RU131720U1

RU131720U1 - DEVICE FOR GRANULATION OF SLAG MELT

Info

Publication number: RU131720U1
Application number: RU2012154496/03U
Authority: RU
Inventors: Владимир Федорович Елфимов; Антон Геннадьевич Музалевский; Андрей Геннадьевич Музалевский; Сергей Александрович Никуличев; Сергей Юрьевич Бубнов; Евгений Александрович Скаков; Анатолий Александрович Черницын
Original assignee: Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2013-08-27

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к области черной металлургии, в частности, к получению граншлака из металлургических шлаков на припечных гранустановках. Задача полезной модели - согласование расхода (подачи) водовоздушной смеси с объемом струи шлакового расплава в зоне их взаимодействия. Устройство для грануляции расплава шлака, содержит желоб 1 для подвода расплава, приемный бункер 2 с переливным патрубком 3 поддержания постоянного уровня воды и расположенный под желобом 1 водовоздушный гранулятор 4. Водовоздушный гранулятор 4 снабжен рядом воздушных сопел 5, которые расположены по дуге в плоскости -P-, перпендикулярной плоскости симметрии -O- желоба 1 и сориентированы в направлении последнего. Устройство снабжено дополнительным рядом воздушных сопел 6, установленных симметрично плоскости симметрии -O- желоба 1, при этом расстояние -L- между крайними воздушными соплами 6 дополнительного ряда водовоздушного гранулятора составляет 0,4÷0,8 ширины -B- желоба 1 подвода расплава. А расстояние между крайними воздушными соплами основного ряда водовоздушного гранулятора составляет 2,4÷2,8 расстояния между воздушными соплами дополнительного ряда. 1 з.п.ф. 3 илл. The proposed utility model relates to the field of ferrous metallurgy, in particular, to the production of granulated slag from metallurgical slag at hot granulation plants. The objective of the utility model is to reconcile the flow rate (supply) of the air-water mixture with the volume of the jet of slag melt in the zone of their interaction. A device for granulating a slag melt, contains a chute 1 for supplying a melt, a receiving hopper 2 with an overflow pipe 3 to maintain a constant water level and a water-air granulator 4 located under the chute 1. The water-air granulator 4 is equipped with a number of air nozzles 5, which are located in an arc in the -P plane -, perpendicular to the plane of symmetry of the -O- gutter 1 and oriented in the direction of the latter. The device is equipped with an additional row of air nozzles 6, installed symmetrically to the plane of symmetry -O- of the gutter 1, while the distance -L- between the extreme air nozzles 6 of the additional row of air-granulator is 0.4 ÷ 0.8 width -B- of the gutter 1 of the melt supply. And the distance between the extreme air nozzles of the main row of the water-air granulator is 2.4 ÷ 2.8 distances between the air nozzles of the additional row. 1 zpf 3 ill.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к черной металлургии, в частности, к получению граншлака из металлургических шлаков на припечных гранустановках.The proposed utility model relates to ferrous metallurgy, in particular, to the production of granulated slag from metallurgical slag at hot-bed granular plants.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом), по мнению авторов, является устройство для грануляции расплава шлака по материалам информационного листка Липецкого ЦНТИ №48-005-12, серии Р.53.31.15 УДК 669.1.022.622.7. Из описания материалов информационного листка следует, что устройство для грануляции расплава шлака содержит желоб для подвода расплава, приемный бункер и расположенный под желобом водовоздушный гранулятор, снабженный рядом воздушных сопел, которые расположены по дуге в плоскости, перпендикулярной плоскости симметрии желоба и сориентированы в направлении последнего.The closest to the proposed technical solution according to the technical nature and the achieved result (prototype), according to the authors, is a device for granulation of slag melt based on the materials of the Lipetsk Central Scientific and Technical Information Leaflet No. 48-005-12, series P.53.31.15 UDC 669.1.022.622. 7. From the description of the materials in the information leaflet, it follows that the device for granulating the slag melt contains a chute for supplying the melt, a receiving hopper and a water-air granulator located under the chute, equipped with a number of air nozzles, which are arranged along an arc in a plane perpendicular to the plane of symmetry of the chute and oriented in the direction of the latter.

