EA033854B1 - Device for dry granulation of liquid slag - Google Patents

Device for dry granulation of liquid slag Download PDF

Info

Publication number
EA033854B1
EA033854B1 EA201800554A EA201800554A EA033854B1 EA 033854 B1 EA033854 B1 EA 033854B1 EA 201800554 A EA201800554 A EA 201800554A EA 201800554 A EA201800554 A EA 201800554A EA 033854 B1 EA033854 B1 EA 033854B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
molten slag
rotating
drums
slag
tray
Prior art date
Application number
EA201800554A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201800554A1 (en
Inventor
Галина Сергеевна Пестова
Наталья Анатольевна Куленова
Мурат Елеукенов
Жаннат Нургалиевич Кадыров
Original Assignee
Ргп На Пхв "Восточно-Казахстанский Государственный Технический Университет Им. Д. Серикбаева" Министерства Образования И Науки Республики Казахстан
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ргп На Пхв "Восточно-Казахстанский Государственный Технический Университет Им. Д. Серикбаева" Министерства Образования И Науки Республики Казахстан filed Critical Ргп На Пхв "Восточно-Казахстанский Государственный Технический Университет Им. Д. Серикбаева" Министерства Образования И Науки Республики Казахстан
Priority to EA201800554A priority Critical patent/EA033854B1/en
Publication of EA201800554A1 publication Critical patent/EA201800554A1/en
Publication of EA033854B1 publication Critical patent/EA033854B1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/12—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic in rotating drums
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B3/00—General features in the manufacture of pig-iron
    • C21B3/04—Recovery of by-products, e.g. slag
    • C21B3/06—Treatment of liquid slag
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/04—Working-up slag
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Abstract

The invention relates to metallurgy, and particularly to devices for processing of slags of ferrous and nonferrous metallurgy to granules. The technical result from the use of the propose invention consists in the increased efficiency of device operation due to guaranteed high-performance obtaining of drops-granules from the flow of molten slag, simplified design and enhanced reliability of the device operation on the whole. The device additionally included a slag flow divider (4) and a disperser-tray (5), a granulator of molten slag (2) with a cooling system is made in the form of at least three hollow drums (7) rotating in the opposite direction with water circulating inside the walls, whereas the drums are located one under another with an "S" gap between the walls of the rotating drums both in the vertical plane and with differently directed next but one displacement "m" in the horizontal plane so that any drop-granule of molten slag falling on the rotating surface of the downstream drum passes before its fall, together with the rotating surface of the upstream drum, passes a path with the length of no less than 1/3 of the perimeter of its circle; the disperser-tray (5) is made with the curvilinear guiding surface with streams-flutes located thereon in the form of divergent sheaf to the tray edge with the said disperser-tray turned with its internal curvilinear surface toward the flow of molten slag falling on it through the divider (4), whereas in the place of falling of slag drops-granules from the rotating drums, and scrapes (8) with cutting cutting edges are located towards rotation at a tangent to the external drum surface.

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к устройствам для переработки в гранулы шлаков черной и цветной металлургии.The invention relates to metallurgy, in particular to a device for processing into granules of slag from ferrous and non-ferrous metallurgy.

Известно устройство для переработки расплавленного шлака по А.с. СССР № 1608169, МПК C04B 5/02, опубл. в БИ № 43, 1990 г., к недостаткам которого относится низкая эффективность работы, так как чешуйки-гранулы в приемнике гранулята имеют невысокий уровень температуры для утилизации тепла гранул.A device for processing molten slag according to A.S. USSR No. 1608169, IPC C04B 5/02, publ. in BI No. 43, 1990, the disadvantages of which are low efficiency, since the granule flakes in the granulate receiver have a low temperature level to recover the heat of the granules.

