PL59502B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 31. III. 1970 59502 KI. 1 b, 1 MKP B 03 c ilo Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Kazimierz Skrzypek, mgr inz. Czeslaw Bonenberg, mgr inz. Zdzislaw Kopczynski, dr inz. Marek Stefanski, inz. Jan Krajewski Wlasciciel patentu: Biuro Studiów i Projektów Hutnictwa „Biprostal", Kraków (Polska) Sposób odzyskiwania tlenków zelaza i manganu z zuzli sta¬ lowniczych oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Wynalazek dotyczy sposobu odzyskiwania tlen¬ ków zelaza i manganu, znajdujacych sie w zuzlach pochodzacych z procesów wytapiania stali w pie¬ cach martenowskich, konwertorach, wzglednie pie¬ cach elektrycznych. Przedmiotem wynalazku jest 5 równiez urzadzenie umozliwiajace stosowanie tego sposobu.Zuzle stalownicze stanowily dotychczas z zasady uciazliwy odpad, który gromadzono na licznych haldach. Jak wiadomo, zuzle te zawieraja pewna io czesc tlenków zelaza i manganu, jednak z powodu braku odpowiednich tanich i skutecznych metod, odzyskiwanie ich w skali przemyslowej bylo nieoplacalnie. Proponowano wprawdzie wprowadzac do wsadu wielkopiecowego pewna czesc zuzla ^ celem wytopienia z niego tlenków zelaza i man¬ ganu, jednak postepowanie 'takie jest nieoplacalne ze wzgledu na obnizenie wartosci wsadu bezwar¬ tosciowym zuzlem i pogorszenie przez to bilansu energetycznego pieca, jak równiez jest szkodliwe 20 dla procesu ze wzgledu na obecnosc w zuzlu fos¬ foru.Wyodrebnianie z zuzla samego metalicznego zela¬ za uzyskiwano dotychczas poprzez zgrubne krusze¬ nie zuzla w kruszarkach lub kanarami. Czesc wiek- 25 szych skrzepów zelaznych wybierano wówczas recznie, mechanicznie lub magnetycznie. Nato¬ miast wydzielanie z zuzla tlenków zelaza lub man¬ ganu tymi metodami jest niemozliwe ze wzgledu na organiczne ich zwiazanie z zuzlem. Natomiast 30 2 znane metody wyodrebniania tlenków manganu lub zuzla na drodze chemicznej sa w skali prze¬ myslowej nieoplacalne i nie do przyjecia.Wynalazek postawil sobie za cel ustalenie takiej technologii, która umozliwilaby odzyskiwanie tlen¬ ków zelaza i manganu z zuzli stalowniczych, w sposób ekonomicznie oplacalny i na skale prze¬ myslowa.Cel ten udalo sie osiagnac dziejki zastosowaniu sposobu, który jest przedmiotem niniejszego wyna¬ lazku.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze zuzel stalowniczy najpierw poddaje sie rozdrobnie¬ niu do wielkosci ziarn ponizej 0,3 mm i jednocze¬ snie wyodrebnia sie z niego na zasadzie magne¬ tycznej wiejkisze nieregularne czesci metaliczne ze¬ laza. Nastepnie, pylista postac zuzla poddaje sie dzialaniu pola magnetycznego pradu stalego o re¬ gulowanym natezeniu w granicach od 6000 do 12000 Erstedów w celu calkowitego wyodrebnienia od zuzla mieszaniny tlenków zelaza i manganu.Wyodrebniona mieszanine tlenków zelaza i man¬ ganu poddaje sie nastepnie jednorazowo lub wie¬ lokrotnie dzialaniu wedrujacego pola magnetycz¬ nego o natezeniu od 500 do 1000 Erstedów za po¬ moca pradu zmiennego. Na drodze wedrujacego