SU1740084A1 - Способ выделени абразивного материала из металлургических шлаков - Google Patents

Abstract

Использован из: изобретение относитс  к разделению сыпучих материалов . Сущность изобретени : в разделении материала восход щим потоком врздуха со скоростью 3-5 м/с и концентрации материала 4-6 кг/м3 с последующей магнитной сепарацией с напр женностью пол  30-60 кА/м. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии, в частности, к перера- . ботке шлаков, и может быть использовано дл  получени  из них абразивных материалов с попутным.извлечением металлических включений.

Известны способы получени  абра- зивных материалов из металлургических шлаков, заключающиес  в резком охлаждении шлакового расплава водой с последующим нагревом гранул та до температуры 1бО-300°С и медленным охлаждением при естественной температуре (1,2). Известен также способ выделени  абразивного материала из металлургических шлаков дл  обработки поверхностей струйными аппаратами (3), включающий охлаждение, дробление , классификацию и извлечение металла , причем первичное дробление осуществл ет в открытом цикле, а последующие стадии дроблени  в замкнутом . Шлак перед дроблением охлаждают с различной интенсивностью и отмагничивают , а классификацию осуществл ют в пневмоклассификаторах Недостатками этих способов  вл ютс  существенные энергозатраты на организацию гранул ции расплава и термообработку гранул та. Процесс гранул ции сопровождаетс  выделением сернистых соединений, в атмосферу. Выделение из шлака материала, крупность которого соответствует крупности абразивного зерна, после каждой стадии дроблени  на пневмоклассификаторах приводит к тому, что материал поду-t чаетс  неоднородным по прочности, т.к. на первичных стади х дроблени  До размера, соответствующего абразиву , разрушаютс  слабые зерна, а на последующих более прочные.

Наиболее близким техническим решением  вл етс  способ выделени  абразивных материалов из шлаков дл  струйной обработки поверхностей W , заключающийс  в охлаждении, дроблении шлака до 3-5 мм,его пнеамо2

О

о оо

Јь

317

классификации с выделением крупного, абразивного и мелкого классов и изв- лечении металлических включений на грохоте по граничному зерну 0,3 мм с выделением в подрешетный продукт металлических включений. Пневмоклас- сификацию осуществл ют при концентрации -исходного материала 1,5-3 кг/м3 и скорости воздуха 6-8 м/с.

Известный способ имеет следующие недостатки. Практика разделени  материалов на просеивающей, поверхности по граничному зерну менее 1 мм показывает очень низкую эффективность и производительность процесса при сухом грохочении. Эти параметры можно улучшить, например, за счет мокрого грохочени  на гидрогрохотах, но свойство шлаков про вл ть гидравлическую активность (цементацию) и последующие .затраты на сушку продуктов став т под сомнение эффективность этих приемов. Низка  эффективность грохочени  и дополнительное пылеоб- разование в. процессе грохочени  зерен абразивного класса при взаимодействии друг с другом приведет к снижению качества абразивного зерна за счет высокого содержани  в нем пылевидных включений. Вызывает сомнение и эффективность предлагаемого приема извлечени  металлической сос- та вл ющей, когда требуетс  ее измельчение до крупности менее 0,3 мм ; каким образом извлекаютс  крупные включени , в прототипе не отражено.

Целью предложенного способа  вл етс  повышение качества абразивного зерна за счет сокращени  в нем пылевидных и ферромагнитных включений.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном способе выделени  абразивного материала из шлаков, заключающемс  в охлаждении шлака, отборе из него крупных металлических включений с последующим измельчением до крупности 0-10 мм, извлечением из продуктов измельчени  металлических включений и грохочением отмаг- ниченного шлака на р де просеивающих поверхностей, причем две соседние из них имеют размер  чейки верхней - соответствующей верхнему размеру абразивного зерна и нижней - соответствующей нижнему размеру абразивного зерИГа. Абразивное зерно, выделенное при грохочении, подвергают пневмо- классификации в восход щем .