Известна технология сухой грануляции металлургического шлака по евразийскому патенту № 022193, МПК C21B 3/08, C04B 5/06, C22B 7/04, F27D 15/02, опубл. 30.11.2015, к недостаткам которой относятся сложность реализации самой конструкции, в частности наличие вращающихся частей в зоне высоких температур, использование металлических частиц для охлаждения шлака и другие.The known technology of dry granulation of metallurgical slag according to Eurasian patent No. 022193, IPC C21B 3/08, C04B 5/06, C22B 7/04, F27D 15/02, publ. 11/30/2015, the disadvantages of which include the difficulty in implementing the design itself, in particular the presence of rotating parts in the high temperature zone, the use of metal particles for cooling slag, and others.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является техническое решение по патенту РФ № 2051872, МПК C04B 5/02, опубл. 10.01.1996 г. Данное техническое решение принято за прототип к предлагаемому.The closest in technical essence to the proposed is a technical solution according to the patent of the Russian Federation No. 2051872, IPC C04B 5/02, publ. 01/10/1996, This technical solution is taken as a prototype to the proposed.

Известное техническое решение - устройство для сухой грануляции жидкого шлака - содержит емкость с шлаком с элементами направления потока расплавленного шлака на гранулятор, гранулятор расплавленного шлака с системой охлаждения и бункер-накопитель для гранул.A known technical solution - a device for dry granulation of liquid slag - contains a tank with slag with elements of the direction of flow of molten slag to the granulator, a granulator of molten slag with a cooling system and a storage hopper for granules.

К недостаткам известного технического решения относятся следующие.The disadvantages of the known technical solutions include the following.

Устройство технически сложно реализуемо и энергоемко. Так, необходимо обеспечить техническую подготовку сжатого воздуха, задать ему требуемое направление и следить за вариацией давления в воздушных струях. Г ладкая, без дополнительных рельефонаправляющих элементов поверхность барабана не обеспечивает предварительное деление потока жидкого шлака на более суженные, из которых образуются капли-гранулы шлака.The device is technically difficult to implement and energy intensive. So, it is necessary to provide technical training for compressed air, ask him the desired direction and monitor the pressure variation in the air jets. Smooth, without additional relief-guiding elements, the surface of the drum does not provide a preliminary division of the liquid slag stream into more narrowed ones, from which slag droplets are formed.

Технические результаты от использования предлагаемого изобретения заключаются в повышении эффективности работы устройства за счет гарантированного высокопроизводительного получения капель-гранул из потока расплавленного шлака, в упрощении конструкции и в повышении надежности работы устройства в целом.The technical results from the use of the present invention are to increase the efficiency of the device due to the guaranteed high-performance production of droplet granules from the molten slag stream, to simplify the design and increase the reliability of the device as a whole.

Указанные технические результаты достигнуты за счет того, что устройство для сухой грануляции жидкого шлака, содержащее емкость для расплавленного шлака с элементами направления потока расплавленного шлака на гранулятор, гранулятор расплавленного шлака с системой охлаждения и бункернакопитель для гранул, дополнительно содержит делитель потока шлака и лоток-диспергатор, при этом гранулятор расплавленного шлака с системой охлаждения выполнен в виде не менее трех вращающихся во встречном направлении полых барабанов с циркулирующей внутри стенок водой, при этом барабаны расположены один под другим с зазором между стенками вращающихся барабанов как в вертикальной плоскости, так и с разнонаправленным через один смещением в горизонтальной плоскости таким образом, что любая падающая на вращающуюся поверхность нижерасположенного барабана капля-гранула расплавленного шлака до своего падения проходит вместе с вращающейся поверхностью вышерасположенного барабана путь длиной не менее 1/3 длины его окружности, и лоток-диспергатор имеет криволинейную направляющую поверхность с расположенными на ней в виде расходящегося веера к кромке лотка ручьями-гофрами и обращен своей внутренней криволинейной поверхностью навстречу падающему на нее через делитель потоку расплавленного шлака, а в месте падения с вращающихся барабанов капель-гранул шлака навстречу вращению по касательной к наружной поверхности барабанов размещены скребки с лезвиями,These technical results are achieved due to the fact that the device for dry granulation of liquid slag, containing a container for molten slag with elements for directing the flow of molten slag to a granulator, a granulator of molten slag with a cooling system and a hopper storage for granules, further comprises a slag flow divider and a dispersing tray wherein the molten slag granulator with a cooling system is made in the form of at least three hollow drums rotating in the opposite direction with circulating wipe the walls with water, while the drums are located one below the other with a gap between the walls of the rotating drums both in the vertical plane and with a multidirectional displacement in the horizontal plane in such a way that any drop-granule of molten slag falling onto the rotating surface of the drum the path along with the rotating surface of the upstream drum passes at least 1/3 of its circumference, and the dispersing tray has a curved guide surface with corrugated streams located on it in the form of a diverging fan to the edge of the tray and facing with its internal curved surface towards the flow of molten slag falling on it through the divider, and at the place of dropping of slag droplets-granules from rotating drums, towards the rotation tangential to the outer surface of the drums scrapers with blades placed

