SU1357381A1 - Установка дл гранул ции шлакового расплава - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к переработке высокотемпературных расплавов и может быть использовано на заводах черной и 1;ветной металлургии при пе реработке шлаковых расплавов. Цель изобретени  - повьшение надежности работы при переработке шлаков с температурой 1600-1800 С, упрощение эксплуатации и увеличение производительности установки. Установка содержит приемный желоб 1, распыливйющие во- довоздупмые сопла 2, трубопровод 3 дл  пневматического транспортировани  гранул. Входна  часть трубопровода выполнена в виде сужающегос  конического раструба 6. В торце раструба установлен коллектор в виде воздуховодов , размещенных по периметру поперечного сечени . Трубопровод 3 вьшол- нен из отдельных секций с кольцевыми щел ми и водосборниками 10 в местах стыка. В коническом раструбе 6 водо- воздушным потоком из сопла 2 частицы шлакового расплава разгон ютс  до скоростей, обеспечивающих их надежный пневмотранспорт к приемному бункеру 4. 2 ил. с f 7 Ю оэ ел м 00 сю

Description

1

Изобретение относитс  к переработке высокотемпературных расплавов и может быть использовано на заводах черной и цветной металлургии при переработке шлаковых расплавов, в частности ферросплавных.

Известно устройство дл  получени  пшаковой пемзы, содержащее приемный желоб, водовоздупшые распьшивающие сопла, расположенные под желобом, и трубопровод дл  пневматического транспортировани  гранул.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению  вл етс  устройство дл  получени  шлаковой пемзы, содержащее приемный желоб, водовоздушные распьти вающие сопла, расположенные под желобом , и трубопровод с входной частью в виде конического раструба дл  пневматического транспортировани  гранул .

Недостатком известных установок 5шл етс  низка  надежность работы ;при гранул ции расплавов с температурой плавлени  1600-1800°С. Трубопровод с соплом представл ет собой эфек- тор, камера смещени  которого через желоб сообщаетс  с атмосферой. Воздух , истекающий из сопла, при движении в трубопроводе расшир етс  как турбулентна  полуограниченна  стру  и постепенно заполн ет все сечение трубопровода на некотором рассто нии от места входа. В пределах этого рассто ни  верхн   часть сечени  трубопровода не обдуваетс . При гранул ции расплавов с температурой 1600- 1800°С происходит наброс и намораживание капель расплава на необдуваемую часть поверхности трубопровода у входа в него, их спекание и в результате зашлаковывание трубопровода.

При поступлении в трубопровод во- довозДушного потока на его входе возникает стат1гческое давление ниже ат- гмосферного. При подаче в трубопровод jnmaKOBoro расплава в результате затрат на движение по трубопроводу трех

1

фазного потока воздух - вода - шлак степень разгружени  уменьшаетс  и по мере увеличени  расхода шлака образуетс  избыточное давление. Так как трубопровод сообщаетс  с атмосферой, то под действием этого давлени  по мере увеличени  расхода шлака из трубопровода происходит выброс сначала паров и газов, образующихс  при гра- -.

5

10

15

20

25

3573812

нул ции, далее воды и затем шлакового расплава. Так как входна  часть тру бопровода имеет посто нное сечение, то избыточное давление, равное отношению затрат на движение к площади сечени , при превьш1ении некоторого значени  преп тствует входу расплава в трубопровод, выбрасыва  его обратно в желоб. Это снижает производительность установки.

Кроме того, при движении по трубопроводу под действием турбулентных пульсаций потока воздуха дисперсна  влага постепенно осаждаетс  на его стенку, образу  смачивающую пленку. Пленочна  вода оказьшает тормоз щее действие движению трехфазного потока, вызыва  увеличение статического давлени  и тем самым непроизводительные затраты энергии. Эта влага не участвует в охлажде нии капель расплава и в дальнейшем вызывает излишнее увлажнение получаемого материала.