pola magnetycznego wystepuje pelzanie materialu, podczas którego odpadaja najpierw czesci slabsze magnetycznie to jest tlenki manganu, a potem czastki bardziej magnetyczne to jest tlenki zelaza, 5&50225 30 totóre w tym ruchomym polu sa ciagle podtrzymy¬ wane i przesuwane.W przypadku gdy zuzel zawiera bardzo mala zawartosc tlenku manganu, . jego pylista postac poddaje sie oa" rsizu dzialaniu wedrujacego pola 5 magnetycznego, gdzie nastepuje rozdzial na dwie frakcje to jest na maczke zuzlowa i na czysty tle¬ nek zelaza.Dzieki rozdrobnieniu zuzla do granulacji ziarn ponizej 0,3 mm i zastosowaniu róznego rodzaju io ; smarujacych pól magnetycznych, najpierw o nate¬ zeniu od 6000 do 12000 Erstedów za pomoca pradu stalego, a potem wedrujacego pola magnetycznego o natezeniu w granicach 500 do 1000 Erstedów za pomoca pradu ziemnego, uzyskuje sie w prosty 15 i ekonomicznie oplacalny sposób dokladne wyod¬ rebnienie nawet sladowych zawartosci tlenków zelaza i manganu, co nalezy do podstawowych cech i zal^t wynalazku.Okazalo sie przy tym, co jest równiez jednym 20 z waznych cech i zalet wynalazku, ze uzytkowym produktem opisanego sposobu moga byc nie tylko wyodrebnione tlenki zelaza i manganu lecz pozo¬ stala reszta, a mianowicie czysty zuzel, który do¬ prowadzony w procesie do granulacji ponizej 0,3 mm to jest do postaci pylistej, nadaje sie do wykorzystania bezposrednio w rolnictwie jako pel¬ nowartosciowy nawóz sztuczny odkwaszajacy glebe.Powyzszy sposób mozna zrealizowac za pomoca znanych urzadzen do separacji magnetycznej roz¬ drobnionego wg wynalazku zuzla stalowniczego.Mozna na przyklad zastosowac znane urzadzenie zaopatrzone w plyte wytwarzajaca wedrujace pole magnetyczne wedlug patentów polskich nr 48609 i 51757 lub patentu szwedzkiego nr 120710.Jednak plyty te ze wzgledu na prostokatny prze¬ krój rdzeni elektromagnesu i wystajace poza ich gabaryty cewki, nie pozwalaja na dowolne zwiek¬ szanie powierzchni roboczej separatora dla dosto¬ sowania jej do zadanej wydajnosci w skali prze¬ myslowej i wytwarzanie na calej ciaglej po¬ wierzchni odpowiednio silnego natezenia pola ma¬ gnetycznego o natezeniu wynoszacym okolo 1000 Erstedów. Natomiast rozwiazanie problemu wy¬ dajnosci przez polaczenie ze soba kilku plyt jest niemozliwe, gdyz w miejscu polaczenia tworzy sie martwa strefa, która jest wylaczona z efektywnej powierzchni roboczej separatora.Zastosowanie natomiast odpowiednio zwiekszo¬ nej jednej plyty, dostosowanej do zalozonej duzej przemyslowej wydajnosci jest nieekonomiczne, po¬ niewaz wystajace cewki rdzeni zwiekszajace ga¬ baryt calego separatora, znacznie zmniejszaja jego powierzchnie robocza. Wszystkie opisane wady i niedomagania znanych urzadzen udalo sie usu¬ nac w urzadzeniu bedacym przedmiotem niniej¬ szego wynalaizku.Jego istota polega na tym, ze plyta robocza sta¬ nowiaca blok elektromagnetyczny sklada sie z kil¬ ku lub jednego elektromagnesu, zaopatrzonych kazdy z osobna w rdzenie w ksztalcie litery „T" polaczone pomiedzy soba prostokatnymi przeklad¬ kami tak, aby w utworzone w ten sposób okienka miescily sie cewki calkowicie w obrebie danego 65 40 45 50 55 60 rdzenia. Dzieki zastosowaniu taMej konstrukcji ^f *£%£ plyty, której wszystkie cewitai mieszcza sie calko- wicie w obrebie rdzeni i nie wystaja na zewnatrz x uzyskano zwarta konstrukcje i wykorzystanie ca¬ lej gabarytowej powierzchni plyty roboczej.Ponadto ta cecha i jednoczesnie zaleta umozli¬ wia jednolite laczenie ze soba bloków w jedna calosc w zaleznosci od zadanej yfydajinosci bez martwych pól na powierzchni roboczej. Dodatko¬ wa cecha i zaleta tej konstrukcji jest jatwosc* wy¬ miany poszczególnych segmentów bloku w przy¬ padku ich uszkodzenia. Konstrukcja ta umozliwia ponadto otrzymanie w pelni skupionego pola ma¬ gnetycznego wskutek mozliwosci, "wytworzenia ostrzy rdzeni na biegunach elektromagnesu w po¬ wierzchni roboczej. Umozliwia to uzyskanie pod¬ wyzszonego natezenia pola magnetycznego i zwiek¬ szenia efektu separacji.Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wy¬ nalazku jest uwidocznione w* przykladowym wy¬ konaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia ogólny jego schemat w ukladzie kinematycznym, fig. 2 — oddzielacz magnetyczny w przekroju w plaszczyznie pionowej, fig. 3 — w przekroju szczegól A zaznaczony na fig. 2 przedstawiajacy czesc elektromagnesu w widoku z boku, fig. 4 — ten sam szczegól A w widoku z góry, a fig. 5 — elektromagnes w widoku aksonometrycznym.Jak uwidoczniono na fig. 1, urzadzenie w ogól¬ nosci sklada sie z mlyna 1 ze zsypem 2, umozli¬ wiajacego rozdrobnienie zuzla do ziarn wielkosci ponizej 0,3 mm, z przenosnika 3 zaopatrzonego w znany sposób w magnetyczny separator 4 do oddzielania czastek metalicznego zelaza Femet z rozdrobnionego zuzla, oraz zgodnie z wynalaz¬ kiem z jednego lub kilku- szeregowo polaczonych oddzielaczy P pradu zmiennego z wedrujacym po¬ lem magnetycznym o natezeniu 500 do 1000 Erste¬ dów.Ponadto, pomiedzy przenosnikiem 3 a oddziela¬ czem P jest umieszczony separator 6 pradu stale¬ go c regulowanym polu magnetycznym i nateze¬ niu w granicach od 6000 do 12000 Erstedów, umo¬ zliwiajacy wyodrebnienie z pylistego zuzla lacznie tlenków zelaza i manganu, to jest czastek magne¬ tycznych i bardzo slabo magnetycznych. Jako se¬ parator 6 moze byc zastosowany dowolnie jeden ze znanych typów magnetycznych separatorów be¬ bnowych o charakterystyce dobranych zgodnie z niniejszym wynalazkiem.Oczywiscie, w przypadku gdy zuzel zawiera wy¬ lacznie tlenki zelaza, a nie zawiera w ogóle lub tylko sladowe ilosci manganu, wówczas w ukladzie urzadzenia mozna nie stosowac separatora 6. Wów¬ czas pylisty zuzel 5 podaje sie bezposrednio do oddzielaczy P jak to zaznaczono przykladowo liniami przerywanymi na fig. 1 rysunku.'