Изобретение дополнительно иллюстрировано, где на фигуре схематично изображено устройство для сухой грануляции жидкого шлака.The invention is further illustrated where the figure schematically shows a device for dry granulation of liquid slag.

Устройство содержит емкость 1 для расплавленного шлака 2 с элементами 3 направления потока расплавленного шлака на гранулятор, делитель 4 потока, лоток-диспергатор 5 и бункер-накопитель 6 для гранул.The device contains a container 1 for molten slag 2 with elements 3 of the direction of flow of molten slag to a granulator, a flow divider 4, a dispersing tray 5 and a storage hopper 6 for granules.

В соответствии с предлагаемым изобретением гранулятор расплавленного шлака с системой охлаждения выполнен в виде не менее трех вращающихся во встречном направлении полых барабанов 7. В стенках барабанов 7 циркулирует проточная охлажденная вода (устройство подготовки и подачи воды на фигуре не показано).In accordance with the invention, a molten slag granulator with a cooling system is made in the form of at least three hollow drums 7 rotating in the opposite direction. Flowing chilled water circulates in the walls of the drums 7 (the preparation and supply of water is not shown in the figure).

Барабаны 7 расположены один под другим с зазором S между стенками вращающихся барабанов как в вертикальной плоскости, так и с разнонаправленным через один смещением m в горизонтальной плоскости (в шахматном порядке) таким образом, что любая падающая на вращающуюся поверхность нижерасположенного барабана капля-гранула расплавленного шлака до своего падения проходит вместе с вращающейся поверхностью вышерасположенного барабана путь длиной не менее 1/3 длины его окружности.The drums 7 are located one below the other with a gap S between the walls of the rotating drums both in the vertical plane and with different displacement through one displacement m in the horizontal plane (in a checkerboard pattern) so that any drop-granule of molten slag falling on the rotating surface of the drum before its fall, a path with a length of at least 1/3 of its circumference passes along with the rotating surface of the upstream drum.

Лоток-диспергатор 5 имеет криволинейную направляющую поверхность с расположенными на ней в виде расходящегося веера к кромке лотка ручьями-гофрами (на фигуре не показаны) и обращен своей внутренней криволинейной поверхностью навстречу падающему на нее через делитель 4 потоку расплавленного шлака. В месте падения с вращающихся барабанов 7 капель-гранул навстречу вращению барабанов по касательной к их наружной поверхности размещены скребки 8 с лезвиями.The dispersing tray 5 has a curved guide surface with corrugated streams (not shown in the figure) located on it in the form of a diverging fan to the edge of the tray and facing its inner curved surface towards the flow of molten slag incident on it through the divider 4. In the place of falling from the rotating drums 7 of the droplets-granules towards the rotation of the drums tangentially to their outer surface are placed scrapers 8 with blades.

- 1 033854- 1 033854

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Из емкости 1 (печи) расплавленный шлак через элемент 3 направления (летка диаметром 10 мм) выливается через делитель 4 потока на лоток-диспергатор 5.From the tank 1 (furnace), molten slag through the direction element 3 (tap hole with a diameter of 10 mm) is poured through a flow divider 4 onto the dispersing tray 5.

