RU2388709C1 - Installation for processing melted slag and procedure for processing melted slag in this installation - Google Patents
Installation for processing melted slag and procedure for processing melted slag in this installation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2388709C1 RU2388709C1 RU2009104883/03A RU2009104883A RU2388709C1 RU 2388709 C1 RU2388709 C1 RU 2388709C1 RU 2009104883/03 A RU2009104883/03 A RU 2009104883/03A RU 2009104883 A RU2009104883 A RU 2009104883A RU 2388709 C1 RU2388709 C1 RU 2388709C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- melt
- cooling
- installation
- tank
- finished product
- Prior art date
Links
Landscapes
- Furnace Details (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано для переработки шлаковых расплавов.The invention relates to the metallurgical industry and can be used for the processing of slag melts.
Известна установка для переработки шлака, содержащая колосниковый барабан с горизонтальной осью вращения, частично заполненный металлическими телами, систему аспирации и устройства для загрузки, охлаждения и выгрузки готового продукта (патент SU 2018494, кл. 5 С04В 5/02, 20.04.92).A known installation for processing slag containing a grate drum with a horizontal axis of rotation, partially filled with metal bodies, an aspiration system and devices for loading, cooling and unloading the finished product (patent SU 2018494, class 5 С04В 5/02, 04/20/92).
Признаками, совпадающими с предлагаемым устройством, являются:Signs that match the proposed device are:
- наличие загрузочного устройства;- the presence of a boot device;
- наличие колосникового барабана;- the presence of a grate drum;
- наличие металлических тел, на которых осуществляется охлаждение расплава, формирование структуры и крупности готового продукта;- the presence of metal bodies on which the melt is cooled, the formation of the structure and size of the finished product;
- наличие колосников, при помощи которых осуществляется отделение затвердевшего на металлических телах расплава;- the presence of grid-irons, with the help of which the melt hardened on metal bodies is separated;
- наличие устройства для охлаждения и выгрузки готового продукта.- the presence of a device for cooling and unloading the finished product.
Достижению ожидаемого технического результата препятствуют:The achievement of the expected technical result is hindered by:
- сложность загрузки и распределения вязкого гетерогенного расплава с включениями затвердевшего расплава в полости барабана;- the complexity of loading and distribution of a viscous heterogeneous melt with inclusions of solidified melt in the drum cavity;
- сложность получения готового продукта в широком диапазоне крупности;- the difficulty of obtaining the finished product in a wide range of fineness;
- сложность выгрузки и охлаждения готового продукта;- the difficulty of unloading and cooling the finished product;
- интенсивное парообразование при охлаждении и отгрузке готового продукта.- intensive vaporization during cooling and shipment of the finished product.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка для получения шлакового щебня, включающая устройство для приемки и распределения шлакового расплава, охлаждения и формирования крупности шлакового щебня во вращающейся вокруг горизонтальной оси емкости с расположенными в ней шарами, емкость снабжена устройством для отвода парогазовой смеси, расположенной над верхней частью емкости, и устройством для доохлаждения и транспортирования щебня, расположенным под емкостью, емкость выполнена в виде цилиндрического барабана с образующей, набранной из колосников, расстояние между которыми составляет 0,6-0,8 диаметра наименьшего загруженного в барабан шара, устройство для приемки и распределения расплава расположено вдоль оси барабана в виде желоба, угол наклона которого составляет 8-15° на входе в барабан и 170-175° в барабане, при этом основание желоба на входе в барабан - плоское, а в самом барабане - двухскатное (патент SU1796595, кл. 5 С04В 5/02, 05.12.90).The closest technical solution to the proposed invention according to the technical essence and the achieved result is a plant for producing slag crushed stone, including a device for receiving and distributing slag melt, cooling and forming coarse slag crushed stone in a container rotating around the horizontal axis, with balls located in it, the tank is equipped with a device for removal of the vapor-gas mixture located above the upper part of the tank, and a device for post-cooling and transportation of crushed stone, located Under the container, the container is made in the form of a cylindrical drum with a generatrix drawn from grates, the distance between which is 0.6-0.8 of the diameter of the smallest ball loaded into the drum, the device for receiving and distributing the melt is located along the axis of the drum in the form of a gutter, angle the slope of which is 8-15 ° at the entrance to the drum and 170-175 ° in the drum, while the base of the trough at the entrance to the drum is flat, and in the drum itself - gable (patent SU1796595, cl. 5 С04В 5/02, 05.12.90).
