Способ получения шлакопемзового гравия

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцнапнстнчесини

Респубпни

<»i893922 (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву (51)М. Кл.

С 04 В 5/04 (22) Заявлено 04.07.80(2I ) 2952292/29-33 с присоединением заявки М (23)Приоритет

ВкударствеиеИ квщятвт

СССР ае делил «завретевяй н Опраяй (53) УДК 669.054. . 82:69 1. 322 (088.8) Опубликовано 30.у2,8у. бвллетенВ М48

Дата опубликования описания 02.01.82

О. Н. Аыыенко, Н. й. Мнннйлеыко, Н. И. Кобаоко j Ю. B. Чаылыгнн (Институт технической теппофизики AH Украинск и ССР. (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) СССР ПОЛУЧЕНИЯ ШЛАКОПЕМЗОВОГО

ГРАВИЯ

Изобретение относится к попучению строительных и теплоизоляционных материалов из расппавов металлургических шлаков и может быть использовано дпя производства шаровидных зерен иэ поризованного доменного шпака на метап лургических заводах страны.

Известен способ изготовления гравия иэ шлакового расплава путем подачи последнего между контактирующими одна с другой формообразующими rtosepxHocTsми барабана и валка, установленного внутри него (11.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является спо соб изготовления шаровидных зерен иэ поризованного шлакового расплава посредством пропускания его между контактирующими водоохпаждаемыми валками формовочной машины с лунками на их поверхности. Лунки при смыкании об« разуют замкнутую формообразующую камеру. Находящийся в ней вспученный еще пластичный шлак охлаждается и на его

2 поверхности образуется твердая корка.

После этого лунки размыкаются и извлеченные иза иХ зерна медленно охлаждают в бункере (2).

Недостатком известных способов яв..ляется слабое охлаждение вспученного шлака в процессе формования зерен шлакопемзового гравия, из-за чего они слипаются и деформируются после выхода из вращающихся валков. В конечном счете, это приводит к уменьшению скорости формовочной машины.

Кроме того, зерна, имеющие высокую температуру после выхода из валков установки, слипаются при складирояании в бун» кер, изменяют свою форму, что резко ухудшает качество продукции.

Цель изобретения - увеличение производительности процесса переработки шла.кового расплава.

Указанная цель достигается тем, что в способе получения шлакопемзового гравия из поризованного расплава металлургического шлака, преимущественно домен893922 ного, включающему пропускание его между контактирующими водоохлаждаемыми валками формовочной машины с лунками на их поверхности при одновременном обдуве зерен охлаждающей средой и последующее охлаждение после формовочной машины, последнее осуществляют в кипящем слое сыпучего материала с диаметром частиц от 0,1 до 0,35 мм, при этом отношение действительной скорости псев- о доожижаюшего агента к минимальной, при которой слой переходит в псевдоожиженное состояние, составляет 3-8, а действительная скорость равна 0,2-0,4 мlс.

При увеличении числа псевцоожижения т.е. отношения действительной скорости газа к минимальной скорости, более 8, увеличиваются расход ожижителя (воздуха), затраты мощности на прокачку и потери на гидравлические сопротивления.

Кроме того, это приводит к уносу частиц (песка), снижению концентрации частиц и уменьшению коэффициента теплоотдачи oL .

С уменьшением числа псеводоожижения

25 менее 3 уменьшаются значения коэффициентов теплоотдачи и снижается интенсивность процесса теплообмена между гранулами и псевдоожиженным слоем, что приводит к повышенному удельному расходу воздуха и увеличению габаритов устройства.

Снижение действительных скоростей ожижителя (воэдуха) менее 0,2 мlс уменьшает фонтанирование частиц в ки пяшем слое и снижает интенсивность процесса теплообмена (для характерных размеров частиц, кварцевого песка диаметром 0,1 :0,35 мм), а увеличение скоростей более 0,4 м/с приводит к завышенным затратам мощности на прокачку воздуха, уносу частиц и уменыпению коэффициентов теплоотдачи между гранулами гравия и псевдоожиженным слоем.

В кипящем слое зерна быстро охлахмдаются на поверхности с образованием толстой корочки, которая препятствует изменению формы зерен при их дальней50 шем перемещении и складировании в бункере. Сднавременно создаются условия увеличения скорости вращения валков формуюшей машины и повышения, таким образом, производительности процесса.

