RU2018494C1 - Method and device for processing of slag - Google Patents

Method and device for processing of slag Download PDF

Info

Publication number
RU2018494C1
RU2018494C1 SU5045809A RU2018494C1 RU 2018494 C1 RU2018494 C1 RU 2018494C1 SU 5045809 A SU5045809 A SU 5045809A RU 2018494 C1 RU2018494 C1 RU 2018494C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slag
metal bodies
cooling
moving
drum
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Яков Шмулевич Школьник
Борис Леонидович Демин
Юрий Васильевич Сорокин
Юрий Федорович Ждан
Александр Александрович Руденко
Евгений Моисеевич Фридман
Аркадий Изгудиеович Вевицис
Петр Михайлович Шайковский
Александр Аронович Мясник
Original Assignee
Яков Шмулевич Школьник
Борис Леонидович Демин
Юрий Васильевич Сорокин
Юрий Федорович Ждан
Александр Александрович Руденко
Евгений Моисеевич Фридман
Аркадий Изгудиеович Вевицис
Петр Михайлович Шайковский
Александр Аронович Мясник
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 Яков Шмулевич Школьник, Борис Леонидович Демин, Юрий Васильевич Сорокин, Юрий Федорович Ждан, Александр Александрович Руденко, Евгений Моисеевич Фридман, Аркадий Изгудиеович Вевицис, Петр Михайлович Шайковский, Александр Аронович Мясник filed Critical Яков Шмулевич Школьник
Priority to SU5045809 priority Critical patent/RU2018494C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2018494C1 publication Critical patent/RU2018494C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Furnace Details (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: method involves cooling the slag, forming the size and shape of finished product particles on a layer of metal bodies moving in a rotary container. Height of the layer of metal bodies during their contact with slag is not less than 3 minimum sizes of the body. The container is rotated at 0.15-0.45 the critical speed. The relation of slag mass to mass of metal bodies in the container is maintained within 0.08-0.15. Slag processing installation comprises receiving chute, grating drum with horizontal axis of rotation, partly filled with metal bodies, a device for final cooling and discharge of finished product. The grating drum has a device mounted on one of its end walls for cooling the metal bodies. Said device has the form of a chamber with water-containing cells, communicating with the cavity of grating drum. The device for final cooling and discharge of finished product is made in the form of perforated cells moving in a closed volume and being capable of plunging periodically in water. Moving perforated cells may be housed in a truncated cone rotating concurrently with grating drum. Said cone merges into cylindrical shell with a hole in the center of its end wall, connected with an aspiration system. The truncated cone embraces the grating drum while cylindrical portion of shell houses an inclined tray extending from it through a central hole. Moving perforated cells may be mounted on an endless chain which is enclosed in a housing, and has a drive and a sprinkling and aspiration system, the lower part of the endless chain being submerged in water. EFFECT: higher efficiency. 5 cl, 2 tbl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к переработке металлургических шлаков. The invention relates to the processing of metallurgical slag.

Известен способ обработки конвертерного шлака путем разливки его тонким слоем по металлическим пластинам. Шлак быстро твердеет за счет высокой скорости отвода тепла в металл пластин [1]. A known method of processing converter slag by pouring it in a thin layer on metal plates. Slag hardens quickly due to the high rate of heat removal to the metal of the plates [1].

Недостатком способа является необходимость дальнейшего дробления и рассева шлака по фракциям с соответственно большими энергетическими затратами. The disadvantage of this method is the need for further crushing and sieving of slag into fractions with correspondingly high energy costs.

Известен способ получения гранул из расплавов твердых неорганических веществ, включающий охлаждение расплава в стационарной форме, в форму перед заполнением ее расплавом помещают металлические тела и отделяют их после охлаждения от затвердевшего материала, при этом металлические тела выполнены из железа или стали, а отделение металлических тел от затвердевшего расплавленного материла осуществляют при помощи магнитной сепарации [2]. A known method of producing granules from melts of solid inorganic substances, including cooling the melt in a stationary form, metal bodies are placed in the mold before being filled with the melt and separated after cooling from the hardened material, while the metal bodies are made of iron or steel, and the separation of metal bodies from hardened molten material is carried out using magnetic separation [2].

Недостатком способа является то, что при этом невозможно регулировать скорость охлаждения шлака, находящегося в стационарной (неподвижной) форме, а отсутствие дополнительного охлаждения шлака приводи к снижению производительности процесса. The disadvantage of this method is that it is impossible to regulate the cooling rate of the slag in a stationary (fixed) form, and the absence of additional cooling of the slag leads to a decrease in the productivity of the process.

Наиболее близким техническим решением к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки шлака путем его охлаждения, формирования крупности и формы частиц готового продукта на слое движущихся металлических тел, находящихся внутри вращающейся емкости. The closest technical solution to the invention in terms of technical nature and the achieved result is a method of processing slag by cooling it, forming the size and shape of particles of the finished product on a layer of moving metal bodies inside a rotating container.

Известна также установка для реализации способа, содержащая приемный желоб, колосниковый барабан с горизонтальной осью вращения, частично заполненный металлическими телами, устройство для доохлаждения и выгрузки готового продукта [3]. There is also known an installation for implementing the method, containing a receiving chute, a grate with a horizontal axis of rotation, partially filled with metal bodies, a device for post-cooling and unloading the finished product [3].