Достижению ожидаемого технического результата препятствуют:The achievement of the expected technical result is hindered by:
- ограниченная загрузка (масса) рабочих тел в полости цилиндрического колосникового барабана при осевой подаче расплава;- limited loading (mass) of the working fluid in the cavity of the cylindrical grate drum with axial flow of the melt;
- сложность подачи в полость барабана вязкого гетерогенного расплава с включениями затвердевшего расплава;- the complexity of feeding into the cavity of the drum a viscous heterogeneous melt with inclusions of solidified melt;
- ограниченная продолжительность взаимодействия расплава с металлическими телами, не достаточная для осуществления теплообменных процессов, исключающих спекание расплава на выходе из полости барабана, образованной колосниками;- a limited duration of interaction of the melt with metal bodies, not sufficient for the implementation of heat transfer processes, excluding sintering of the melt at the outlet of the drum cavity formed by the grid-irons;
- невозможность получения готового продукта различной крупности.- the inability to obtain a finished product of various sizes.
Ожидаемым техническим результатом являются:The expected technical result are:
- повышение производительности процесса;- increasing the productivity of the process;
- возможность подачи в установку вязких гетерогенных расплавов;- the ability to feed into the installation of viscous heterogeneous melts;
- расширение диапазона крупности готового продукта.- expanding the range of fineness of the finished product.
Поставленная задача решается тем, что в установке для получения шлакового щебня при переработке шлакового расплава, включающей устройства для загрузки расплава, отвода парогазовой смеси, охлаждения и формирования крупности готового продукта во вращающейся емкости с расположенными в ней шарами, образующая которой набрана из колосников с расстоянием между ними, равным 0,6-0,8 диаметра наименьшего загруженного в емкость шара, и устройства для охлаждения и выгрузки готового продукта, емкость имеет грушевидную форму с концентрической горловиной в виде обратного конуса для загрузки расплава и наклонную ось вращения с возможностью изменения угла наклона, а устройство для охлаждения выполнено в виде воздуховода и водовода с форсунками для подачи воды.The problem is solved in that in the installation for producing slag crushed stone during slag melt processing, including devices for loading the melt, removal of the gas-vapor mixture, cooling and coarsening of the finished product in a rotating container with balls located in it, the generatrix of which is drawn from grates with a distance between them equal to 0.6-0.8 of the diameter of the smallest ball loaded into the container, and devices for cooling and unloading the finished product, the container has a pear-shaped with a concentric neck hydrochloric as an inverse cone to load and melt the inclined axis of rotation to vary the angle of inclination, and the device is configured to cool air and a conduit with nozzles for feeding water.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков устройства и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.A causal relationship between the set of essential features of the device and the achieved technical result is as follows.