Недостатком известного технического решения является низкое качество граншлака, так как подача (расход) водовоздушной смеси из сопел на струю шлакового расплава не согласована с объемом струи в зоне их взаимодействия. А именно, струя шлакового расплава имеет форму вытянутого эллипса с боков. Следовательно, объем струи расплава уменьшается от центра эллипса к его периферии (по оси симметрии желоба). А подача водовоздушной смеси из сопла осуществляется по фронту сечения струи равномерно, следствием чего является рассогласование степени воздействия между взаимодействующими средами (шлаковым расплавом и водовоздушной смесью).A disadvantage of the known technical solution is the low quality of the slag, since the supply (flow) of the air-water mixture from the nozzles to the slag stream is not consistent with the volume of the stream in the zone of their interaction. Namely, the stream of slag melt has the shape of an elongated ellipse from the sides. Therefore, the volume of the melt stream decreases from the center of the ellipse to its periphery (along the axis of symmetry of the trench). And the supply of the water-air mixture from the nozzle is carried out uniformly along the front of the jet section, resulting in a mismatch in the degree of influence between the interacting media (slag melt and the air-water mixture).

Задача, на осуществление которой направлено техническое решение - согласование расхода (подачи) водовоздушной смеси с объемом струи шлакового расплава в зоне их взаимодействия. При этом достигается получение такого технического результата как повышение качества граншлака и снижение энергозатрат (расхода гранулята) на его производство.The task to which the technical solution is directed is to coordinate the flow (supply) of the air-water mixture with the volume of the slag melt stream in the zone of their interaction. At the same time, obtaining such a technical result as improving the quality of granulated slag and reducing energy consumption (consumption of granulate) for its production is achieved.

Вышеуказанные недостатки исключаются тем, что устройство для грануляции расплава шлака, содержащее желоб для подвода расплава, приемный бункер и расположенный под желобом водовоздушный гранулятор, снабженный рядом воздушных сопел, которые расположены по дуге в плоскости, перпендикулярной плоскости симметрии желоба и сориентированы в направлении последнего, снабжено дополнительным рядом воздушных сопел, установленных симметрично плоскости симметрии желоба, при этом расстояние между крайними воздушными соплами дополнительного ряда водовоздушного гранулятора составляет 0,4÷0,8 ширины желоба подвода расплава; а расстояние между крайними воздушными соплами основного ряда водовоздушного гранулятора составляет 2,4÷2,8 расстояния между воздушными соплами дополнительного ряда.The above disadvantages are eliminated by the fact that the device for granulating the slag melt, containing a trough for supplying the melt, a receiving hopper and a water-air granulator located under the trough, equipped with a number of air nozzles, which are arranged along an arc in a plane perpendicular to the plane of symmetry of the trough and are oriented in the direction of the latter, is provided an additional row of air nozzles mounted symmetrically to the plane of symmetry of the trough, while the distance between the extreme air nozzles of the additional row water-air granulator is 0.4 ÷ 0.8 width of the channel for supplying the melt; and the distance between the extreme air nozzles of the main row of the water-air granulator is 2.4 ÷ 2.8 distances between the air nozzles of the additional row.

Сопоставительный анализ предложенного технического решения с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается от известного своим конструктивным исполнением, а именно, наличием дополнительного ряда воздушных сопел и местом их расположения. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию полезной модели «Новизна».A comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype shows that the claimed technical solution differs from the known one for its design, namely, the presence of an additional number of air nozzles and their location. Thus, the claimed technical solution meets the criterion of the utility model "Novelty."

Так как предлагаемая полезная модель может быть использована в металлургической промышленности, а проведение испытаний опытного образца уже показали положительные результаты, следовательно, данное техническое решение соответствует критерию полезной модели «Промышленная применимость».Since the proposed utility model can be used in the metallurgical industry, and testing the prototype has already shown positive results, therefore, this technical solution meets the criterion of the utility model "Industrial applicability".

Сравнительный анализ предложенного технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями, не позволил выявить существенные признаки, присущие заявленному решению. Отсюда следует, что заявленная совокупность существенных отличий позволяет обеспечить получение вышеуказанного технического результата.A comparative analysis of the proposed technical solution not only with the prototype, but also with other technical solutions, did not allow us to identify the essential features inherent in the claimed solution. It follows that the claimed combination of significant differences allows to obtain the above technical result.