Недостатком процесса является ограниченность номенклатуры продукции (только щебень) в связи с отсутствием параметров перемещения шаров, их соотношения с расплавом и др., что не обеспечивает высокой производительности процесса и расширения номенклатуры продукции. The disadvantage of the process is the limited range of products (only crushed stone) due to the lack of parameters for moving balls, their relationship with the melt, etc., which does not provide high productivity of the process and the expansion of the product range.

Недостатком установки является то, что она пригодна для переработки в одном цикле относительно небольшого объема шлака, что сказывается на ее производительности. The disadvantage of the installation is that it is suitable for processing a relatively small amount of slag in one cycle, which affects its performance.

При переработке большого количества расплава за один цикл наблюдается разогрев шаров, что не позволяет эффективно использовать их как теплоаккумулирующие элементы при охлаждении расплава. В случае необходимости глубокого переохлаждения расплава до получения остеклованного шлака (активной минеральной добавки в производстве цемента) использование установки без дополнительного охлаждения шаров не представляется возможным. Кроме того, устройство для доохлаждения и транспортировки шлака не обеспечивает резкого его охлаждения ниже температуры стеклования. When processing a large amount of melt in one cycle, the balls are heated, which does not allow their efficient use as heat-accumulating elements during cooling of the melt. If it is necessary to deeply cool the melt to vitrified slag (an active mineral additive in cement production), it is not possible to use the unit without additional cooling of the balls. In addition, the device for post-cooling and transportation of slag does not provide a sharp cooling below the glass transition temperature.

Цель изобретения - повышение производительности процесса, расширение номенклатуры получаемой продукции и снижение выбросов пыли в атмосферу. The purpose of the invention is to increase the productivity of the process, expanding the range of products and reducing dust emissions into the atmosphere.

На фиг. 1 изображена установка по переработке шлака; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - установка для переработки шлака, вариант. In FIG. 1 shows a slag processing plant; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 - installation for the processing of slag, option.

Цель достигается тем, что в способе переработки шлака путем его охлаждения, формирования крупности и формы частиц готового продукта на слое движущихся металлических тел, находящихся внутри вращающейся емкости, высоту слоя металлических тел во вращающейся емкости в момент контакта со шлаком обеспечивают по крайней мере не ниже 3 минимальных размеров тела, емкость вращают со скоростью 0,15-0,45 от критической, а отношение массы шлака к массе металлических тел в емкости поддерживают в пределах 0,08-0,15. The goal is achieved in that in the method for processing slag by cooling it, forming the size and shape of particles of the finished product on a layer of moving metal bodies inside the rotating container, the height of the layer of metal bodies in the rotating container at the moment of contact with the slag is provided at least 3 minimum body size, the tank is rotated at a speed of 0.15-0.45 from the critical, and the ratio of the mass of slag to the mass of metal bodies in the tank is maintained within the range of 0.08-0.15.

Поставленная цель достигается также тем, что в установке для переработки шлака, содержащей приемный желоб, колосниковый барабан с горизонтальной осью вращения, частично заполненный металлическими телами, устройство для доохлаждения и выгрузки готового продукта, колосниковый барабан выполнен со смонтированным по крайней мере на одной из его торцевых стенок устройством для охлаждения металлических тел в виде камеры с водосодержащими ячейками, сообщающейся с полостью колосникового барабана, а устройство для доохлаждения и выгрузки готового продукта выполнено в виде перемещающихся в замкнутом объеме перфорированных ячеек, смонтированных с возможностью периодического нарушения в воду. This goal is also achieved by the fact that in the installation for processing slag containing a receiving chute, a grate with a horizontal axis of rotation, partially filled with metal bodies, a device for post-cooling and unloading the finished product, the grate is made with mounted on at least one of its end walls with a device for cooling metal bodies in the form of a chamber with water-containing cells communicating with the cavity of the grate drum, and a device for additional cooling and unloading Vågå product is in the form of moving perforated screen in the closed cells mounted with the possibility of periodic disturbances in the water.

При этом может быть, что перемещающиеся перфорированные ячейки размещены во вращающемся одновременно с колосниковым барабаном усеченном конусе, переходящем в цилиндрическую обечайку с отверстием в центре ее торцевой стенки, соединенной с системой аспирации, при этом усеченный конус охватывает колосниковый барабан, а в цилиндрической части обечайки расположен наклонный лоток, выходящий из нее через центральное отверстие. It may be that the moving perforated cells are placed in a truncated cone rotating at the same time as the grate drum, turning into a cylindrical shell with a hole in the center of its end wall connected to the aspiration system, while the truncated cone covers the grate drum, and is located in the cylindrical part of the shell inclined tray exiting through the center hole.

Может также быть, что перемещающиеся перфорированные ячейки размещены на бесконечной цепи, закрытой кожухом, оборудованной приводом, системой орошения и аспиpации, при этом нижняя часть бесконечной цепи погружена в воду. It may also be that the moving perforated cells are placed on an endless chain, closed by a casing, equipped with a drive, an irrigation and aspiration system, while the lower part of the endless chain is immersed in water.