Грушевидная форма колосникового барабана создает условия для перемещения металлических тел с различными линейными скоростями в полости барабана. В зоне загрузки расплава в барабан траектории движения шаров формируют воронкообразную, соизмеримую с размером приемной горловины полость, через которую расплав вовлекается в массив движущихся металлических тел (шаров). Жидкий расплав намораживается на поверхность шаров, вязкопластичный деформируется, отдает тепло и приобретает форму межшарового пространства. Затвердевшие куски шлака попадают в полость, образованную движущими шарами, поглощаются массивом шаров и постепенно разрушаются. Процесс теплообмена ускоряется за счет контакта шлака с шарами, которые еще не успели вступить в контакт с расплавом и менее нагреты. Различные скорости перемещения шаров создают различные условия для намораживания расплава на их поверхность. При этом на поверхности шаров намораживается гарнисаж различной толщины, а при взаимодействии шаров друг с другом и с колосниками формируются зерна готового продукта различной крупности. Весь массив шлака постепенно охлаждается, настывший на поверхность шаров шлак отделяется от шаров, перемещается в межшаровом пространстве вдоль оси, от оси к периферии барабана и сквозь колосники поступает в устройство для доохлаждения и транспортирования готового продукта. Шары, принимая тепло расплава, нагреваются, частично передают тепло менее нагретым шарам. Попадая в периферийную зону барабана, шары интенсивно охлаждаются за счет одновременного воздействия на них потока воздуха из воздуховода и диспергированных в него через форсунки струй воды. Применение воздуховода с форсунками для подачи воды создает условия для одновременного охлаждения колосников барабана, металлических тел (шаров), шлакового расплава и затвердевшего шлака, выгружаемого из полости колосникового барабана. Диспергированная с помощью форсунок вода потоком воздуха вовлекается в процесс охлаждения, интенсивно испаряется и отбирает тепло шлакового расплава от всех нагретых частей установки. Поток воздуха свободно проходит и сквозь шаровую насадку, охлаждает поверхность рабочих тел (шаров) и шлака на поверхности шаров, в межшаровом пространстве и на выходе из емкости с шарами. Отработанный воздух, пар и частицы пыли улавливаются в системе аспирации, после осаждения пыли и нейтрализации вредных соединений сбрасываются в вытяжную трубу.The pear-shaped shape of the grate drum creates the conditions for moving metal bodies with different linear velocities in the drum cavity. In the zone of melt loading into the drum, the trajectories of the movement of the balls form a funnel-shaped cavity, commensurate with the size of the receiving neck, through which the melt is drawn into an array of moving metal bodies (balls). The liquid melt is frozen on the surface of the balls, the viscoplastic is deformed, gives off heat and takes the form of an inter-ball space. The hardened pieces of slag fall into the cavity formed by the moving balls, are absorbed by the array of balls and are gradually destroyed. The heat transfer process is accelerated due to the contact of the slag with balls that have not yet had time to come into contact with the melt and are less heated. Different speeds of movement of the balls create different conditions for freezing the melt on their surface. At the same time, a skull of various thicknesses is frozen on the surface of the balls, and when the balls interact with each other and with the grates, grains of the finished product of various sizes are formed. The entire slag mass is gradually cooled, the slag that has settled on the surface of the balls is separated from the balls, moves along the axis in the inter-ball space, from the axis to the periphery of the drum and through the grates, enters the device for additional cooling and transportation of the finished product. The balls, receiving the heat of the melt, heat up, partially transfer heat to less heated balls. Once in the peripheral zone of the drum, the balls are intensively cooled due to the simultaneous impact of air flow from the air duct and water jets dispersed into it through the nozzles. The use of an air duct with nozzles for supplying water creates conditions for the simultaneous cooling of the grate of the drum, metal bodies (balls), slag melt and hardened slag discharged from the cavity of the grate drum. Water dispersed with the help of nozzles is drawn into the cooling process by a stream of air, intensively evaporates and removes the heat of slag melt from all heated parts of the installation. The air flow freely passes through the ball nozzle, cools the surface of the working fluid (balls) and slag on the surface of the balls, in the inter-ball space and at the outlet of the container with balls. Exhaust air, steam and dust particles are trapped in the aspiration system, after dust has been deposited and neutralized harmful compounds are discharged into the exhaust pipe.
Возможность изменения угла наклона оси вращения емкости с шарами создает условия для регулирования крупности продуктов охлаждения и производительности установки. При уменьшении угла наклона емкости с целью ускорения выгрузки готового продукта создается подпор шаров у горловины емкости. Для исключения выпадания шаров в горловину емкости встроен обратный конус.The ability to change the angle of inclination of the axis of rotation of the container with balls creates the conditions for regulating the size of the cooling products and plant performance. By reducing the angle of inclination of the tank in order to accelerate the unloading of the finished product creates a backwater balls at the neck of the tank. To prevent balls from falling out, a reverse cone is built into the neck of the container.
Установка для переработки расплавов схематично представлена на чертеже.Installation for the processing of melts is schematically represented in the drawing.
