Способ грануляции шлака

 

(ii>768772

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических Реслублюс (6t) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 01,1178. (21) 2690565/29-33

g прнсоеднненнем заявки М— (5ЦМ Кз

С 04 В 5/02

С 21 В 3/06

Государственный комитет

СССР

ffo делам июбретеннй н открытий (23) ПриоритетОпубликовано 07.10,80. Бюллетень М 37

Дата опубликования описания (53) УДК 669.054. .82.099.2 ,(088.8) (72) Авторы изобретения

И.A. Шаранов, Л.A. Зайнуллин и Г.Я. Захарченко

Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники

8ННННТ (71} Заявитель (54) СПОСОБ ГРАНУЛЯЦИИ ШЛАКА

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к грануляции расплавленных шлаков. . Известен способ грануляции шлака, заключающийся в дроблении шлака на частицы потоком воды, подаваемой насосами оборотного водоснабжения, с последующим охлаждением частиц в бункере-отстойнике с постоянным уров-щ нем воды, выгрузкой и обезвоживанием граншлака <1) .

Недостатком этого способа являет-, ся необходимость осветления и перекачки больших количеств воды, на

15 что требуются большие капитальные и эксплуатационные затраты.

Известен также способ грануляции шлака путем дробления его на частицы потоком газа или пара с последующим 2О охлаждением частиц в воде бункераотстойника с постоянньм уровнем воды, причем для ускорения первичного охлаждения частиц в струю газа вводят воду 0,1-1,0 т/м газа 12 . 2к

Однако в этом способе из-за неизбежных огромных скоростей газа при дроблении расплава образуются и выносятся. потоком газа и пара в окружакщую среду шлаковые волокна (шлаковата), т, е. не обеспечивается охрана окружающей среды от загряжнений.

Цель изобретения - предотвращение образования загрязняющих окружающую среду шлаковых волокон.

Это достигается тем, что в способе грануляции шлака, включающем дроб- ление струи шлакового расплава на частицы потоком газа и охлаждение частиц в бункере-отстойнике с постоянным уровнем воды, дробление струи шлакового расплава потоком газа осуществляют путем подачи последнего в воду давлением 2-4 ати, в количестве 15-7,5 м на тонну шлака несколькими рядами горизонтальных струй через соп3та Лаваля на глубине 0,20,5 м от уровня воды в бункереотстойнике

Из опыта работы грануляторов различных типов следует, что при ускорении расплава шлака с целью дробления до скоростей выше 20 м/с появляются шлаковые волокна. Следовательно, для исключения волокнообразования скорость дробящего агента или механизма не должна превьавать указанного пре768772 дела. Удельная энергия дробящей струи определяется выражением

NW

2 кГм . ° >60 7

2 кг шлака где m u w - масса и скорость дробящего потока.

В том случае, когда дробящим агентом является воздух, имеющий малую массу, добиться выполнения условия w < 20 м/с практически невозможно. С целью снижения скорости, но сохранения удельной энергии следует воздух подавать в воду. За счет эжекционного эффекта воздух затормозится и приводит в движение верхний слой воды в бункере-отстойнике, ко- . 15 торая в смеси с воздухом и будет ис пользована для дробления расплава шлака. Для более эффективного смешения (эжекции) должна быть развита поверхность контакта, поэтому воздух следу- 20

: ет подавать рассредоточенными струйками "в несколько рядов по площади веройтного падения струи шлака.

Ограничения по глубине размещения сопл 0,2-0,5 м от статического уровня в бункере-отстойнике вызвано тем, чтобы не оголялись верхние сопла "" из- за перепада между статическим и динамическим уровнями) и чтобы подвергать ускорению только верхний слой водй "непосредственно участвующий в дроблении расплава, Ограничения по давлению воздуха

2-4 ати вызваны тем, что при малом давлейии потРебУется. больщой РаСход воздуха, отрицательно сказывающийся на процессах нейтрализации и эвакуации парогазовой среды из герметичной установки грануляции. При черезмерном давлении наблюдается большая неоднородность скоростей водовоздушного 40 дробящего потока, т.е. трудно выполнимы условия

При"принятых параметрах по давлению истечение воздуха иэ сопл сверхкритическое. Для обеспечения эконо— мичности путем достижения полного 50

" расшйрения воздуха выходные участки воздухоподводящих трубок следует. оснастить соплами Лаваля.

При соблюдении рекомендованных параметров необходимый удельный рас- 55

" ход воздуха (ч) на грануляцию составит

Формула изобретения

Способ грануляции шлака, включающий дробление струи шлакового распла ва на частицы потоком газа и охлаждение частиц в бункере-отстойнике с постоянным уровнем воды, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью пре дотвращения образования загрязняющих бкружающую среду шлаковых волокон, дробление струи шлакового расплава потоком газа осуществляют путем подачи последнего в воду давлением

2-4 ати, в количестве 15-7,5 м на з тонну шлака нескблькими рядами горизонтальных струй через сопла Лаваля

36Р

М кГ шлака

NW кГм

w <20ì/ñ и > bg кГ шлака та кГм

=60 - удельная энергия, кГ шлака потока на дроВление шлака по опыту грануляции шлака водой;

0,2 — КПД эжекционных ус тра йств, ьр= (2-4) 10 кг/м — пеРепад давления воздуха в соплах Лаваля.

Следовательно, для крупных припечных гранустановок с интенсивностью выпуска шлака до 15 т/мин потребует ся расход воздуха 225-112 м /мин.

Пример осуществления предполагаемого изобретения представлен на чер-: тежах, где на фиг. 1 изображен продольный разрез устройства для осуществления способа по оси шлакового желоба; на фиг. 2 изображен поперечный разрез A-A фигуры 1.

Способ грануляции шлака реализует- . ся в устройстве, которое содержит желоб 1 для подвода расплавленного шлака, бункер-отстойник 2, оборудованный средствами поддержания постоянного уровня воды, выгрузки и обезвоживания граншлака (на чертежах не показаны). Внутри бункера-отстойника 2 под шлаковым желобом 1 размещается воздушный коллектор 3, соединенный изогнутыми трубками 4 с расположенными в несколько рядов под уровнем воды на глубине 0,2-0,5 м соплами

Лаваля 5, многочисленными струйками, воздух за счет эффекта эжекции ускоряет верхний слой до скорости, достаточной для дробления расплава шлака без образования волокон.

Расплавленный шлак по желобу 2 поступает в бункер-отстойник 2 и под действием водовоздушного потока подвергается дроблению на частицы с, последующим охлаждением при погружении в воду.

Отработавший воздух после замедления барботируют из воды и удаляется из бункера-oTcTohpaza вместе с образовавшимся при грануляции паром в атмосферу.

768772 на глубине 0,2-0,5 м от уровня воды в бункере-отстойнике.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 529132, кл. С 04 В 5/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 547409, кл. С 04 В 5/02, 1975 (прототип).

768772

Составитель Л. Чубукова

Редактор Н. Волинова Техред И.Асталош Корректор Н. Бабинец Ы Ы 0

Заказ 7305/63 Тираж 671 Подпнс ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4