Необходимость осуществления процесса обработки шлака по такому режиму объясняется следующим. The need for the slag processing in this mode is explained as follows.

Как известно, в момент контакта шлакового расплава с металлической поверхностью происходит резкое охлаждение расплава с переходом контактного слоя из жидкого в пластичное, а затем в твердое состояние. С течением времени происходит рост контактного слоя, перешедшего в твердое состояние, т. е. происходит так называемый процесс намораживания слоя шлака, при этом скорость намораживания зависит от скорости отвода тепла от шлакового расплава и частоты обмена контактирующих поверхностей. As is known, at the moment of contact of the slag melt with the metal surface, the melt undergoes sharp cooling with the transition of the contact layer from liquid to plastic and then to solid. Over time, the contact layer grows into a solid state, i.e., the so-called process of freezing the slag layer occurs, while the freezing rate depends on the rate of heat removal from the slag melt and the exchange frequency of the contacting surfaces.

При достижении определенной толщины затвердевшего слоя шлака появляется необходимость в его разрушении и удалении из зоны взаимодействия новых порций шлакового расплава с металлической поверхностью. Upon reaching a certain thickness of the hardened slag layer, there is a need for its destruction and removal from the zone of interaction of new portions of slag melt with a metal surface.

В полной мере это реализуется при сливе шлакового расплава на поверхность слоя металлических шаров, находящихся в замкнутом объеме и перекатывающихся в нем за счет изменения его положения. Движение шаров приводит к их соударению, в процессе которого происходит дробление (разрушение) ранее намороженного слоя шлака, при этом мелкие частицы шлака проваливаются в межшаровое пространство и могут быть удалены из него на специальных установках. This is fully realized when the slag melt is drained onto the surface of a layer of metal balls that are in a closed volume and roll in it due to a change in its position. The movement of the balls leads to their collision, during which the previously frozen slag layer is crushed (destroyed), while small particles of slag fall into the inter-ball space and can be removed from it in special installations.

Необходимость в обеспечении высоты слоя металлических тел по крайней мере не менее 3 величин их минимального размера объясняется тем, что шлаковый расплав проникает в межшаровое пространство и вытекает из емкости через колосниковую решетку, не успевая охладиться и перейти в пиропластичное состояние. The need to provide a layer height of metal bodies of at least 3 values of their minimum size is explained by the fact that the slag melt penetrates the inter-ball space and flows out of the tank through the grate, not having time to cool and go into a pyroplastic state.

Выбор в качестве указанного параметра скорости вращения емкости в долях от критической позволяет наиболее комплексно обобщить факторы, обеспечивающие реализацию способа. Известно, что за критическую скорость вращения принимают такую частоту, при которой начинают центрифугировать тела бесконечно малого размера, расположенные внутри емкости. The choice as the specified parameter of the rotation speed of the vessel in fractions of the critical one allows the most complex generalization of the factors that ensure the implementation of the method. It is known that a critical speed is taken to be such a frequency at which bodies of an infinitesimal size located inside the tank begin to centrifuge.

Если внутренний диаметр цилиндрической емкости обозначить через D, то величина критической скорости определяется из выражения
ηкр=

Figure 00000001

Параметр, касающийся соотношения масс шлака и перемещающихся тел, дополняет кинематическую характеристику процесса переработки шлака динамической и в совокупности со значением скорости вращения цилиндрической поверхностей.If the inner diameter of the cylindrical container is denoted by D, then the critical velocity is determined from the expression
η cr =
Figure 00000001

The parameter relating to the mass ratio of slag and moving bodies complements the kinematic characteristic of the slag processing process dynamic and in conjunction with the value of the rotation speed of the cylindrical surfaces.

Выбор конкретных значений параметров произведен на основании практической реализации способа в опытных условиях на специальной установке. В процессе подбора параметров изменяют скорости вращения барабана, массу загружаемых в барабан тел и интенсивность подачи шлака на установку. Шлак подают с различной начальной температурой в расплавленном, пластичном и твердом состояниях. Оценивают производительность переработки шлака, расход электроэнергии на единицу продукции, концентрацию выбросов пыли. Результаты проведенных опытов сведены в таблице. The choice of specific parameter values was made on the basis of the practical implementation of the method in experimental conditions on a special installation. In the process of selecting the parameters, the rotational speeds of the drum, the mass of bodies loaded into the drum and the intensity of the slag supply to the installation are changed. Slag is fed with different initial temperatures in molten, plastic and solid states. Evaluate the performance of slag processing, energy consumption per unit of production, the concentration of dust emissions. The results of the experiments are summarized in the table.

Влияние скорости вращения ( η=ηкр) барабана на показатели процесса переработки шлака при соотношении шлак: металл-тела 0,12 представлено в табл. 1.The influence of the rotation speed (η = η cr ) of the drum on the performance of the slag processing process with a slag: metal-body ratio of 0.12 is presented in table. 1.

Влияние отношения массы шлака к массе металлических тел на показатели процесса переработки шлака при η= 0,45ηкр представлено в табл.2.The influence of the ratio of slag mass to the mass of metal bodies on the performance of the slag processing at η = 0.45η cr is shown in Table 2.