Вьшолнение трубопровода в виде цельной трубы усложЕ1 ет эксплуатацию установки,так как при случайном зашлаковывании удаление шлака из него затруднено. В этом случае приходитс  замен ть весь трубопровод.

Цель изобретени  - повьшшние надежности работы при переработке шлаков с температурой 1600-1800°С, упрощение эксплуатации и увеличение производительности установки.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в установке дл  гранул ции шлакового расплава, содержащей приемный желоб, водовоздуи1ные распьшивающие сопла, расположенные под желобом, и трубопровод дл  пневматического транспортировани  гранул с входной частью в виде конического раструба, в торце последнего со стороны входа установлен коллектор в виде воздуховодов, размещенных по периметру поперечного сечени , а трубопровод дл  пневматического транспортировани  гранул выполнен составным из секций с кольцевыми щел ми и водосборниками в местах стыка.

На фиг.1 изображена установка, продольный разрез; на фиг.2 - то же, вид сверху.

Установка содержит приемный желоб 1, распьшивающие водовоздушные сопла 2, расположенные под желобом 1, трубопровод 3 дл  пневматического транспортировани  гранул и приемный

30

35

40

45

iO

55

бункер 4. Трубопровод 3 содержит сопло 5 подачи дополнительного воздуха дл  осуществлени  пневмотранспорта. Входна  часть трубопровода вьтотшена в виде сужающегос  конического рас т- руба 6. С торца трубопровода к коническому раструбу 6 (по его периметру) примыкает коллектор, выполненный в виде воздуховодов Tf-S.Воздуховод 7 расположен с верхней, а воздуховоды 8 и 9 с боковых сторон желоба 1. Трубопровод 3 по длине вьшолнен составным из отдельных секций, а в местах стыка секций имеютс  кольцевые щели с водосборниками 10,

Установка работает следующим образом .

При сливе щлакового расплава в приемный желоб 1 он растекаетс  по его дну и в виде плоской струи поступает во входную часть трубопровода в конический раструб 6, где диспергируетс  на капли водовоздущным потоком , истекающим из сопла 2. Капли подхватьшаютс  воздушным потоком и уноситс  в трубопровод 3, Под действием турбулентных пульсаций диспергирующего водовоздущного потока часть капель выбрасьшаетс  в начале трубопровода из потока за пределы границы расширени  на верхнюю и боковые стенки конического раструба 6 трубопровода 3. При своем движении к стенке эти капли подхватываютс  вспомогательными потоками воздуха, истекаюи .и- ми из воздуховодов 7-9 коллектора и движущимис  вдоль верхней и боковой сторон конического раструба 6, сдуваютс  и унос тс  в глубь трубопровода 3. Таким образом, исключаетс  осаж дение капель на стенки трубопровода во входной его части и тем самым повьппаетс  надежность работы установки . Когда по мере расширени  диспергирующий водовоздушный поток, истекаю- щий из сопла 2, заполн ет все сечение раструба 6, осаждающиес  капли сдуваютс  им.

Возникающее в трубопроводе избыточное давление по мере увеличени  площади сечени  конического раструба 6 в направлении к входу уменьшаетс , что позвол ет достичь его критических значений, при которых происходит выброс расплава из трубопрово- да, при большей производительности установки. В коническом раструбе 6 водовоздушным потоком из сопла 2 частицы разгон ютс  до скоростей, обеспечивающих их н адежный пневмотран- i спорт воздушным потоком из сопла 5 к приемному бункеру 4.

В отличие от частиц щлака капли воды, осаждающиес  на стенку трубопровода , смачивают его поверхность, образу  тонкую пленку, котора  под действием потока воздуха продвигаетс вдоль трубопровода 3. Достига  водосборников 10 эта вода отводитс  из трубопровода через кольцевую щель меду секци ми, скапливаетс  в водосборнике и направл етс  на очистку. Таким образом обеспечиваетс  снижение ,затрат энергии на организацию движени  зтой воды, а полученный материал предохран етс  от излишнего увлажнени .