Установка содержит воронку 1, емкость 2, набранную из колосников 3, образующих грушевидную форму и соединенных с концентрической горловиной 4 в виде обратного конуса. Емкость имеет наклонную ось вращения 5 с возможностью изменения угла ее наклона. В емкость помещены рабочие тела (шары) 6. Емкость расположена в корпусе 7, объединенном с устройством для отгрузки и охлаждения готового продукта 8 воздуховодом 9, в котором встроен водовод 10 с форсунками 11. Корпус соединен с устройством для отвода парогазовой смеси 12.The installation contains a funnel 1, a container 2, recruited from the grid-irons 3, forming a pear-shaped form and connected to the concentric neck 4 in the form of an inverse cone. The tank has an inclined axis of rotation 5 with the possibility of changing the angle of its inclination. The working bodies (balls) are placed in the tank 6. The tank is located in the housing 7, combined with a device for dispatching and cooling the finished product 8 with an air duct 9, in which a water duct 10 with nozzles 11 is integrated. The housing is connected to a device for removing the gas-vapor mixture 12.
Установка работает следующим образом. Расплав непосредственно из плавильного агрегата или через промежуточную емкость подают в приемную воронку 1, через концентрическую горловину 4 расплав попадает в емкость 2, набранную из колосников 3, образующих грушевидную форму. При вращении емкости вокруг наклонной оси 5 расплав взаимодействует с металлическими телами (шарами) 6, отдает тепло, намораживается на поверхность шаров, истирается, если расплав затвердел, перемещается в межшаровом пространстве вдоль оси вращения емкости 5 от оси к периферии, к колосникам 3. Взаимодействуя с рабочими телами (шарами), расплав интенсивно отдает тепло, в процессе охлаждения расплав теряет текучесть, становится вязким, затвердевает на поверхности шаров и в полостях, ими образованными. Затвердевшие куски шлака в составе гетерогенного расплава, взаимодействуя с шарами, с колосниками и с потоком увлажненного воздуха, в результате механического и термического воздействия разрушаются и измельчаются. Окончательное формирование крупности готового продукта осуществляется при взаимодействии рабочих тел 6 с колосниками 3, когда шлак выходит из емкости. Через зазоры между колосниками 3 материал просыпается и попадает в устройство для охлаждения и транспортирования 8, по которому отгружается на последующую переработку или на склад готовой продукции.Installation works as follows. The melt directly from the melting unit or through an intermediate tank is fed into a receiving funnel 1, through a concentric neck 4, the melt enters the tank 2, recruited from the grate 3, forming a pear-shaped. When the container rotates around the inclined axis 5, the melt interacts with metal bodies (balls) 6, gives off heat, freezes up on the surface of the balls, is abraded if the melt has hardened, moves in the inter-ball space along the axis of rotation of the vessel 5 from the axis to the periphery, to the grates 3. Interacting with working bodies (balls), the melt intensively gives off heat, during cooling, the melt loses fluidity, becomes viscous, hardens on the surface of the balls and in the cavities formed by them. Hardened pieces of slag in the composition of a heterogeneous melt, interacting with balls, with grates and with a stream of moistened air, are destroyed and crushed as a result of mechanical and thermal effects. The final formation of the size of the finished product is carried out in the interaction of the working fluid 6 with the grate 3, when the slag leaves the tank. Through the gaps between the grates 3, the material wakes up and enters the device for cooling and transportation 8, through which it is shipped for further processing or to the finished goods warehouse.
Для принудительного охлаждения шаров, расплава, изменяющего свое агрегатное состояние, емкости и установки в целом в корпус установки встроен воздуховод 9. В воздуховоде смонтирован водовод 10 с форсунками 11. Парогазовая смесь, образующаяся в результате охлаждения шлакового расплава, локализуется в корпусе установки 7 и через устройство для отвода парогазовой смеси 12 поступает в систему очистки отработанного воздуха и пара.For forced cooling of the balls, the melt, which changes its state of aggregation, the capacity and the installation as a whole, an air duct 9 is installed in the installation casing. A water duct 10 with nozzles 11 is mounted in the air duct. a device for removing the vapor-gas mixture 12 enters the system for purifying exhaust air and steam.