Так, при малых скоростях вращения барабана в диапазоне 0,1-0,25 наблюдается медленное наростание производительности процесса переработки шлака, что объясняется сравнительно низкими скоростями перемещения металлических тел, соответственно медленным обновлением поверхности контакта металлической - теплоотводящей поверхности с высокотемпературной фазой. В этом случае новые порции шлака поступают не на металлическую, а на поверхность, уже покрытую корочкой шлака, теплопроводность которой значительно ниже теплопроводности металла. При повышении интенсивности подачи шлака в барабан часть расплава намораживается на колосники, уменьшается живое сечение между колосниками, а динамических нагрузок от перемещающихся металлических тел недостаточно для разрушения настылей на колосники. В некоторых случаях наблюдается явление замоноличивания межколосникового пространства и запирания установки. Эффект запирания установки показывает, что в прототипе предусмотрена переработка дискретных порций шлака, причем чем больше порция шлака, тем больше должен быть габарит установки. Запирание установки наблюдают при малых скоростях вращения барабана (0,1-0,12) ηкрне только за счет заростания межколосникового пространства, но и за счет замоноличивания поверхности металлических тел остывающим шлаком. В этом случае энергии перемещающихся тел недостаточно для разрушения затвердевающего шлака. При большем увеличении скорости вращения барабана до скоростей, приближающихся к η= 0,65 ηкр, наблюдают образование щебня и его выход через колосники даже при полном замоноличивании всего объема перемещающихся тел.So, at low speeds of rotation of the drum in the range of 0.1-0.25, a slow increase in the productivity of the slag processing process is observed, which is explained by the relatively low speeds of movement of metal bodies, respectively, by slow updating of the contact surface of the metal - heat-transfer surface with the high-temperature phase. In this case, new portions of slag do not arrive on the metal, but on the surface already covered with a slag crust, the thermal conductivity of which is much lower than the thermal conductivity of the metal. With an increase in the intensity of the slag supply to the drum, part of the melt freezes on the grate, the live section between the grate is reduced, and the dynamic loads from moving metal bodies are not enough to destroy the accretion on the grate. In some cases, there is a phenomenon of monolithic inter-grid space and locking of the installation. The effect of locking the installation shows that the prototype provides for the processing of discrete portions of slag, and the larger the portion of slag, the larger should be the size of the installation. Locking the installation is observed at low speeds of rotation of the drum (0,1-0,12) η cr not only due to the overgrowth of the inter-spike space, but also due to monolithic surface of the metal bodies by cooling slag. In this case, the energy of the moving bodies is not enough to destroy the hardening slag. With a greater increase in the speed of rotation of the drum to speeds approaching η = 0.65 η cr , the formation of crushed stone and its exit through the grid-irons are observed even when the entire volume of moving bodies is completely monitored.

При скоростях вращения барабана η= =(0,25-0,45)ηкр наблюдают нарастание удельной производительности, а в диапазоне η= (0,45-0,6)ηкрубывание удельной производительности, причем это явление наблюдают практически во всем диапазоне приведенных выше соотношений массы шлака и перемещающихся тел. При скоростях, близких к критическим, удельная производительность резко падает.At drum rotation speeds η = (0.25-0.45) η cr , an increase in specific productivity is observed, and in the range η = (0.45-0.6) η cr, a decrease in specific productivity is observed, and this phenomenon is observed in almost everything the range of the above ratios of the mass of slag and moving bodies. At speeds close to critical, specific productivity drops sharply.

Нарастание удельной производительности в диапазоне скоростей η= (0,25-0,45)ηкр объясняется созданием оптимальных условий охлаждения, транспортировки и отделения настылей шлака от поверхности металлических тел.The increase in specific productivity in the speed range η = (0.25-0.45) η cr is explained by the creation of optimal conditions for cooling, transportation and separation of slag layers from the surface of metal bodies.

При скоростях η> 0,45 ηкр наблюдают явление вырывания отдельных тел из общей массы и их кратковременного полета. Эти тела обволакиваются струей шлака на их поверхности, образуется скорлупа с низкими теплопроводными свойствами и высокой прочностью, теряется теплопроводный контакт с общей массой перемещающихся тел. Они вовлекаются в центр перемещающихся тел, здесь действуют недостаточные динамические нагрузки для отделения шлака, нет взаимодействия с колосниками, что приводит к снижению показателя удельной производительности установки.At speeds η> 0.45 η cr , the phenomenon of tearing apart individual bodies from the total mass and their short-term flight is observed. These bodies are enveloped by a stream of slag on their surface, a shell with low heat-conducting properties and high strength is formed, heat-conducting contact with the total mass of moving bodies is lost. They are involved in the center of moving bodies, there are insufficient dynamic loads for separating slag, there is no interaction with grates, which leads to a decrease in the specific productivity of the installation.

В диапазоне скоростей, близких к критической, наблюдают перекрытие живого сечения - пространства между колосниками перемещающимися телами и просеивание образовавшегося щебня сокращается. В этом случае при повышении интенсивности подачи шлака в барабан наблюдают запирание установки. In the range of speeds close to critical, the overlap of the living section is observed - the space between the grate-moving bodies and the sifting of the crushed stone formed is reduced. In this case, with an increase in the intensity of the slag supply to the drum, the system is locked.