034 4

потоке при скорости воздуха м/с и концентрации 4-6 кг/м3, затем из не- то дополнительно извлекают ферромагнитные включени  в магнитном поле с напр женностью 30-60 кА/м. Сопоставительный анализ за вл емого решени  с прототипом показывает, что за вл емый способ отличаетс  от известного

тем, что процесс выделени  абразивного зерна осуществл ют методом грохочени , а доведение абразивного зерна до кондиционных требований производ т путем последующих операций г

5 пневмоклассификации в восход щем воздушном потоке с заданными параметрами скорости восход щего потока воздуха и концентрации абразивного зерна и магнитной сепарации в пол х с за0 данной напр женностью. Прием класси- фикации абразивных зерен в восход щем воздушном потоке позвол ет при выбранных параметрах разделени  в пе- юходной области чисел Рейнольдса

5 () обеспечить эффективное освобождение абразивных зерен от частиц пыли, налипших на их поверхность при измельчении и грохочении (5). При таком режиме взаимодействи  аб0 разивных зерен, движущихс  навстречу воздушному потоку выполн етс  условие, когда восход щий поток воздуха выносит только частицы, имеющие размер мельче нижнего размера абра- зивного зерна. Известные технические решени  (3), в которых примен ют только пневмоклассификацию дл  выделени  абразивного зерна после дроблени  шлака, не обеспечивают требо0 ваний к качеству абразивного зерна по содержанию пылевидных и ферромагнитных включений по сравнению с за вл емым техническим решением. Это позвол ет сделать вывод о его соотc ветствии критерию существенные отличи . Прин та  последовательность операций по выделению абразивного материала из металлургических шлаков повышает эффективность процесса

j0 грохочени  за счет смещени  границы разделени  в сторону увеличени . В теории и практике грохочени  показано , что производительность и эф- фективность грохочени  при одинако

вом исходном материале возрастает пропорционально увеличению стороны  чейки сита (5К Финишные операции - пневмоклассификаци  и дополнительна  магнитна  сепараци  абразивного зер

на способствуют повышению его качества за счет предварительного удалени  пылевидных частиц, что в свою очередь , повышает эффективность отделени  ферромагнитных включений (6)„

На рисунке показан возможный вариант реализации способа выделени  абразивного материала из металлургических шлаков (фиг.1). По такой схеме в промышленных услови х отработаны оптимальные значени  параметров за вл емого способа. Шлак из сталеплавильного цеха в чаше шлаковоза 1 подают ь., эстакаду. Здесь его кантуют в траншею 2 и охлаждают путем орошени  водой из гидромониторов 3. После охлаждени  шлак при помощи магнитно-грейферного крана 4 загружают на наклонную решетку приемного бункера 5° Из бункера материал по транспортеру подают в шаровую мельницу 6. Над транспортером установлен грузоподъемный электромагнит 7 с помощью которого отбирают крупные магнитные включени  из потока шлака. Измельченный шлак элеватором 8 подают на шкивной железоотделитель 9, где производ т отбор ферромагнитных включений из продуктов измельчени . Магнитный продукт вывод т из технологического потока на склад, а минеральную составл ющую направл ют на двух- ситный грохот 10. Грохот укомплектован двум  сетками с  чейками на верхней - соответствующей верхнему размеру абразивного зерна (2,5 мм), на нижней - нижнему размеру абразивного зерна (0,315 мм)„ Надрешетный продукт верхнего сита направл ют на повторное измельчение в мельницу, над решетный продукт нижнего сита - по крупности соответствующий абразивному зерну, подают на обеспыливание в пневмоклассификатор 11 и на дополнительную сепарацию в магнитный сепаратор 12. После сепарации абразивного класса магнитный продукт от- правл ют на склад и на дальнейшую

0

теме пылеосадителеи, циклонов и фильтров 16, отработанный воздух сбрасывают в атмосферу или используют дл  технологических нужд.