Для оптимизации зернового состава охлажденного шлака и ускорения процесса выгрузки затвердевшего расплава положение оси вращения емкости изменяют. При изменении угла наклона оси вращения емкости траектория движения шаров изменяется, шаровая насадка перемещается навстречу движению расплава, при этом в горловине емкости создается подпор потоку расплава и условия для выпадания отдельных шаров из емкости. Концентрическая горловина емкости в виде обратного конуса 4 устраняет подпор шаров потоку расплава и исключает возможность выпадания шаров из емкости во всем диапазоне углов наклона емкости установки.To optimize the grain composition of the cooled slag and accelerate the process of unloading the solidified melt, the position of the axis of rotation of the tank is changed. When the angle of inclination of the axis of rotation of the container changes, the trajectory of the movement of the balls changes, the ball nozzle moves towards the movement of the melt, while in the neck of the container creates a support to the melt flow and conditions for individual balls to fall out of the container. The concentric neck of the tank in the form of a return cone 4 eliminates the back-up of the balls to the melt flow and eliminates the possibility of the balls falling out of the tank over the entire range of tilt angles of the installation.
Таким образом, форма емкости, наличие концентрической горловины с обратным конусом, наклонная ось вращения емкости, возможность изменения угла наклона оси вращения и устройство для охлаждения, выполненное в виде воздуховода и водовода с форсунками для подачи воды, являются необходимым условием для эффективного взаимодействия шлакового расплава с рабочими телами для регулирования крупности продуктов охлаждения и повышения производительности установки. Установка может быть применена для переработки шлаковых расплавов доменного, сталеплавильного и ферросплавного производства.Thus, the shape of the tank, the presence of a concentric neck with a reverse cone, the inclined axis of rotation of the tank, the ability to change the angle of inclination of the axis of rotation, and a cooling device made in the form of an air duct and a water conduit with nozzles for supplying water are necessary conditions for the effective interaction of the slag melt with working fluids to control the size of the cooling products and increase the productivity of the installation. The installation can be used for processing slag melts of blast furnace, steelmaking and ferroalloy production.
Известен способ переработки шлакового расплава, включающий его охлаждение, формирование крупности и структуры готового продукта на слое движущихся металлических тел, находящихся внутри вращающейся емкости. Высота слоя металлических тел в момент контакта со шлаком составляет не ниже трех 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 (патент RU 2018494, кл С04В 5/02, 1994).A known method of processing slag melt, including cooling it, forming the size and structure of the finished product on a layer of moving metal bodies inside a rotating container. The height of the layer of metal bodies at the moment of contact with the slag is at least three minimum body sizes. The capacity 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 (patent RU 2018494, class C04B 5/02, 1994).
Признаками, совпадающими с признаками изобретения, являются охлаждение, формирование структуры и крупности готового продукта, которые осуществляются на поверхности и в полостях, образованных рабочими телами, высота слоя металлических тел в момент контакта с расплавом не ниже трех минимальных размеров тела, емкость с расплавом вращают.Signs that coincide with the features of the invention are cooling, the formation of the structure and size of the finished product, which are carried out on the surface and in the cavities formed by the working bodies, the layer height of the metal bodies at the moment of contact with the melt is not lower than three minimum body sizes, the container with the melt is rotated.
Причины, препятствующие достижению ожидаемого технического результата:Reasons that impede the achievement of the expected technical result:
- ограниченный отбор тепла от расплава только за счет взаимодействия с рабочими телами;- limited heat removal from the melt only due to interaction with working bodies;
- спекание расплава на выходе из вращающейся емкости.- sintering of the melt at the exit of the rotating container.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки расплавов, включающий его охлаждение, формирование крупности и структуры готового продукта на слое движущихся металлических тел, находящихся внутри вращающейся емкости. Отбор тепла от расплава осуществляется за счет подачи воды в количестве от 0,01 до 0,5 м3/т перерабатываемого расплава, а крупность продукта формируют путем изменения скорости перемещения рабочих тел в диапазоне от 0 до 1,5 м/с (патент RU 2234536, кл. С04В 5/02, 2002).The closest technical solution to the proposed invention by its technical nature and the achieved result is a method for processing melts, including its cooling, the formation of coarseness and structure of the finished product on a layer of moving metal bodies inside a rotating container. Heat removal from the melt is carried out by supplying water in an amount of from 0.01 to 0.5 m 3 / t of the processed melt, and the fineness of the product is formed by changing the speed of movement of the working fluid in the range from 0 to 1.5 m / s (RU patent 2234536, class C04B 5/02, 2002).
