RU2099299C1

RU2099299C1 - Plant for slag granulation

Info

Publication number: RU2099299C1
Application number: RU95119658A
Authority: RU
Inventors: Яков Шмулевич Школьник; Виулен Алексеевич Коломиец; Юрий Иванович Жаворонков; Владимир Владимирович Куклинский
Original assignee: Яков Шмулевич Школьник; Виулен Алексеевич Коломиец; Юрий Иванович Жаворонков; Владимир Владимирович Куклинский
Priority date: 1995-11-21
Filing date: 1995-11-21
Publication date: 1997-12-20

Abstract

FIELD: metallurgical industry; may be used in granulation of metallurgical slags. SUBSTANCE: plant has water-cooled metal drum with external longitudinal ribs and flanges. The drum slowly rotates round its horizontal axis. Novelty in that space between longitudinal ribs is overlapped by bar screen, space between bar screen and drum has freely located metal bodies whose sizes prevent them from passing through gaps of bar screen. Presence of metal bodies increases the surface of contact of melt with cold and dry metal by many times that makes it possible to perform waterless granulation of slag with high productivity of plant with its relatively small dimensions. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности, к устройствам для грануляции расплавленного шлака. The invention relates to metallurgy, in particular, to devices for granulation of molten slag.

Известная грануляционная установка, включающая элеваторное колесо с перфорированными элеваторными полками [1]
Расплавленный шлак гранулируется в бассейне с водой, гранулят зачерпывается полками колеса и частично обезвоживается при передаче из бассейна в отгрузочное приспособление.Known granulation plant including elevator wheel with perforated elevator shelves [1]
The molten slag is granulated in a pool of water, the granulate is scooped up with wheel shelves and partially dehydrated when transferred from the pool to a shipping device.

Признаками, совпадающими с признаками изобретения являются:
наличие элеваторного колеса, периодически контактирующего с водой.Signs that match the features of the invention are:
the presence of an elevator wheel periodically in contact with water.

Причины, препятствующие достижению ожидаемого технического результата:
отсутствие поверхности для охлаждения непоризуемого шлака;
отсутствие возможности дробить крупные куски шлака.Reasons that impede the achievement of the expected technical result:
lack of surface for cooling non-porous slag;
the inability to crush large pieces of slag.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является установка [2] включающая водоохлаждаемый полый металлический барабан с наружными продольными ребрами и ребордами, установленный с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси. The closest in technical essence and the achieved result is the installation [2] comprising a water-cooled hollow metal drum with external longitudinal ribs and flanges, mounted with rotation around a horizontal axis.

Шлаковый расплав подают сверху на барабан и он распределяется по его сухой поверхности и продольным ребрам в виде тонкого слоя и быстро кристаллизуется за счет передачи тепла металлу. The slag melt is fed from above onto the drum and it is distributed over its dry surface and longitudinal ribs in the form of a thin layer and quickly crystallizes due to heat transfer to the metal.

В уже затвердевшем состоянии шлак подвергается воздействию охлаждающей воды, отделяется от металлической поверхности и падает в сборник. In the already hardened state, the slag is exposed to cooling water, is separated from the metal surface and falls into the collector.

В результате получают непоризованный граншлак, имеющий малую влажность. Одновременно в сотни раз сокращают выброс с атмосферу сернистых соединений. The result is an unporized gravel slag having low humidity. At the same time, hundreds of times reduce the emission of sulfur compounds from the atmosphere.

Общие с заявленным устройством признаки:
водоохлаждаемый полый металлический барабан с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси;
продольные ребра и реборды, закрепленные снаружи на барабане.Common with the claimed device signs:
water-cooled hollow metal drum with the possibility of rotation around a horizontal axis;
longitudinal ribs and flanges fixed externally to the drum.

Достижению ожидаемого технического результата препятствуют:
малая удельная поверхность кристаллизации непоризуемого шлака;
неполная самоочистка поверхностей кристаллизации шлака;
отсутствие возможности дробить крупные куски шлака.The achievement of the expected technical result is hindered by:
small specific crystallization surface of non-porous slag;
incomplete self-cleaning of slag crystallization surfaces;
the inability to crush large pieces of slag.

В основу изобретения поставлена задача повысить производительность и надежность работы установки для получения непоризованного граншлака. The basis of the invention is the task of increasing the productivity and reliability of the installation to obtain non-porous gravel slag.

Ожидаемым техническим результатом является:
повышение удельной поверхности кристаллизации непоризуемого шлака;
эффективная самоочистка поверхностей кристаллизации шлака;
дробление крупных кусков шлака.The expected technical result is:
increase in the specific crystallization surface of non-porizable slag;
effective self-cleaning of slag crystallization surfaces;
crushing of large pieces of slag.