*¦ Oddzielacz P z wedrujacym polem magnetycz¬ nym jest zaopatrzony w elektromagnetyczny sepa¬ rujacy blok B umieszczony pod katem okolo 5 do 20° do poziomu, w wibracyjny, podajacy nadawe podest 7 umieszczony czescia swojej powierzchni pod blokiem B a czescia pod zasypowym lejem 8, oraz w stozkowa przegrode 9 umieszczona pod5 blokiem B, odbierajaca oddzielnie produkty roz¬ dzialu.Zgodnie z wynalazkiem elektromagnetyczny blok B ma jeden lub kilka elektromagnesów E prze¬ dzielonych izolacja 10, skladajacych sie kazdy z osobna z rdzeni 11 w ksztalcie litery „T" pola¬ czonych pomiedzy soba prostokatnymi plytkami ,12 i izolacyjna przekladka 13 tak, aby w utworzone w ten sposób okienka 14 miescily sie cewki 15 calkowicie w obrebie danego rdzenia. Poszczegól¬ ne elektromagnesy E przedzielone izolacyjnymi przekladkami 10 moga byc laczone w bloki B do¬ wolnej wielkosci.Cewki 15 w danym elektromagnesie E sa pola¬ czone pomiedzy soba elektrycznie talk, aby sasia¬ dujace ze soba bieguny poszczególnych rdzeni 11 byly jednoimiemne N lub S tworzace w calym ukladzie elektromagnetycznym naprzemianlegle bieguny N i S (fig. 3). Taki uklad rdzeni, cewek oraz biegunów N, S w kazdym z osobna elektro¬ magnesie E umieszczonym wzdluz pochylosci blo¬ ku B, tworzy pod dolna sciana d rdzeni 11 wedru- ¦ jace pole magnetyczne (fig. 3) i wskutek tego pel¬ zanie materialu. Podczas tego pelzania materialu z pola magnetycznego jednego rdzenia 11 do dru¬ giego wystepuje odpadanie materialów niemagne¬ tycznych na przyklad maczki zuzlowej lub slabiej magnetycznych na przyklad tlenków manganu.Odzyskiwanie tlenków zelaza i manganu z zuzla stalowniczego, przy zastosowaniu wyzej opisanego przykladowo urzadzenia, ma nastepujacy przebieg.Zuzel z pieców stalowniczych poddaje sie naj¬ pierw w mlynie 1 rozdrobnieniu do wielkosci ziarn ponizej 0,3 mm i wysypuje na przenosnik 3, którym z jednej strony za pomoca magnetycznego separa¬ tora 4 wyodrebnia sie czastki metalicznego zelaza Femet, a z drugiej strony rozdrobniony zuzel kie¬ ruje sie do bebnowego magnetycznego separatora 6 pradu stalego o regulowanym polu magnetycz¬ nym w granicach od 6000 do 12000 Erstedów. Tu¬ taj nastepuje wyodrebnienie dwóch frakcji, jednej, w postaci maczki zuzlowej 16 i drugiej w postaci mieszaniny 17 tlenków zelaza i manganu. Oczy¬ wiscie mieszanina ta moze zawierac jeszcze czesc maczki zuzlowej.Wyodrebniona mieszanine 17 tlenków zelaza i manganu przekazuje sie z kolei do magnetycz¬ nego oddzielacza P. Mieszanine wsypuje sie do leja 8 skad po wibracyjnym podescie 7. w cienkiej warstwie wprowadza sie pod spodnia scianke d separujacego bloku B. Wskutek nachylenia bloku, oraz wyposazenia go w elektromagnesy E sklada¬ jace sie z kilku rdzeni 10 i odpowiednio polaczo¬ nych cewek 15, tlenki zelaza jako bardziej magne¬ tyczne pelzaja po pochylosci spodniej scianki d bloku B do dolu kolejno z jednego pola magne¬ tycznego danego rdzenia 11 do drugiego pola i wreszcie w koncu odpadaja na stozkowa prze¬ grode 9 do wysypu 18, a tlenek manganu lub maczka zuzlowa jako mniej magnetyczny lub nie magnetyczny material od razu po opuszczeniu po¬ destu 7 opada na przegrode 9 do wysypu 19, od¬ prowadzajacego MnO lub maczke zuzlowa jako nawóz dla rolnictwa.Oczywiscie, w celu dokladniejszego dokonania 6 rozdzialu, produkty tego rozdzialu mozna podda¬ wac ponownemu lub wielokrotnemu dzialaniu ma¬ gnetycznych oddzielaczy , P, jak to pokazano na fig. 1 rysunku. W przypadku gdy zuzel nie posia- 5 da tlenków manganu lub posiada tylko bardzo male ilosci, wówczas zmielony zuzel wprowadza sie bezposrednio na kolejne oddzielacze P jak to pokazano przykladowo liniami przerywanymi na fig. 1 rysunku. 