Общие с предлагаемым способом признаки:Common with the proposed method signs:
- охлаждение, формирование структуры и крупности готового продукта осуществляют на поверхности и в полостях, образованных движущимися рабочими телами;- cooling, the formation of the structure and size of the finished product is carried out on the surface and in the cavities formed by moving working bodies;
- для охлаждения расплава используется вода;- water is used to cool the melt;
- рабочие тела в емкости перемещаются с различными скоростями.- the working fluid in the tank moves with different speeds.
Достижению ожидаемого результата препятствуют:The achievement of the expected result is hindered by:
- сложность подачи расплава, склонного к увеличению вязкости при снижении его температуры, в замкнутый объем с высокой степенью заполнения рабочими телами;- the complexity of the supply of the melt, which is prone to increase the viscosity while lowering its temperature, into a closed volume with a high degree of filling with working fluid;
- ограниченный отбор тепла от расплава и элементов конструкции вращающейся емкости;- limited heat removal from the melt and structural elements of the rotating tank;
- спекание расплава на выходе из установки;- sintering of the melt at the outlet of the installation;
- неэффективное использование воды для отбора тепла расплава.- inefficient use of water for heat extraction of the melt.
Ожидаемым техническим результатом являются:The expected technical result are:
- переработка гетерогенного в широком диапазоне вязкостей шлакового расплава;- processing heterogeneous in a wide range of viscosities of slag melt;
- повышение производительности процесса;- increasing the productivity of the process;
- сокращение расхода воды на охлаждение расплава;- reduction of water consumption for cooling the melt;
- исключение спекания расплава на выходе из емкости.- the exclusion of sintering of the melt at the outlet of the tank.
Поставленная задача решается тем, что в способе переработки расплавов, включающем формирование структуры и крупности готового продукта на поверхности и в полостях, образованных рабочими телами, помещенными в емкость, охлаждаемых водой в количестве 0,01-0,5 м3/т расплава и перемещаемых со скоростями в диапазоне от 0 до 1,5 м/с, новым является то, что загружают расплав через горловину емкости установки по п.1, а охлаждение осуществляют потоком смеси воздуха с водой в количестве 10-800 м3/г расплава с напором 500-1600 Па и содержанием воды 0,3-1,2 кг/м3 воздуха.The problem is solved in that in the method of processing the melts, including the formation of the structure and size of the finished product on the surface and in the cavities formed by working bodies placed in a container, cooled with water in an amount of 0.01-0.5 m 3 / t of melt and moved with velocities in the range from 0 to 1.5 m / s, it is new that the melt is loaded through the mouth of the installation container according to claim 1, and cooling is carried out by a stream of a mixture of air and water in an amount of 10-800 m 3 / g of melt with pressure 500-1600 Pa and a water content of 0.3-1.2 kg / m 3 air Ha.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков предлагаемого способа и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.A causal relationship between the totality of the essential features of the proposed method and the achieved technical result is as follows.
Загрузку расплава осуществляют через горловину в емкость грушевидной формы, выгружают продукт из емкости через колосники, образующие эту емкость. Такой способ загрузки в емкость позволяет учесть склонность расплава к возрастанию вязкости при снижении температуры, а грушевидная форма емкости из колосников способствует улучшению процессов охлаждения, формирования крупности и структуры готового продукта за счет увеличения степени заполнения емкости рабочими телами.The melt is loaded through the neck into a pear-shaped container, the product is discharged from the container through the grates that form this container. This method of loading into the tank allows you to take into account the tendency of the melt to increase viscosity with decreasing temperature, and the pear-shaped shape of the tank from the grates helps to improve the cooling processes, the formation of size and structure of the finished product by increasing the degree of filling of the tank with working bodies.