Предложенное техническое решение будет понятно из следующего описания и приложенных к нему чертежей:The proposed technical solution will be clear from the following description and the drawings attached to it:

На фиг.1 - схематично изображен общий вид предлагаемого устройства;Figure 1 - schematically shows a General view of the proposed device;

На фиг.2 - изображен вид А фиг.1;Figure 2 - shows a view And figure 1;

На фиг.3 - изображен вид Б фиг.1;Figure 3 - shows a view B of figure 1;

Устройство для грануляции расплава шлака содержит желоб 1 для подвода расплава, приемный бункер 2 с переливным патрубком 3 поддержания постоянного уровня воды и расположенный под желобом 1 водовоздушный гранулятор 4. Водовоздушный гранулятор 4 снабжен рядом воздушных сопел 5, которые расположены по дуге в плоскости -Р-, перпендикулярной плоскости симметрии -О- желоба 1 и сориентированы в направлении последнего водовоздушным соплом 6. Устройство снабжено дополнительным рядом воздушных сопел 7, установленных симметрично плоскости симметрии -О- желоба 1 и расположенных под основным рядом сопел 5, при этом расстояние -L- между крайними воздушными соплами 7 дополнительного ряда водовоздушного гранулятора составляет 0,4÷0,8 ширины -В- желоба 1 подвода расплава. А расстояние -С- между крайними воздушными соплами 5 основного ряда водовоздушного гранулятора 4 составляет 2,4÷2,8 расстояния -В- между воздушными соплами 7 дополнительного ряда.A device for granulating a slag melt comprises a chute 1 for supplying a melt, a receiving hopper 2 with an overflow pipe 3 to maintain a constant water level and a water-air granulator 4 located under the chute 1. The water-air granulator 4 is equipped with a number of air nozzles 5, which are located in an arc in the plane -P- perpendicular to the plane of symmetry of the Gutter 1 and oriented in the direction of the latter by the water-air nozzle 6. The device is equipped with an additional row of air nozzles 7 mounted symmetrically to the plane of symmetry - - launder 1 and located adjacent a primary nozzle 5, the distance between the extreme -L- air nozzles 7 additional row of the water-air granulator is 0.4 ÷ 0.8 -B- width melt feed chute 1. And the distance -C- between the extreme air nozzles 5 of the main row of the air-air granulator 4 is 2.4 ÷ 2.8 distance -B- between the air nozzles 7 of the additional row.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии приемный бункер 2 заполнен водой до уровня переливного патрубка 3, перед сливом расплава в гранулятор 4 подают под давлением диспергатор (водовоздушную смесь). Расплав шлака по желобу 1 сливается в виде струи 8, которая разбивается диспергатором, вытекающим из сопла 6 гранулятора 4. Раздробленный расплав в виде частиц поступает в приемный бункер 2, откуда охлажденный, в виде граншлака, выгружается эрлифтом в обезвоживатель и отправляется на склад.The device operates as follows. In the initial state, the receiving hopper 2 is filled with water to the level of the overflow pipe 3, before the melt is drained into the granulator 4, a dispersant (water-air mixture) is fed under pressure. The slag melt through the chute 1 is discharged in the form of a jet 8, which is broken by a dispersant flowing out of the nozzle 6 of the granulator 4. The crushed melt in the form of particles enters the receiving hopper 2, from where it is cooled, in the form of granulated slag, is discharged by airlift into the dehydrator and sent to the warehouse.

Выполнение расстояния -L- между крайними воздушными соплами 7 дополнительного ряда, равное 0,4÷0,8 ширины -В-желоба 1 подвода расплава и выполнение расстояния -С- между крайними воздушными соплами 5 основного ряда, равное 2,4÷2,8 расстояния -L- между воздушными соплами 7 дополнительного ряда водовоздушного гранулятора 4, было определено опытным путем при проведении очередных сливов шлака, для реализации которых в заявленном устройстве последовательно заглушались или наоборот открывались воздушные сопла, расположенные как в основном, так и в дополнительном рядах.The implementation of the distance -L- between the extreme air nozzles 7 of the additional row, equal to 0.4 ÷ 0.8 width -B-trough 1 of the melt supply and the execution of the distance -C- between the extreme air nozzles 5 of the main row, equal to 2.4 ÷ 2, 8 the distance -L- between the air nozzles 7 of the additional row of water-air granulator 4, was determined empirically during the next slag discharge, for the implementation of which the air nozzles located either in the main or in tional ranks.