Делитель 4 разделяет поток шлака из емкости 1 на потоки меньшего объема расхода, что улучшает условия их грануляции. Барабаны 7 выполнены с наружным диаметром не менее 200 мм, внутри их стен циркулирует охлажденная техническая вода. Разделенные потоки расплавленного шлака, падая на лотокдиспергатор, разделяясь гофрами-ручьями на струйки, стекают по его криволинейной поверхности и, трансформируясь на воздухе в капли, падают на наружную поверхность вращающегося барабана, проходят вместе с ним путь в 1/3 длины окружности его наружной диаметральной поверхности (120°) до скребка 8. Скребок 8 сталкивает капли-гранулы на нижерасположенный вращающийся барабан, с которым также совершает вращение на 120° до следующего скребка. Последний скребок самого низкорасположенного барабана сталкивает капли-гранулы в бункер-накопитель 6.The divider 4 divides the slag stream from the tank 1 into streams of a smaller flow rate, which improves the conditions of their granulation. The drums 7 are made with an outer diameter of at least 200 mm, cooled technical water circulates inside their walls. Separated streams of molten slag falling onto the disperser tray, separated by corrugated streams into streams, flow down along its curved surface and, transforming into drops in air, fall onto the outer surface of a rotating drum and pass along it with 1/3 of the circumference of its outer diametrical surface (120 °) to the scraper 8. The scraper 8 pushes the pellet droplets onto a downstream rotating drum, with which it also rotates 120 ° until the next scraper. The last scraper of the lowest drum pushes the pellet droplets into the storage hopper 6.

В середине капли-гранулы может сохраняться жидкий расплав, после прохождения через гранулятор гранулы полностью формируются. В предлагаемом устройстве диспергирование основано на методе самораспада. Поскольку сильно перегретый расплав шлака по своим физическим свойствам относится к маловязким жидкостям, то струя расплава такой жидкости при падении самораспадается на отдельные капли, которые в дальнейшем и гранулируются.In the middle of the droplet-granule, a liquid melt can remain; after passing through the granulator, the granules are completely formed. In the proposed device, the dispersion is based on the method of self-decay. Since a strongly overheated slag melt, by its physical properties, refers to low-viscosity liquids, the melt stream of such a liquid self-dissolves into separate droplets when it falls, which are further granulated.

Экспериментально подтверждено, что 1 м3 расплава шлака (3100 кг) содержал порядка 1324786 гранул диаметром 6 мм. При этом время гранулирования не превысило 45 мин при высокой скорости слива и не превысило 80 мин при более низкой скорости слива.It was experimentally confirmed that 1 m 3 of slag melt (3100 kg) contained about 1324786 granules with a diameter of 6 mm. At the same time, the granulation time did not exceed 45 minutes at a high discharge rate and did not exceed 80 minutes at a lower discharge rate.

Устройство конструктивно не сложно, хорошо управляемо, неэнергоемко, высокопроизводительно.The device is structurally not complicated, well controllable, non-energy-intensive, high-performance.

Claims (1)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM Устройство для сухой грануляции жидкого шлака, содержащее емкость для расплавленного шлака с элементами направления потока расплавленного шлака на гранулятор, гранулятор расплавленного шлака с системой охлаждения и бункер-накопитель для гранул, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит делитель потока шлака и лоток-диспергатор, при этом гранулятор расплавленного шлака с системой охлаждения выполнен в виде не менее трех вращающихся во встречном направлении полых барабанов с циркулирующей внутри стенок водой, при этом барабаны расположены один под другим с зазором между стенками вращающихся барабанов как в вертикальной плоскости, так и с разнонаправленным через один смещением в горизонтальной плоскости таким образом, что любая падающая на вращающуюся поверхность нижерасположенного барабана капля-гранула расплавленного шлака до своего падения проходит вместе с вращающейся поверхностью вышерасположенного барабана путь длиной не менее 1/3 длины его окружности, и лоток-диспергатор имеет криволинейную направляющую поверхность с расположенными на ней в виде расходящегося веера к кромке лотка ручьями-гофрами и обращен своей внутренней криволинейной поверхностью навстречу падающему на нее через делитель потоку расплавленного шлака, а в месте падения с вращающихся барабанов капель-гранул шлака навстречу вращению по касательной к наружной поверхности барабанов размещены скребки с лезвиями.A device for dry granulation of liquid slag containing a container for molten slag with elements for directing the flow of molten slag to a granulator, a granulator of molten slag with a cooling system and a hopper storage for granules, characterized in that it further comprises a slag flow divider and a dispersing tray, with the molten slag granulator with the cooling system is made in the form of at least three hollow drums rotating in the opposite direction with water circulating inside the walls, while the drums located one below the other with a gap between the walls of the rotating drums both in the vertical plane and with different directions through one displacement in the horizontal plane so that any drop-granule of molten slag incident on the rotating surface of the drum passes along with the rotating surface of the upstream the drum has a path length of at least 1/3 of its circumference, and the dispersant tray has a curved guide surface with rails located on it Catching of the fan to the edge of the tray-streams corrugations and facing its inner curved surface toward the incident on it through the molten slag flow divider, and in place of the fall with rotating drums beads slag droplets toward the rotation tangential to the outer surface of the drums are arranged scrapers of the blade.
EA201800554A 2018-10-09 2018-10-09 Device for dry granulation of liquid slag EA033854B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201800554A EA033854B1 (en) 2018-10-09 2018-10-09 Device for dry granulation of liquid slag