Капли шлака, .затвердевшие за врем  движени  по трубопроводу, выбрасываютс  в приемный бункер 4, где накапливаютс  и по мере охлаждени  направл ютс  на сепарацию от включений металла. Парогазова  смесь из бункера 4 отводитс  на очистку.

Пример. На установке с диаметром транспортного трубопровода 550 мм и длиной 30 м входна  часть имеет сечение в виде овала с площадью поперечного сечени  в 1,5 раза больше площади сечени  трубопровода. Угол раскрыти  раструба 10 . В торце конического раструба по его периметру сверху и с боковых сторон желоба установлены воздуховоды с высотой прО света 20 мм. Трубопровод выполнен составным из секций. Длина каждой секции 10 м. В местах стыка имеетс  кольцева  щель шириной 5 мм с водосборником . На установке проведены контрольные опыты со шлаковым расплавом производства рафинированного феррохрома с температурой начала кристаллизации 1720°С. За каждый опыт сливаетс  до 6 т расплава. За все врем  слива установка работает бесперебойно , намораживание расплава на стенки раструба и трубопровода не происходит, улучшаетс  эксплуатаци  установки. В опытах достигнута производительность установки по шлаковому расплаву 600 кг/мин, при суммарном расходе воздуха 600 м /мин и воды 100 л/мин. Перепад статического давлени  в трубопроводе составл ет 375 кг/м . При этом через шелевые водоотделители отведено около 40% по

513

даваемой воды. Температура материала на выходе из приемного бункера составл ет , материал сухой. Полученный продукт состоит из смеси зерен фракции до 10 мм. При хранении зерна не рассьшаютс  и сохран ют свою форму, что свидетельствует о стабилизации шлака в процессе переработки . Полученный материал использован дл  получени  цемента.

При работе на установке без конического раструба, но с обдувом верхней части стенки трубопровода при том же расходе воздуха и воды достигнута производительность по шлаку 510 кг/мин, что составл ет 85% от производительности установки с раструбом . При расходе шлака более 510 кг/мин происходит интенсивный выброс расплава из входной части трубопровода .

Положительный эффект в предлагаемой установке  вл етс  следствием уравнени  Бёрнулли дл  газовых потоков , так как обдув стенок уменьшает эжекцию воздуха из окружающей атмосферы и создает возможность бесперебойной и надежной работы при больших статических давлени х на входе в конический раструб, чем без обдува.

В контрольном опыте без водоотделителей перепад давлени  в трубопро

Редактор Н.Бобкова

Составитель И.Иноземцева

Техред М.Моргентал Корректор в.Бут га

Заказ 5940/21Тираж 588Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5

Пронзводственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4

0

5

38

Q

5

0

1«

воде составл ет 490 кг/м, а производительность установки снижаетс  до 550 кг/мин. Влажность материала составл ет 2%, температура на выходе из бункера 60°С. Это свидетельствует

0том, что предлагаема  установка дополнительно позвол ет снизить затраты энергии и уменьшить влажность получаемого материала.

1 .. - .

Claims (1)

1. Формула изобретени .

   Установка дл  гранул ции шлакового расплава, содержаща  приемный желоб , водовоздушные распыливающие сопла , расположенные под желобом, и трубопровод дл  пн€;вматического транспортировани  гранул с входной частью в виде коничесвюго раструба, отличающа с  тем, что, с целью повьпиени  наделиости работы при переработке шлсжов с температурой 1 600-1 , уг(рощени  эксплуатации и увеличени  производительности установки, в торце раструба со Стороны входа установлен коллектор в виде воздуховодов, размещенных по периметру поперечного сечени , а трубопровод дл  пневматического транспортировани  гранул выполнен составным из секций с кольцевыми щел ми и водосборниками в местах стыка.