Так как струя 8 шлакового расплава имеет форму вытянутого эллипса с боков, то объем струи гранулята увеличивается от периферийных участков эллипса к его центру относительно плоскости симметрии -О- желоба подвода расплава. Выполнение вышеуказанных соотношений расстояний между крайними соплами дополнительного, основного рядов гранулятора и ширины сливного желоба обусловлено следующим: во-первых, согласованием интенсивности воздействия водовоздушной смеси с объемом струи расплава, изменяющимся (увеличивающимся) в направлении оси симметрии желоба; во-вторых, изменением (увеличением) фронта (по кривой линии), по которому происходит взаимодействие потоков водовоздушной смеси и шлакового расплава (см. фиг.3).Since stream 8 of the slag melt has an elongated ellipse shape on the sides, the volume of the granulate stream increases from the peripheral sections of the ellipse to its center relative to the plane of symmetry of the O-channel of the melt supply. The fulfillment of the above ratios of the distances between the extreme nozzles of the additional, main rows of the granulator and the width of the drain trough is due to the following: firstly, by matching the intensity of the effect of the air-water mixture with the volume of the melt jet, changing (increasing) in the direction of the axis of symmetry of the trench; secondly, by changing (increasing) the front (along a curved line) along which the flows of the air-water mixture and the slag melt interact (see FIG. 3).

Следовательно, обеспечивается более полное, качественное взаимодействие между контактирующими средами - шлаковым расплавом и водовоздушной смесью, следствием чего является повышение качества граншлака и снижение расхода гранулята.Therefore, a more complete, high-quality interaction between contacting media - slag melt and water-air mixture is ensured, which results in an increase in the quality of granulated slag and a reduction in the consumption of granulate.

Пример.Example.

Промышленные испытания, проводили на участке грануляции доменного цеха №2. Жидкий шлак сливали по желобу в приемный бункер. Расход воды при давлении 1,2 атм. составлял - 1800 м³/час., а расход воздуха при давлении 2,0 атм. составлял - 300 Нм³/мин. Скорость воды на выходе из сопла - 16 м/сек., а скорость воздуха на выходе из сопел - 100 м/сек.Industrial tests were carried out at the granulation site of the blast furnace shop No. 2. Liquid slag was poured through a gutter into a receiving hopper. Water consumption at a pressure of 1.2 atm. amounted to 1800 m ³ / h., and air flow at a pressure of 2.0 atm. amounted to 300 Nm ³ / min. The water velocity at the nozzle exit is 16 m / s, and the air velocity at the nozzle exit is 100 m / s.

Промышленные испытания, проведенные на участке грануляции показали, что использование предлагаемого технического решения позволило повысить качество граншлака, а именно:Industrial tests conducted on the granulation site showed that the use of the proposed technical solution allowed to improve the quality of the slag, namely:

- снижение энергозатрат на 5%- reduction of energy costs by 5%

- устранение легковесного шлака в емкостях (уменьшение взвешенных частиц в оборотной воде и в следствии уменьшение абразивного износа оборудования)- elimination of lightweight slag in containers (reduction of suspended particles in recycled water and, as a consequence, reduction of abrasive wear of equipment)

- снижение влажности граншлака на 2%. Вместе с этим в среднем на 5% снизился расход гранулята. Снижение расхода гранулята (водовоздушная смесь) происходит за счет более интенсивного взаимодействия между контактирующими средами: шлаковым расплавом и водовоздушной смесью (с минимальным разбрызгиванием смеси за пределы струи расплава шлака).- reduction of moisture slag by 2%. At the same time, the consumption of granulate decreased by an average of 5%. Reducing the consumption of granulate (water-air mixture) occurs due to a more intense interaction between contacting media: slag melt and water-air mixture (with minimal spraying of the mixture outside the slag stream).

Отсюда можно сделать вывод, что задача, на решение которой направлено техническое решение - выполняется, при этом достигается получение вышеуказанного технического результата.From this we can conclude that the task whose solution the technical solution is aimed at is fulfilled, while achieving the above technical result is achieved.

Claims

1. A device for granulating a slag melt, comprising a chute for supplying a melt, a receiving hopper and a water-air granulator located under the chute, provided with a number of air nozzles that are arranged in an arc in a plane perpendicular to the plane of symmetry of the chute, and are oriented in the direction of the latter, characterized in that equipped with an additional row of air nozzles mounted symmetrically to the plane of symmetry of the gutter, while the distance between the extreme air nozzles of an additional row of water-air granules torus is 0, ÷ 0,8 width melt feeding trough.

2. A device for granulation, characterized in that the distance between the extreme air nozzles of the main row of the air-air granulator is 2.4 ÷ 2.8 distances between the air nozzles of the additional row.