Устройство для грануляции жидкого шлака

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Ресоубл

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 250881 (21) 3331361/29-33 р @ gz з

С 04 В 5/02 с присоединением заявки Ио. Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 3001.83. Бюллетень Ио 4

Дата опубликования описания 300183 (%3) УДЙ ббб. 972.

° 125(088.8 ) Г.Ф. Стрижов, А.В. Печерский, В.A. Кирако

Б.С. Дроздов и Г.П. Ермаков (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский и про конструкторский институт металлургической те (73) Заявитель (54 ) УС РРОИСТВО ДЛЯ ГРАНУЛЯЦИИ

ЖИДКОГО ШЛАКА

Изобретение относится к цветной и-черной металлургии и может быть использовано для грануляции и охлаждения расплавленного шлака с использованием .его физического тепла для подогрева воздуха.

Известно устройство для грануляции шлака, содержащее приемный желоб, вращающийся водоохлаждаемый полый барабан с продольными лопатками, между которыми установлены полые перфорированные трубы, через ко- торые подается хладагент (.1 .

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции-вращающихся устройств с подачей в 8m@ жидкости, недостаточная эффектив@эеть работы, связанная с забиванием части перфорированных труб вследствие низкого удельного сопротивления отверстий в трубах. Отверстия в трубах можно изготовить только достаточно большого диаметра, при этом коэффициент сопротивления будет небеньшим,. таким образом, практически невозможно создать в трубе высокое давление, при котором отверстия не могли 6ы .забиваться шлаком. При забивании части отверстий охлаждающая жидкость перераспределяется на другие трубы, поэтому часть поверхности труб не функционирует.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство, содержащее ванну для расплавленного шлака с соплами для подачи шлака на твердый гранулятор конической формы, выполненный из материала, на который не налипает шлак. Коническая поверхность охлаждается изнутри струями жидкости. Гранулированный шлак собирается в нижней части аппарата и охлаждается теплообменником с использованием тепла шлаков. Все устройство закрыто корпусом f 2) .

Недостатком этой конструкции является то, что коническая поверхность охлаждается водой с внутренней стороны,. а расплавленный шлак подается на наружную сторону корпуса, т.е. физическое тепло шлака отводится через стенку корпуса, что ограничивает снятие высоких тепловых потоков из-за термического сопротивления стенки. Это, в свою очередь, влияет на йовйшение производительности единичной поверхности гранулятора. При непосредственном контакте жидкого шлака с теплоносителем можно в нес992453 io

РО

Устройство работает следующим образом.

Жидкий шлак подается через сопла 11 на шарообразный гранулятор 1, ударяется о ее твердую поверхность, в результате чего происходит частичное механическое дробление шлака. При соприкосновении шлака с гранулятором охлаждающая жидкость запирается в лунках 2 гранулятора, происходит мгновенное ее испарение, приводящее к разрыву шлаковой пленки и ее дроблению. Охлаждающая жидкость подается под высоким давлением в лунки через поры в стенках гранулятора. Раздробленные, частично охлажденные гранулы шлака подхватываются воздушным потоком, выходящим из сопел 4, доохлаждаются до твердого состояния и выпадают в кипящий слой. Псевдоо>кижение слоя производится дополнительным воздухом, подаваемым под решетку 8.

Нагретый до высокой температуры воздух удаляется через патрубок 9, а охлажденный. шлак разгру>кается из кор ,пуса через устройство 12.

Кроме того, поверхность шара может быть выполнена с >ыкролунками.

При попадании расплава с высокой температурой на поверхность мишени происходит его мгновенное охлаждение вследствие испарения жидкости, находящейся в микролунках гранулятора, Охла>кдение приводит к термическим напряжениям внутри кристаллов и пленки шлака. В результате механичес><ого Зэ> удара и термических напряжений происходит дробление «лака на мелкие частицы. Постоянная подача охлаждаю:щей жидкости в лунки осуществляется через поры в стенках гранулятора, 4Д подвод жидкости внутрь гранулятора— по трубопроводу. Постоянное заполне ние всех микролунок происходит благодаря высокому удельному сопротивлению пор, а также высокому давлению д5 жидкости внутри гранулятора (несколько десятков атмосфер ). Доохлаждение шлака осуществляется воздушной струей, образованной вокруг гранулятора, при, этом струя воздуха увеличивает время полета частиц до попадания их в кипящий слой, что предохраняет его от образования настылей.

Кольцевое сопло должно быть установлено в нижней части гранулятора так, чтобы струя выходила в виде опрокинутого конуса с образующей под углом 45< к горизонтальной плоскости.

Выбор шарообразной формы гранулятора связан с необходимостью поддер- 6О жания высокого давления внутри шара и равномерного заполнения микролунок, так как шар является самой уравновешенной формой относительно меха-нических усилий, возникающих внутри 65

Формула. изобретения колько раз увеличить сниятие тепловых .потоков. Кроме того, дробление шлака происходит в результате механического удара о твердую поверхность гранулятора за счет кинетической энергии,. что не обеспечивает достаточно высокого эффекта дробления и замораживания до кристаллизации частиц шлака. При этом расплавленные частицы шлака попадают в теплообменное устройство и там образуется на— стыль, что приводит к прекращению работы теплообменника. Все это снижает эффективность работы устройства для гранулирования шлака.

Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство для грануляции жидко-. го шлака, содержащее корпус, ванну для расплавленного шлака с соплами для подачи шлака на гранулятор, снаб жено кольцевым воздушным соплом, установленным вокруг гранулятора, причем последний выполнен из пористоr<> материала в виде полого ара. него от большого гидростатического давления. Кроме того, шар позволяет выполнять гранулятор с любой кривизной поверхности, На фиг. 1 изображено устройство для грануляции жидкого шлака, общий виц; на фиг. 2 — разрез A-A на фиг.1.

Устройство для грануляции жидкого шлака содержит пористый гранулятор 1 с лунками 2 на поверхности и трубопровод 3 для подачи охлаждающей жидкости. Плоское кольцевое сопло 4, установленное вокруг гранулятора 1, имеет трубопровод 5 для подачи воз,цуха. Корпус б >,стройства имеет патрубок 7 для подвода воздуха под решетку 8 для псевдоожижения частиц шлака и патрубок 9 для отвода горячего воздуха. На корпусе б установлена ванна 10 для жидкого шлака с соплами 11 для подачи жидкого шлака на гранулятор. Для выгрузки гранулированного и охлажденного шлака имеется разгрузочное устройство 12.

Повышение эффективности работы устройства для грануляции жидкого шлака осуществляется благодаря использованию принципа испарительного охлаждения жидкости в замкнутых обьемах (микролунках ) и дополнительному охлаждению шлака в воздушной струе.

1. Устройство для грануляции жидкого шлака, содержащее корпус, 992453 pl ванну для расплавленного шлака с соплами для подачи шлака на грануля-. тор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, :что, с целью повыаения эффективности работы, оно. снабжено кольцевым воздушным соплом, установленным вокруг гранулятора, причем последний выполнен из пористого материала в виде полого шара.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что поверхность.шара выполнена с микролунками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 727589, кл. С 04 В 5/02, 1978.

2, Патент Франции В 2400385, 1кл.В 01 J 2/04,опублик.1979 прототйп) 992453

А-А

4 4 ба

Ссставитель И. Иноземцева

Редактор A. Orap Техред A.Ач

Корректор Ю.Макаренко

Поддисное

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

Заказ 359/25 Тираж б20

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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