Охлаждение расплава потоком смеси воздуха с водой в количестве 10-800 м3/г расплава с напором 500-1600 Па и содержанием воды 0,3-1,2 кг/м3 воздуха позволяет ускорить теплообменные процессы, происходящие при взаимодействии расплава с рабочими телами и с колосниками, обеспечить затвердевание расплава на выходе из емкости, исключить перегрев рабочих тел и колосников и обеспечить эффективное использование воды для охлаждения.The cooling of the melt by the flow of a mixture of air and water in an amount of 10-800 m 3 / g of melt with a pressure of 500-1600 Pa and a water content of 0.3-1.2 kg / m 3 of air makes it possible to accelerate the heat exchange processes that occur when the melt interacts with working bodies and with grates, to ensure solidification of the melt at the outlet of the tank, to exclude overheating of the working bodies and grates and to ensure the efficient use of water for cooling.
Реализация способа осуществляется в следующей последовательности технологических операций. Расплав непосредственно из плавильного агрегата или через промежуточный ковш подают через горловину в емкость установки для переработки шлакового расплава по п.1 на рабочие тела. Расплав покрывает рабочие тела, образуя гарнисажный слой, заполняет полости между рабочими телами, охлаждается и затвердевает. При этом в зависимости от требований к готовой продукции емкость, а следовательно, и рабочие тела могут находиться в состоянии покоя или вращения с выбранной скоростью и направлением движения. По мере прогрева рабочих тел и колосников процесс отбора тепла от расплава замедляется, сквозь колосники может проходить расплав, а на выходе из емкости спекаться. Чтобы исключить спекание расплава, емкость, колосники, рабочие тела и расплав охлаждают направленным потоком воздуха с водой в количестве 10-800 м3/т расплава с напором 500-1600 Па и содержанием воды 0,3-1,2 кг/м3 воздуха. Такой вариант подачи охладителя способствует эффективному использованию воды для отвода тепла. Поток воздуха обеспечивает более глубокое проникновение и тесное взаимодействие воды с охлаждаемой поверхностью. Вода в диспергированном виде испаряется без образования паровой рубашки. Улучшается теплообмен и отвод тепла расплава. Образующаяся парогазовая смесь потоком воздуха выводится из зоны охлаждения в систему улавливания. Рабочие тела, взаимодействуя друг с другом, с колосниками емкости, с водовоздушной смесью охладителя, очищаются от настывшего гарнисажа и от расплава, затвердевшего в полостях между ними. Твердеющий расплав на выходе из емкости продолжает взаимодействовать с потоком охладителя, приобретает окончательную структуру, форму и размеры.The implementation of the method is carried out in the following sequence of technological operations. The melt directly from the melting unit or through an intermediate ladle is fed through the neck into the tank of the apparatus for processing slag melt according to claim 1 to the working fluid. The melt covers the working bodies, forming a skull layer, fills the cavities between the working bodies, cools and hardens. Moreover, depending on the requirements for the finished product, the container, and therefore the working fluid, may be in a state of rest or rotation with a selected speed and direction of movement. As the working fluids and grates are heated, the process of heat removal from the melt slows down, melt can pass through the grates, and sintering at the outlet of the tank. To exclude sintering of the melt, the tank, grate, working fluids and the melt are cooled with a directed air flow with water in an amount of 10-800 m 3 / t of melt with a pressure of 500-1600 Pa and a water content of 0.3-1.2 kg / m 3 of air . This cooler supply option contributes to the efficient use of water to remove heat. The air stream provides deeper penetration and closer interaction of water with the cooled surface. Dispersed water evaporates without the formation of a steam jacket. Improves heat transfer and heat removal of the melt. The resulting gas-vapor mixture is discharged from the cooling zone into the capture system by a stream of air. Working bodies interacting with each other, with the grid-irons of the tank, with the water-air mixture of the cooler, are cleaned of the crust and the melt hardened in the cavities between them. The solidifying melt at the outlet of the tank continues to interact with the flow of the cooler, acquires the final structure, shape and size.
Параметры охладителя подобраны опытным путем на экспериментальной установке. Снижение расхода воздуха ниже 10 м3/т приводило к выходу жидкого расплава из емкости с рабочими телами. Такой же эффект наблюдали при снижении давления воздуха ниже 500 Па и содержании воды менее 0,3 кг/м3 в выбранном диапазоне расхода воздуха. Повышение расхода воздуха выше выбранного значения приводило к выносу частиц шлака в систему очистки парогазовой смеси, а учитывая, что частицы шлака были влажными, они быстро забивают воздуховоды, при этом затрудняется выгрузка осажденных частиц из пылесборников. В выбранном интервале параметров охладителя процесс охлаждения, формирования крупности затвердевшего шлака проходил устойчиво без перегревов оборудования и с получением сформированного по крупности шлакового щебня и ограниченного содержания пыли в парогазовой смеси.The parameters of the cooler are selected empirically in an experimental installation. The decrease in air flow below 10 m 3 / t led to the exit of the liquid melt from the tank with the working fluid. The same effect was observed when the air pressure decreased below 500 Pa and the water content was less than 0.3 kg / m 3 in the selected range of air flow. An increase in air flow above the selected value led to the removal of slag particles into the steam-gas mixture purification system, and given that the slag particles were wet, they quickly clogged the air ducts, making it difficult to unload the deposited particles from the dust collectors. In the selected range of cooler parameters, the cooling process, the formation of the solidified slag coarseness proceeded stably without overheating of the equipment and with the formation of coarse slag crushed stone and a limited dust content in the gas-vapor mixture.
Предложенные установка переработки шлакового расплава и способ переработки расплава в этой установке позволяют перерабатывать шлаковые расплавы с различными исходными реологическими свойствами и получать из расплава широкую номенклатуру шлаковой продукции.The proposed slag melt processing unit and the melt processing method in this unit allow to process slag melts with different initial rheological properties and to obtain a wide range of slag products from the melt.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009104883/03A RU2388709C1 (en) | 2009-02-12 | 2009-02-12 | Installation for processing melted slag and procedure for processing melted slag in this installation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009104883/03A RU2388709C1 (en) | 2009-02-12 | 2009-02-12 | Installation for processing melted slag and procedure for processing melted slag in this installation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2388709C1 true RU2388709C1 (en) | 2010-05-10 |
Family
ID=42673890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009104883/03A RU2388709C1 (en) | 2009-02-12 | 2009-02-12 | Installation for processing melted slag and procedure for processing melted slag in this installation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2388709C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2539234C2 (en) * | 2013-01-10 | 2015-01-20 | Борис Леонидович Демин | Unit for obtaining broken slag from melt |
-
2009
- 2009-02-12 RU RU2009104883/03A patent/RU2388709C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2539234C2 (en) * | 2013-01-10 | 2015-01-20 | Борис Леонидович Демин | Unit for obtaining broken slag from melt |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI520927B (en) | Dry granulation of metallurgical slag | |
| AU2009262369B2 (en) | Rotary atomiser for atomising molten material | |
| JP5799110B2 (en) | Granulation of metallurgical slag | |
| CA2169099C (en) | Slag granulation | |
| KR101695171B1 (en) | Slag granulation system and method of operation | |
| CN100482383C (en) | Method for preparing metal sizing agent by a compelling, equal-freezing and continuous method | |
| KR20170117530A (en) | Tundish arrangements and nozzles for granulation of molten material | |
| KR20160051845A (en) | Granulation of molten material | |
| MX2011008947A (en) | Production of spheroidal metal particles. | |
| US3054139A (en) | Method and apparatus for pelleting molten slag | |
| RU2388709C1 (en) | Installation for processing melted slag and procedure for processing melted slag in this installation | |
| EP0605472B1 (en) | Slag granulation | |
| EP2576844A1 (en) | Method and device for manufacturing vitreous | |
| CN102465188A (en) | Tank type metallurgical slag treatment apparatus | |
| RU2600297C2 (en) | Method for complex processing melts and process line for its implementation | |
| WO1992021462A1 (en) | Method and device for making metallic powder | |
| JP3853280B2 (en) | Method and apparatus for producing granular slag | |
| SU831758A1 (en) | Unit for producing granules from metallurgical melts | |
| JPS5934143B2 (en) | Slag cooling device | |
| CN117300137A (en) | System and method for crushing, granulating and waste heat recovery of melt impact disc | |
| JPS6210944B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160213 |