Как видно из табл. 1, расход электроэнергии достигает минимального значения в диапазоне скоростей η= (0,15-0,45)ηкр. Это связано с тем, что при малых скоростях вращения и при постоянном соотношении масс шлака и перемещающихся тел затраты электроэнергии невелики, но и производительность установки мала, удельный же расход электроэнергии возрастает. При скоростях η= (0,15-0,45) ηкр расход электроэнергии возрастает незначительно, а производительность резко увеличивается, в этом случае удельный расход электроэнергии уменьшается. Аналогичное явление возрастания расхода удельной электроэнергии наблюдают и при скоростях, близких к критическим.As can be seen from the table. 1, power consumption reaches a minimum value in the speed range η = (0.15-0.45) η cr . This is due to the fact that at low rotational speeds and with a constant ratio of slag masses to moving bodies, the energy costs are small, but the plant’s productivity is small, and the specific energy consumption increases. At speeds η = (0.15-0.45) η cr, the energy consumption increases slightly, and the productivity increases sharply, in this case the specific energy consumption decreases. A similar phenomenon of an increase in the consumption of specific electric power is also observed at speeds close to critical.

При оценке концентраций выбросов пыли не наблюдают строгого минимума в диапазоне скоростей η= (0,15-0,45) ηкр. Однако по сравнению с известным способом концентрация выбросов пыли значительно меньше. Это объясняется тем, что в известном способе реализуется механизм измельчения перемещающимися телами затвердевшего в межшаровом пространстве шлака, а в предлагаемом способе окончательное затвердевание шлака, а следовательно и пылеобразование происходит уже вне барабана, где действующие динамические нагрузки значительно ниже, чем в барабане.When assessing the concentrations of dust emissions, a strict minimum is not observed in the speed range η = (0.15-0.45) η cr . However, compared with the known method, the concentration of dust emissions is much lower. This is explained by the fact that in the known method, the mechanism of grinding slag solidified in the inter-ball space is realized by moving bodies, and in the proposed method, the final solidification of the slag, and therefore dust formation, occurs already outside the drum, where the acting dynamic loads are much lower than in the drum.

При выборе соотношения массы шлака Мшл к массе перемещающихся металлических тел Mпт лучшие показатели процесса получены в диапазоне Мшлпл = 0,08-0,15. Действительно, при больших значениях этого отношения расплав не успевает передать тепло металлическим телам и выходит из емкости не сформированным потоком, при этом в узле доохлаждения щебня наблюдают его спекание. Вязко-пластичный шлак не разрушается до требуемой крупности, а затвердевший шлак накапливается в емкости из-за недостаточного динамического воздействия со стороны перемещающихся металлических тел. При соотношении Мшлпт > 0,15 наблюдают снижение удельной производительности, повышение расхода электроэнергии, существенного увеличения концентрации выбросов пыли не наблюдают. При соотношении Мшлпт < 0,08 удельная производительность падает, а расход электроэнергии возрастает, что связано с увеличением энергии на перемещение металлических тел, не участвующих в непосредственном теплоотводе и перемещении шлака. В этом случае наблюдается переизмельчение образующегося продукта и возрастание выбросов пыли.When choosing the ratio of the mass of slag M sl to the mass of moving metal bodies M pt, the best process indicators are obtained in the range of M sl / M pl = 0.08-0.15. Indeed, at large values of this ratio, the melt does not have time to transfer heat to metal bodies and leaves the vessel with an unformed stream, while sintering is observed in the sub-cooling unit of the crushed stone. Viscous-plastic slag does not collapse to the required size, and hardened slag accumulates in the tank due to insufficient dynamic action from moving metal bodies. When the ratio of M SHL / M Fri > 0.15 observed a decrease in specific productivity, increased energy consumption, a significant increase in the concentration of dust emissions is not observed. When the ratio M SHL / M FR <0.08, the specific productivity decreases, and the energy consumption increases, which is associated with an increase in energy for the movement of metal bodies that are not involved in direct heat removal and the movement of slag. In this case, over-grinding of the resulting product and an increase in dust emissions are observed.

Таким образом, выбранное соотношение масс шлака и перемещающихся тел в совокупности со значением скорости вращения емкости в диапазоне (0,15-0,45)ηкр является необходимым условием для достижения поставленной цели.Thus, the selected ratio of the mass of slag and moving bodies in conjunction with the value of the rotation speed of the tank in the range of (0.15-0.45) η cr is a necessary condition for achieving this goal.

Преимуществом данного способа является то, что процесс можно вести непрерывно независимо от объема перерабатываемого шлака и значительно сократить затраты на дробление шлака, так как в данном случае разрушению подвергается намороженная на шар часть шлака. Кроме того, регулируя параметры, можно получать полностью остеклованный (гранулированный) шлак, используемый как активная добавка в производстве цемента, или полностью закристаллизованный шлак (щебень), используемый как заполнитель в бетонах. The advantage of this method is that the process can be carried out continuously regardless of the volume of processed slag and significantly reduce the cost of crushing the slag, since in this case a part of the slag frozen on the ball is destroyed. In addition, by adjusting the parameters, it is possible to obtain fully vitrified (granular) slag used as an active additive in cement production, or fully crystallized slag (crushed stone) used as aggregate in concrete.