Учитыва , что предметом изобретени   вл ютс  режимы выделени  абразивного зерна из продуктов измельчени  в конкретных услови х, оценивали содержание посторонних, не соответствующих по крупности абразивному зерну и ферромагнитных включений в товарном абразиве, его абразивную способность и потерю относительно

5 исходного содержани . Измен ли следующие параметры: скорость воздушного потока в пневмоклассификаторе путем изменени  положени  шибера на всасывающем патрубке вентил тора 15; кон0 центрацию абразивного зерна, подаваемого в пневмоклассификатор, за счет изменени  числа оборотов вращени   чейкового питател ; напр женность магнитного пол  при изменении

5 силы электрического тока на обмотках электромагнитного сепаратора.

Отработку за вл емых параметров выполн ли в услови х шлакопомольного отделени  мартеновского цеха С мар0 теновским и конвертерным шлаками мет- комбината Азовсталь. Результаты

сведены в таблицы.

Данные таблиц 1,2 свидетельствуют, что за вл емые значени  параметров пневмоклассификации и магнитной сепарации абразивного зерна обеспечивают высокие показатели качества, допускают минимум потерь абразивного зерна и ферромагнитных частиц с абра0 зивом. Как видно из табл.1, снижение концентрации абразивного зерна, подаваемого на пневмоклассификацию, так и повышение сверх установленного диапазона, приводит к возрастанию

5 потерь абразива и загр зненности соседними классами. Подобным образом вли ет и изменение скорости воздушного потока на процесс выделени  товарного абразива. При скорост х ниже

5

переработку, а минеральную часть в на 50 3 м/с абразив загр знен частицами

шину дл  упаковки 13 в мешки И. Под- решетный продукт нижнего сита грохота 10 направл ют на склад на дальнейшую переработку или используют по назначению. Очистку абразивного зер- . на от пыли в пневмоклассификаторе производ т в восход щем воздушном потоке , который задают вентил тором t5 а очистку воздуха от пыли в сиссоседних классов, а при скорост х выше 5 м/с возрастают потери абраз ва за счет уноса их воздухом в сис тему газоочистки. Выбор параметров 5е магнитной сепарации сказываетс  сл ющим образом: снижение напр женнос магнитного пол  ниже 30 кА/м влече увеличение содержани  ферромагнитн включений и снижение абразивной сп

соседних классов, а при скорост х выше 5 м/с возрастают потери абразива за счет уноса их воздухом в систему газоочистки. Выбор параметров 5е магнитной сепарации сказываетс  следующим образом: снижение напр женности магнитного пол  ниже 30 кА/м влечет увеличение содержани  ферромагнитные включений и снижение абразивной способности товарного абразива; повышение напр женности магнитного пол  сверх 60 кА/м без существенного снижени  содержани  ферромагнитных включе- ний на 0,02-0,04% приводит к потере абразивных частиц на 3,23-5,4% за счет их увлечени  ферромагнитными частицами. Таким образом, полученные параметры выделени  абразивного материала ,  вл ютс  необходимым и доста точным условием дл  повышени  качества товарного абразива.

Использование предлагаемого способа выделени  абразивов позвол ет повысить их качество настолько, что они с успехом замен ют традиционные абразивные материалы в ана,логичных направлени х использовани . Замена 1 т традиционных абразивов на шлаковые позвол ет получить экономический эффект до 30 руб„ При годовой потребности в шлаковых абразивах - 80 тыс.т„ожидаемый экономический эффект составит 2,4 млн.рубс Шлаковый абразив не создает наклепа в поверхностных сло х обрабатываемых изделий , способствует повышению стойкости покрытий, на подготовленные с его использованием поверхности.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ выделени  абразивного материала из металлургических шлаков, включающий охлаждение, измельчение шлака, магнитную сепарацию, пневмоклассифика- цию, грохочение и отвод надрешетной и подрешетной фракции, отличающ и и с   тем, что, с целью повышени  абразивных свойств материала за счет уменьшени  в нем пылевидных и ферромагнитных включений, пневмо- классификацию осуществл ют после

   грохочени , при этом провод т ее в восход щем воздушном потоке при скорости воздуха 3-5 м/с и концентрации материала 4-6 кг/м3, а крупный продукт подвергают дополнительной

   магнитной сепарации с напр женностью пол  30-60 кА/Мо

   Me Шдок