10 PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe 1. Sposób odzyskiwania tlenków zelaza i manganu z zuzli stalowniczych, znamienny tym, ze zuzel najpierw poddaje sie rozdrobnieniu do wielko¬ sci ziarn ponizej 0,3 mm i jednoczesnie wyod- 15 rebnia sie z niego wieksze nieregularne czesci metaliczne zelaza, nastepnie pylista postac zuzla V poddaje sie dzialaniu pola magnetycznego pradu stalego o regulowanym natezeniu w granicach 6000 do 12000 Erstedów tak, aby wyodrebnic 20 jednoczesnie mieszanine tlenków zelaza i man¬ ganu, a nastepnie wyodrebniona mieszanine poddaje sie dzialaniu znanego wedrujacego pola magnetycznego pradu zmiennego o natezeniu w granicach 500 do 1000 Erstedów tak, aby na 25 drodze tego wedrujacego pola magnetycznego najpierw oddzielaly sie od nadawy czesci slabo magnetyczne to jest tlenki manganu, a potem czaslki bardziej podatne magnetycznie to jest tlenki zelaza, które w tym polu sa ciagle pod- 30 trzymywane i pelzaja. 2. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze wyodrebniona mieszanine tlenku zela¬ za i manganu lub poszczególne wydzielone z niej skladniki poddaje sie wielokrotnemu 35 dzialaniu wedrujacego pola magnetycznego. 3. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienna tym, ze pylista postac zuzla zawiera¬ jacego bardzo mala ilosc tlenku manganu pod¬ daje sie od razu dzialaniu wedrujacego pola 40 magnetycznego. 4. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug zastrz. 1—3, skladajace sie z mlyna lub kru¬ szarki oraz separatora magnetycznego w po¬ staci .magnetycznego oddzielacza z wedrujacym 45 polem, którego elektromagnetyczny blok jest pochylony pod katem okolo 5 do 20°, znamien¬ ny tym, ze elektromagnetyczny blok (B) jest zaopatrzony w jeden lub kilka elektromagne¬ sów (E), skladajacych sie kazdy z osobna 50 z rdzeni (11) w ksztalcie litery „T" polaczonych pomiedzy soba prostokatnymi wkladkami (12) i izolacyjnymi przekladkami (13) tak, aby w utworzone w ten sposób okienka (14) miesci¬ ly sie cewki (15) calkowicie w obrebie danego 55 ' rdzenia, które sa polaczone miedzy soba elek¬ trycznie tak, aby sasiadujace bieguny rdzeni (11) byly jednoimienne (N lub S), tworzace w calym ukladzie elekromagnetycznym na przemian imienne bieguny (N, S. N. S...), umoz- 60 liwiajace pod spodnia sciana (d) pochylonego bloku (B) przesuwanie magnetycznego materia¬ lu, przy czym pod czescia powierzchni bloku (B) jest umieszczony wibracyjny podest (7) oraz stozkowa przegroda (9) odbierajaca produkty 65 rozdzialu. /KI. 1 b, 1 59502 MKP B 03 c~ Fe noetaL i ! ii I! ii V maczka Fe^O^ Fe metaL Mn, -tlenk. ^b^r no oj,czka Fig.4 Krak

1. z. 476 XI. 69 260 PL