Поставленная задача решается тем, что в установке, включающей водоохлаждаемый полый барабан с наружными продольными ребрами и ребордами, установленной с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, согласно изобретению новым является то, что расстояние между продольными ребрами перекрыто колосниковой решеткой, а в полости между решеткой и барабаном свободно помещены металлические тела, размеры которых препятствуют проходу их через зазоры колосниковой решетки. The problem is solved in that in the installation comprising a water-cooled hollow drum with external longitudinal ribs and flanges, mounted for rotation around a horizontal axis, according to the invention, it is new that the distance between the longitudinal ribs is blocked by the grate, and in the cavity between the grate and the drum freely placed metal bodies, the dimensions of which prevent their passage through the gaps of the grate.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом заключается в следующем. A causal relationship between the totality of the essential features of the claimed invention and the achieved technical result is as follows.

1. Перекрытие расстояния между продольными ребрами колосниковой решетки позволяет разместить между решеткой и барабаном металлические тела с большой удельной теплообменной поверхностью и отводить из установки закристаллизованный дробленый шлак. 1. Overlapping the distance between the longitudinal ribs of the grate allows to place metal bodies with a large specific heat-exchange surface between the grate and the drum and to remove crystallized crushed slag from the installation.

2. Использование свободно размещенных в полости между решеткой и барабаном металлических тел с размерами, препятствующими проходу их через колосниковую решетку, позволяет создать большую самоочищающуюся удельную поверхность охлаждения шлака и дробить его крупные куски. 2. The use of metal bodies freely placed in the cavity between the grate and the drum with dimensions that impede their passage through the grate allows you to create a large self-cleaning specific cooling surface of the slag and crush its large pieces.

Таким образом, заявляемое изобретение соответствует критерию "новизна". Thus, the claimed invention meets the criterion of "novelty."

При анализе на соответствие критерию "изобретательский уровень" не обнаружено источников информации, указывающих на известность предложенных конструктивных решений по функциональному назначению и поставленной в изобретении задаче. When analyzing the compliance with the criterion of "inventive step", no sources of information were found indicating the popularity of the proposed design solutions for their functional purpose and the task of the invention.

Заявляемые конструктивные решения могут быть реализованы в промышленности, а ожидаемый технический результат вытекает из совокупности существенных признаков изобретения, что свидетельствует о соответствии критерию "промышленная применимость". The claimed design solutions can be implemented in industry, and the expected technical result follows from the totality of the essential features of the invention, which indicates compliance with the criterion of "industrial applicability".

Предлагаемая установка для грануляции шлака схематично представлена на чертеже в поперечном разрезе. The proposed installation for granulation of slag is schematically represented in the drawing in cross section.

Установка содержит шлаковый желоб 1, под которым расположен полый металлический барабан 2 с наружными продольными ребрами 3 и ребордами 4, установленный с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси. The installation comprises a slag chute 1, under which there is a hollow metal drum 2 with outer longitudinal ribs 3 and flanges 4, mounted for rotation around a horizontal axis.

Расстояние между ребрами 3 по их наружным кромкам перекрыто колосниковой решеткой 5. В полостях, образованных цилиндрической поверхностью барабана 2, ребрами 3, ребордами 4 и колосниковой решеткой 5 свободно помещены металлические тела 6, например, шары или стержни. Размер тел 6 не позволяет им пройти через зазоры колосниковой решетки 5. The distance between the ribs 3 along their outer edges is blocked by the grate 5. In the cavities formed by the cylindrical surface of the drum 2, ribs 3, flanges 4 and the grate 5, metal bodies 6, for example, balls or rods, are freely placed. The size of the bodies 6 does not allow them to pass through the gaps of the grate 5.

Установка оборудована системой оросительного охлаждения барабана 2, продольных ребер 3, реборд 4, колосниковой решетки 5, металлических тел 6 и затвердевшего шлака, выполненной в виде наклонного желоба 8, который оснащен водоподающими соплами 7, размещенными в несколько рядов по длине барабана 2 в пределах нижней его полуокружности. Нижняя часть наклонного желоба 8 расположена над устройством для приема и обезвоживания полученного гранулированного шлака (склад, бункер, элеваторное колесо и т.д.), которые на рисунке не показаны. The installation is equipped with an irrigation cooling system for the drum 2, longitudinal ribs 3, flanges 4, grate 5, metal bodies 6 and hardened slag, made in the form of an inclined groove 8, which is equipped with water supply nozzles 7 placed in several rows along the length of the drum 2 within the lower its semicircle. The lower part of the inclined groove 8 is located above the device for receiving and dewatering the obtained granulated slag (warehouse, hopper, elevator wheel, etc.), which are not shown in the figure.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