Согласно предлагаемому способу расплав доменного шлака поризуется любым известным способом, например, продувкой его водовоздушными струями и при этом охлаждают его от 1400 до 1200 С.

Образующиеся куски шлаковой пемзы в пластическом состоянии, пропускают между цилиндрическими водоохлаждаемыми валка ми с лунками на их поверхности. При этом образуются зерна шлакопемзового гравия, например шаровидной формы. Эти зерна дополнительно обдувают воздухом с распыленными мелкими каплями воды для увеличения толщины твердой коряки на их поверхности, После формования зерна шлакопемзового гравия подают в кипящий слой сыпучего материала, например речного песка.

Вследствие больших значений коэффициентов теплопроводности и теплоотдачи в псевдоожиженном, (кипяшем) слое песка к поверхностям теплообмена шаровых зе-. рен, введенным в слой, а также вследствие интенсивного перемешивания частиц песка и зерен и омывания их воздухом, создают условия, при которых осуществляют не только высокоинтенсифицированный процесс переноса тепла от поверхности зерен к слою, обеспечивающий быстрое утолщение на зернах корочки, но и выполняют точное регулирование процесса с одновременным отводом больших количеств тепла, Передача тепла с поверхности шаровых зерен к псевдоожиженному слою песка осуществляется теплопроводимостью, конвекцией и лучеиспусканием, которое еше более интенсифицирует процесс. Следует отметить, что при псевдоожиженном состоянии слоя. основное термическое сопротивление около поверхности зерна, заключающееся в пограничном слое воздуха, как бы сдирают движущимися частицами песка, что приводит к дальнейшем му увеличению коэффициента теплоотдачи.

Исследования показывают, что максимальное значение коэффициента теплоотдачи будет для мелких частиц с диаметром дя 0,1-0,35- мм.

B.òàáëèöå представлены значения коэффициента теплоотдачи Ж и действительной скорости воздуха Ю в слое при теплообмене с шаром d = 15 - 20 мм, помещенным внутри псевдоожиженного слои кварцевого песка (ожижительвоздух).

Преимуществами предлагаемого спосо5а являются малый расход ожижающего агента - воздуха, затрачиваемого для получения кипящего слоя, а также простое устройство аппаратов с псевдоожи893922 4, мм

Показатели

О, 14 О, 198 0,216 0,428

430 37 О 350 305

02 023 026 03

CL, икал/м ч.грац.

9/, м/с

27 5 230

0,47

0,4

Составитель - И. Иноземцева Редактор С. Крупенина Техред А. Бабинец Корректор Е. Рошко

Заказ 11387/39 Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 женным слоем, легкость их механизации и автоматизации. При попадании в кипящий слой зерна гравия с тонкой затвердевшей коркой сохраняют свою ф=рму, не слипаются и быстро утолшают поверхнос стную корочку. Зерна гравия, падая в кипящий слой, не разрушаются, а как бы совершают мягкую посадку в псевдожиженный слой, не нарушая поверхностной корочки, омываются движущимися частицами песка с воздухом, сами движутся в слое, не слипаются, интенсивно охлаждаются, увеличивая тошяику поверхност

Ф ор мула изобретения

Способ получения шлакопемзового гравия из поризованного расплава метал лургического шлака, преимущественно доменного, включающий цропускание его между контактирующими всдоаииикдаемыми валками формовочной машины с лунками на их поверхности при одновременном обдуве зерен охлаждающей средой и последующее охлаждение после формовочной машины, о т л и ч а ю m и й— с я тем, что, .с целью увеличения производительности процесса переработки шлакового расплава, последующее охлаждение зерен шлакопемзового гравия осуной корочки, и упрочняются. При этом охлаждение зерен достаточно мягкое для того, чтобы на поверхности не образовывались трещины, как это происходит при

5 погружении их в воду. При дальнейшей транспортировке и термической обработке зерна не слипаются и уже не изменяют своей формы до складирования. Это позволяет увеличить |скорость вращения Е валков формообразующей машины и тем . самым увеличить производительность процесса переработки расплава металлургического шлака.

3$ ществляют в кипящем слое сыпучего материала с диаметром частиц от 0,1 до

0,35 мм, при этом отношение действительной скорости псевдоожнжаютего агек та к минимальной, при которой слой пере

30 ходит в псевдоожиженное состояние, составляет 3-8, а действительная скорость равна 0,2-0,4 м/с.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 294809, кл. С 04 В 5/04, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

М 172219, кл. С 04 В 5/04, 1962

40 (дК