Установка включает шлакоподающий желоб 10, шлакоприемный желоб 2, устройство для охлаждения и формирования крупности шлаковой продукции в виде цилиндрического барабана 3 с образующей, набранной из колосников 4, закрепленных на торцевых стенках барабана. В барабане на колосниках свободно размещены металлические тела (шары и др.). The installation includes a slag-feeding chute 10, a slag-receiving chute 2, a device for cooling and forming coarse slag products in the form of a cylindrical drum 3 with a generatrix drawn from grates 4 fixed to the end walls of the drum. Metal bodies (balls, etc.) are freely placed in the drum on the grate.

На торцевых стенках цилиндрического барабана установлены устройства для охлаждения металлических тел в виде камер 6 с водусодержащими ячейками. Количество камер (одна или две) определяется необходимой степенью охлаждения шаров, зависящей от вида получаемой продукции, при этом одна из камер может быть размещена на неподвижной торцевой стенке барабана (на фиг.1 слева), а другая - на подвижной (на фиг.1 справа). Нижние части камер заполнены водой. С цилиндрическим барабаном 3 камеры 6 сообщаются через отверстия 7, расположенные на разных уровнях торцевых стенок. On the end walls of the cylindrical drum, devices for cooling metal bodies in the form of chambers 6 with water-containing cells are installed. The number of chambers (one or two) is determined by the required degree of cooling of the balls, depending on the type of product obtained, while one of the chambers can be placed on the fixed end wall of the drum (in Fig. 1 on the left), and the other on the movable (in Fig. 1 on right). The lower parts of the chambers are filled with water. With the cylindrical drum 3, the chambers 6 communicate through openings 7 located at different levels of the end walls.

Устройство для доохлаждения и выгрузки готовой продукции выполнено в виде перемещающихся перфорированных ячеек 8, расположенных в одном случае (фиг. 1) в усеченном конусе 9, охватывающем барабан 3 и переходящем в цилиндрическую обечайку 10 с центральным отверстием, через которое проходит лоток 11. При этом усеченный конус вращается одновременно с барабаном 3. A device for post-cooling and unloading of finished products is made in the form of moving perforated cells 8, located in one case (Fig. 1) in a truncated cone 9, covering the drum 3 and passing into a cylindrical shell 10 with a central hole through which the tray 11. Passes the truncated cone rotates simultaneously with the drum 3.

В другом случае (фиг.3) перфорированные ячейки 8 расположены на бесконечной цепи 12, опущенной в камеру 13 с водой, закрытой кожухом 14. In another case (figure 3), the perforated cells 8 are located on an endless chain 12, lowered into the chamber 13 with water, closed by a casing 14.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

Перед началом слива шлака барабан 3 с находящимися в нем шарами 5 приводится во вращение, при этом шары поднимаются на определенный уровень и скатываются по наклонной поверхности. Слив шлака, имеющего температуру 1300-1500oC, осуществляют на движущуюся (скатывающуюся) трехслойную (и более) шаровую насадку, при этом при контакте шлака с шарами происходит резкое охлаждение шлака с переходом его из жидкого состояния в хрупко-пластичное и намораживание на поверхности шара. Благодаря движению шаров и соударению между собой происходит разрушение хрупких частиц шлака, проваливание их через шаровую насадку и колосники 4 с накоплением шлака на стенках усеченного конуса 9 (фиг.1). За счет вращения усеченного конуса 9 происходит скатывание еще полностью не охлажденного шлака в обечайку 10, где поддерживается определенный уровень воды. Внутри обечайки закреплены перфорированные ячейки 8, при передвижении которых вместе с обечайкой захватывается определенное количество шлака. При достижении обечайкой верхнего положения шлак из нее вываливается и попадает на наклонный лоток 11, а затем по транспортеру 15 на склад 16.Before the beginning of the discharge of slag, the drum 3 with the balls 5 located in it is driven into rotation, while the balls rise to a certain level and slide down an inclined surface. Draining of slag, having a temperature of 1300-1500 o C, is carried out on a moving (sliding) three-layer (or more) ball nozzle, while upon contact of the slag with balls, the slag undergoes a sharp cooling with its transition from a liquid state to a brittle-plastic state and freezing on the surface ball. Due to the movement of the balls and collision between themselves, the fragile particles of the slag are destroyed, they fall through the ball nozzle and the grates 4 with the accumulation of slag on the walls of the truncated cone 9 (Fig. 1). Due to the rotation of the truncated cone 9, the still not completely cooled slag rolls into the shell 10, where a certain water level is maintained. Inside the shell, perforated cells 8 are fixed, during the movement of which, along with the shell, a certain amount of slag is captured. When the shell reaches its upper position, the slag falls out of it and falls onto the inclined tray 11, and then through the conveyor 15 to the warehouse 16.

По второму варианту (фиг.3), когда перемещающиеся перфорированные обечайки 8 размещены на бесконечной цепи 12, шлак, провалившийся через колосники 4, по наклонному лотку попадает в камеру 13 с водой, где захватывается перфорированными ячейками 8, закрепленными на движущейся бесконечной цепи, при этом шлак выгружается, обезвоживается и по транспортеру 15 направляется на склад 16. Охлаждение шаров и возврат их в барабан 8 осуществляется следующим образом (фиг.1). According to the second variant (Fig. 3), when the moving perforated shells 8 are placed on an endless chain 12, the slag that has fallen through the grates 4, through an inclined tray, enters the chamber 13 with water, where it is captured by perforated cells 8, mounted on a moving endless chain, this slag is unloaded, dehydrated and conveyor 15 is sent to the warehouse 16. The cooling of the balls and their return to the drum 8 is as follows (figure 1).

В торцевых стенках барабана 3 имеются отверстия 7, расположенные как выше, так и ниже уровня находящихся там шаров. При перемещении шаров в барабане 3 в момент его вращения торцевые стенки барабана испытывают давление со стороны шаров. Шар, попадая в зону отверстия 7, выдавливается из шаровой насадки и попадает в цилиндрическую камеру 6, частично заполненную водой, где остывает и по наклонной перфорированной полке поднимается в верхнее положение камеры, окатывается по полке и через отверстие 7, расположенное выше уровня шаров, возвращается в барабан 3. Таким образом через отверстия 7 осуществляется циркуляция шаров из барабана 3 в камеру 6, а из нее обратно в барабан 3. Степень охлаждения шаров регулируется размером и частотой отверстий 7, а также количеством камер 6 (одна или две). In the end walls of the drum 3 there are openings 7 located both above and below the level of the balls located there. When moving the balls in the drum 3 at the time of its rotation, the end walls of the drum experience pressure from the balls. The ball, falling into the zone of the hole 7, is squeezed out of the ball nozzle and enters the cylindrical chamber 6, partially filled with water, where it cools down and rises to the upper position of the chamber along the inclined perforated shelf, rolls around the shelf and returns through the hole 7 located above the level of the balls into the drum 3. Thus, through the holes 7, the balls are circulated from the drum 3 to the chamber 6, and from it back to the drum 3. The degree of cooling of the balls is controlled by the size and frequency of the holes 7, as well as the number of chambers 6 (one or ve).

Преимуществом предложенной установки является то, что она позволяет перерабатывать шлаки в большом объеме без перегрева шаров, а за счет регулирования степени охлаждения шаров получать шлаки различной структуры (от аморфной до кристаллической) и различного направления использования. The advantage of the proposed installation is that it allows you to process slags in a large volume without overheating the balls, and by regulating the degree of cooling of the balls to obtain slags of various structures (from amorphous to crystalline) and different directions of use.

Claims (4)

1. Способ переработки шлака путем его охлаждения, формирования крупности и формы частиц готового продукта на слое движущихся металлических тел, находящихся внутри вращающейся емкости, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, расширения номенклатуры продукции и снижения вредных выбросов, высоту слоя металлических тел во вращающейся емкости в момент контакта со шлаком обеспечивают по крайней мере не ниже 3 минимальных размеров тела, емкость вращают со скоростью 0,15 - 0,45 от критической, а отношение массы шлака к массе металлических тел в емкости поддерживают в пределах 0,08 - 0,15. 1. The method of processing slag by cooling it, forming the size and shape of particles of the finished product on a layer of moving metal bodies inside a rotating container, characterized in that, in order to increase the productivity of the process, expand the product range and reduce harmful emissions, the layer height of metal bodies in a rotating tank at the moment of contact with the slag provide at least not less than 3 minimum body sizes, the tank is rotated at a speed of 0.15 - 0.45 critical, and the ratio of slag mass to Assa metal bodies in the vessel is maintained in the range 0.08 - 0.15. 2. Установка для переработки шлака, содержащая приемный желоб, колосниковый барабан с горизонтальной осью вращения, частично заполненный металлическими телами, устройство для доохлаждения и выгрузки готового продукта, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности процесса, расширения номенклатуры продукции и снижения вредных выбросов, колосниковый барабан выполнен со смонтированным по крайней мере на одной из его торцевых стенок устройством для охлаждения металлических тел в виде камеры с водосодержащими ячейками, сообщающейся с полостью колосникового барабана, а устройство для доохлаждения и выгрузки готового продукта выполнено в виде перемещающихся в замкнутом объеме перфорированных ячеек, смонтированных с возможностью периодического погружения в воду. 2. Installation for slag processing, containing a receiving chute, a grate with a horizontal axis of rotation, partially filled with metal bodies, a device for post-cooling and unloading the finished product, characterized in that, in order to increase the productivity of the process, expand the product range and reduce harmful emissions, the grate drum is made with a device for cooling metal bodies mounted at least on one of its end walls in the form of a chamber with water-containing cells ayuscheysya grate drum with a cavity, and a device for sub-cooling and discharging the final product is in the form of moving perforated screen in the closed cells mounted with the possibility of periodic immersion in water. 3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что перемещающиеся перфорированные ячейки размещены во вращающемся одновременно с колосниковым барабаном усеченном конусе, переходящем в цилиндрическую обечайку с отверстием в центре ее торцевой стенки, соединенной с системой аспирации, при этом усеченный конус охватывают колосниковый барабан, а в цилиндрической части обечайки расположен наклонный лоток, выходящий из нее через центральное отверстие. 3. Installation according to claim 2, characterized in that the moving perforated cells are placed in a truncated cone rotating simultaneously with the grate drum, turning into a cylindrical shell with a hole in the center of its end wall connected to the aspiration system, while the truncated cone covers the grate drum, and in the cylindrical part of the shell there is an inclined tray emerging from it through a central hole. 4. Установка по п.2, отличающаяся тем, что перемещающиеся перфорированные ячейки размещены на бесконечной цепи, закрытой кожухом, оборудованной приводом, системой орошения и аспирации, при этом нижняя часть бесконечной цепи погружена в воду. 4. Installation according to claim 2, characterized in that the moving perforated cells are placed on an endless chain, closed by a casing, equipped with a drive, an irrigation and aspiration system, while the lower part of the endless chain is immersed in water.
SU5045809 1992-04-20 1992-04-20 Method and device for processing of slag RU2018494C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5045809 RU2018494C1 (en) 1992-04-20 1992-04-20 Method and device for processing of slag

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5045809 RU2018494C1 (en) 1992-04-20 1992-04-20 Method and device for processing of slag

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2018494C1 true RU2018494C1 (en) 1994-08-30

Family

ID=21606030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5045809 RU2018494C1 (en) 1992-04-20 1992-04-20 Method and device for processing of slag

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2018494C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012175415A1 (en) * 2011-06-20 2012-12-27 Thyssenkrupp Polysius Ag Method and system for producing a hydraulic or latent hydraulic substance
CN103196124A (en) * 2012-01-06 2013-07-10 姜学仕 Slag disposing technology device by evaporating pot method
RU2489370C1 (en) * 2012-02-27 2013-08-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина") Apparatus for processing molten slag
RU2600297C2 (en) * 2015-03-17 2016-10-20 Амир Галиевич Шакуров Method for complex processing melts and process line for its implementation
CN106500079A (en) * 2015-09-06 2017-03-15 姜学仕 Superheated steam circulation method residues processing technique
CN106834570A (en) * 2016-11-30 2017-06-13 振石集团东方特钢有限公司 A kind of method of stainless steel slag comprehensive utilization of resources

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Заявка Японии 53-24035, кл. C 04B 5/00, 1985. *
2. Авторское свидетельство СССР N 1528755, кл. C 04B 5/02, 1985. *
3. Авторское свидетельство СССР N 1678792, кл. C 04B 5/02, 1990. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012175415A1 (en) * 2011-06-20 2012-12-27 Thyssenkrupp Polysius Ag Method and system for producing a hydraulic or latent hydraulic substance
CN103196124A (en) * 2012-01-06 2013-07-10 姜学仕 Slag disposing technology device by evaporating pot method
CN103196124B (en) * 2012-01-06 2015-04-22 姜学仕 Slag disposing technology device by evaporating pot method
RU2489370C1 (en) * 2012-02-27 2013-08-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина") Apparatus for processing molten slag
RU2600297C2 (en) * 2015-03-17 2016-10-20 Амир Галиевич Шакуров Method for complex processing melts and process line for its implementation
CN106500079A (en) * 2015-09-06 2017-03-15 姜学仕 Superheated steam circulation method residues processing technique
CN106834570A (en) * 2016-11-30 2017-06-13 振石集团东方特钢有限公司 A kind of method of stainless steel slag comprehensive utilization of resources

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101977867B (en) Method of processing slag
RU2018494C1 (en) Method and device for processing of slag
TW200951098A (en) Cooling treatment system and cooling treatment method of molten slag
CN104114969A (en) Device for manufacturing solidified slag, device for manufacturing coarse aggregate for concrete, method for manufacturing solidified slag, and method for manufacturing coarse aggregate for concrete
US4268295A (en) Method for manufacturing crushed sands from blast furnace water granulated slags
RU2600297C2 (en) Method for complex processing melts and process line for its implementation
AU2011257264A1 (en) Method and device for manufacturing vitreous
US2661575A (en) Apparatus for fluffing slag
JP2003207281A (en) Operating method of continuous solidification device of slag
JPH10513253A (en) Method and apparatus for producing and separating solid particles contained in two liquid and solid phase cryogenic baths with close density values
RU2234536C2 (en) Method and apparatus for processing of melts
SU1127689A1 (en) Melt granulator
JPS55149753A (en) Continuous casting method of bloom
JPS58199033A (en) Apparatus for pelletizing heat liquefiable solid material
SU992452A1 (en) Apparatus for processing slag melt
RU2501750C1 (en) Device for slag melts processing
SU1150237A1 (en) Arrangement for cooling and dewatering granulated slag
SU1271625A1 (en) Apparatus for cooling hot loose materials
RU2044712C1 (en) Unit for processing metallurgical slags
RU1782949C (en) Process and device for producing granulated slag in rotary drum
US4061699A (en) Continuous process for producing oxide refractory material
JP2004050153A (en) Mixing-granulating apparatus
RU2388709C1 (en) Installation for processing melted slag and procedure for processing melted slag in this installation
JP2001180991A (en) Process for treating molten slag and equipment therefor
JP3791275B2 (en) Equipment for cooling and solidifying molten slag