По шлаковому желобу 1 шлаковый расплав подают на медленно вращающийся вокруг горизонтальной оси против часовой стрелки полый металлический барабан 2. Пройдя сквозь колосниковую решетку 5, расплав поступает внутрь полостей, образованных ею, продольными ребрами 3, цилиндрической поверхностью барабана 2 и ребордами 4. При этом расплав взаимодействует с развитой холодной и сухой поверхностью металлических тел 6, а также всех остальных элементов барабана 2 и интенсивно охлаждается, отдавая металлу свое тепло. On the slag groove 1, the slag melt is fed to the hollow metal drum 2, slowly rotating around the horizontal axis counterclockwise. After passing through the grate 5, the melt enters the cavities formed by it, longitudinal ribs 3, the cylindrical surface of the drum 2 and the flanges 4. In this case, the melt interacts with the developed cold and dry surface of the metal bodies 6, as well as all other elements of the drum 2 and is intensively cooled, giving the metal its heat.

Таким образом, на первой стадии охлаждения вплоть до затвердения шлак остывает без непосредственного контакта с водой, что практически исключает его поризацию и тем самым резко сокращает выделение в атмосферу сернистых соединений. Thus, at the first stage of cooling, until the hardening, the slag cools down without direct contact with water, which virtually eliminates its porization and thereby sharply reduces the emission of sulfur compounds into the atmosphere.

Благодаря медленному вращению барабана 2, тела 6 перекатываются внутри полостей, образованных колосниковой решеткой 5, ребрами 3, ребордами 4 и цилиндрической поверхностью барабана 2. При этом улучшается теплообмен между металлом и шлаком, происходит получение остеклованной продукции с высокой гидравлической активностью и додрабливание относительно крупных шлаковых частиц. Due to the slow rotation of the drum 2, the bodies 6 are rolled inside the cavities formed by the grate 5, ribs 3, flanges 4 and the cylindrical surface of the drum 2. At the same time, heat transfer between the metal and slag is improved, vitrified products with high hydraulic activity are obtained and relatively large slag is finished. particles.

При повороте продольных ребер 3 в нижнее положение затвердевший шлак отделяется от поверхности металла и сквозь колосниковую решетку 5 поступает на наклонный желоб 8. Продольные ребра 3, колосниковую решетку 5 и тела 6 орошают водой из сопел 7. Благодаря этому к моменту подачи на них расплава со шлакового желоба 1 они успевают охладиться, что обеспечивает непрерывность процесса. When the longitudinal ribs 3 are rotated to the lower position, the solidified slag is separated from the metal surface and fed through the grate 5 to the inclined groove 8. The longitudinal ribs 3, the grate 5 and bodies 6 are irrigated with water from nozzles 7. Due to this, by the time the melt is fed to them, slag gutter 1 they have time to cool, which ensures the continuity of the process.

После соударения с барабаном 2 вода поступает на наклонный желоб 8 и орошает находящийся на нем затвердевший шлак. Благодаря этому происходит окончательное охлаждение затвердевшего шлака и облегчается его транспортировка по наклонному желобу 8 в устройство для приема и обезвоживания полученного гранулированного шлака, откуда он отгружается потребителю. After collision with the drum 2, water enters the inclined trough 8 and irrigates the hardened slag located on it. Due to this, the solidified slag is finally cooled and its transportation along the inclined trough 8 to the device for receiving and dewatering the obtained granulated slag is facilitated, from where it is shipped to the consumer.

Предложенная установка позволяет также за счет повышения технологичности и получения плотных стекловидных частиц шлака снизить влажность продукции по сравнению с традиционным граншлаком и довести ее до 3-5% Установка не нуждается в системе оборотного водоснабжения, что облегчает ее эксплуатацию и, в конечном счете, снижает себестоимость продукции. The proposed installation also allows to reduce the humidity of the product compared to traditional gravel slag and increase it to 3-5% by increasing the processability and obtaining dense glassy particles of slag. The installation does not need a reverse water supply system, which facilitates its operation and, ultimately, reduces the cost products.

Claims

Slag granulation plant, including a water-cooled hollow metal drum with external longitudinal ribs and flanges, mounted for rotation around a horizontal axis, characterized in that the distance between the longitudinal ribs is closed by the grate, and metal bodies are freely placed in the cavity between the grate and the drum, dimensions which impede their passage through the gaps of the grate.