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201800554A EA033854B1 (en) 2018-10-09 2018-10-09 Device for dry granulation of liquid slag

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201800554A1 EA201800554A1 (en) 2019-11-29
EA033854B1 true EA033854B1 (en) 2019-12-02

Family

ID=68653592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201800554A EA033854B1 (en) 2018-10-09 2018-10-09 Device for dry granulation of liquid slag

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA033854B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU255303A1 (en) * В. И. Кривоносов, В. С. Емель нов , Г. П. Шелестин DEVICE FOR GRANULATION OF SLAGS OF STEEL-MAKING PRODUCTION
US4153440A (en) * 1977-04-15 1979-05-08 Paul Wurth S.A. Treatment of metallurgical slag
US4352764A (en) * 1977-09-26 1982-10-05 Arbed S.A. Method of making slag sand and slag wool
SU1710530A1 (en) * 1990-02-16 1992-02-07 Государственный Всесоюзный Проектный И Научно-Исследовательский Институт Цементной Промышленности "Гипроцемент" Device for granulating slag melt
RU2051872C1 (en) * 1992-08-14 1996-01-10 Ольга Иллиодоровна Черепанова Device for air-stream granulation of fluid slag

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU255303A1 (en) * В. И. Кривоносов, В. С. Емель нов , Г. П. Шелестин DEVICE FOR GRANULATION OF SLAGS OF STEEL-MAKING PRODUCTION
US4153440A (en) * 1977-04-15 1979-05-08 Paul Wurth S.A. Treatment of metallurgical slag
US4352764A (en) * 1977-09-26 1982-10-05 Arbed S.A. Method of making slag sand and slag wool
SU1710530A1 (en) * 1990-02-16 1992-02-07 Государственный Всесоюзный Проектный И Научно-Исследовательский Институт Цементной Промышленности "Гипроцемент" Device for granulating slag melt
RU2051872C1 (en) * 1992-08-14 1996-01-10 Ольга Иллиодоровна Черепанова Device for air-stream granulation of fluid slag

Also Published As

Publication number Publication date
EA201800554A1 (en) 2019-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2300139B1 (en) Method for atomising molten slag
JP5897064B2 (en) Molten material granulator
JP6674473B2 (en) Nozzle and tundish apparatus for granulating molten material
KR20110089332A (en) Device and method for granulation of a metal melt
EA033854B1 (en) Device for dry granulation of liquid slag
EP0605472B1 (en) Slag granulation
KR20130122534A (en) Method and device for manufacturing vitreous slag
RU131720U1 (en) DEVICE FOR GRANULATION OF SLAG MELT
JP7409576B1 (en) Granular metal manufacturing equipment
WO2024042824A1 (en) Granular metal production device
RU2388709C1 (en) Installation for processing melted slag and procedure for processing melted slag in this installation
SU831758A1 (en) Unit for producing granules from metallurgical melts
SU992453A1 (en) Apparatus for granulating molten slag
SU531634A1 (en) Apparatus for cooling and granulating metal during casting
SU1203049A1 (en) Method of granulating metallurgical slag melts

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU