UA111345C2 - Спосіб гранулювання гарячого рідкого металургійного шлаку - Google Patents

Спосіб гранулювання гарячого рідкого металургійного шлаку Download PDF

Info

Publication number
UA111345C2
UA111345C2 UAA201308666A UAA201308666A UA111345C2 UA 111345 C2 UA111345 C2 UA 111345C2 UA A201308666 A UAA201308666 A UA A201308666A UA A201308666 A UAA201308666 A UA A201308666A UA 111345 C2 UA111345 C2 UA 111345C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
slag
hot liquid
metal particles
liquid slag
solid metal
Prior art date
Application number
UAA201308666A
Other languages
English (en)
Inventor
Марк Зольві
Боб Грайвельдінгер
Матіас Хоффманн
Клодін Фрідерічі
Даніель Міхельс
Original Assignee
Поль Вурт С.А.
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 Поль Вурт С.А. filed Critical Поль Вурт С.А.
Publication of UA111345C2 publication Critical patent/UA111345C2/uk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B3/00General features in the manufacture of pig-iron
    • C21B3/04Recovery of by-products, e.g. slag
    • C21B3/06Treatment of liquid slag
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/0056Other disintegrating devices or methods specially adapted for specific materials not otherwise provided for
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B5/00Treatment of  metallurgical  slag ; Artificial stone from molten  metallurgical  slag 
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B5/00Treatment of  metallurgical  slag ; Artificial stone from molten  metallurgical  slag 
    • C04B5/06Ingredients, other than water, added to the molten slag or to the granulating medium or before remelting; Treatment with gases or gas generating compounds, e.g. to obtain porous slag
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/04Working-up slag
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/02Physical or chemical treatment of slags
    • C21B2400/022Methods of cooling or quenching molten slag
    • C21B2400/024Methods of cooling or quenching molten slag with the direct use of steam or liquid coolants, e.g. water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/02Physical or chemical treatment of slags
    • C21B2400/022Methods of cooling or quenching molten slag
    • C21B2400/028Methods of cooling or quenching molten slag with the permanent addition of cooled slag or other solids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/05Apparatus features
    • C21B2400/06Conveyors on which slag is cooled
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/05Apparatus features
    • C21B2400/066Receptacle features where the slag is treated
    • C21B2400/072Tanks to collect the slag, e.g. water tank
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

Спосіб гранулювання гарячого рідкого шлаку, у якому гарячий рідкий шлак змішують з твердими металевими частинками для того, щоб утворювати затверділий, осклований змішаний з металевими частинками шлаковий корж, і змішаний з металевими частинками шлаковий корж вивантажують у водяну ванну.

Description

Галузь техніки
Загалом, даний винахід відноситься до гранулювання шлаку з металургійної промисловості та, більш конкретно, зі сталеливарної промисловості.
Рівень техніки
Звичайно металургійний шлак гранулюється у воді.
Водяне охолодження забезпечує швидке затвердівання металургійного шлаку, яке у випадку доменного шлаку є необхідною умовою для одержання цінного продукту. Водяний струмінь первинно застосовується для розбивки потоку гарячого рідкого шлаку на дуже малі частинки та для передачі їх у водяну ванну. Енергія з гарячого шлаку добувається за допомогою прямого контакту між гарячим рідким шлаками та водою. Оскільки це відбувається при атмосферному тиску, температура шлаку негайно знижується до рівня температури нижче 100 "С.
Під час способу гранулювання водою, сірка, що міститься в гарячому рідкому шлаці, вступає в реакцію з водою та виробляє двоокис сірки (502) і сірководень (Не5). Кількість цих токсичних газів з неприємним запахом залежить в основному від хімічної композиції шлаку і параметрів гранулювання.
Концентрації як двоокису сірки, так і сірководню можуть бути занадто високими у відношенні законодавства про охорону навколишнього середовища, так що необхідно вжити заходи по зниженню цих викидів до прийнятної концентрації.
В існуючому рівні техніки (дивись, наприклад, ЕР 0 573 769, ГШ 91 424 від компанії Рашці
Му 5.А.), над ділянкою гранулювання споруджується конденсаційна колона. У конденсаційній колоні, 50» ії Не5 конденсуються за допомогою водяної пари і, таким чином, з'єднуються з водою та утворюють сірчану кислоту (Н2г5О4). Вода накачується в охолоджуючу колону, у якій внаслідок контакту з навколишнім повітрям за умов завихрення, сірка частково передається із гарячої технологічної води в охолоджуюче повітря. Однак завдяки великій кількості охолоджуючого повітря, встановлюють тільки невеликі концентрації 50» і Н25 (нижче 1 мг/нм3).
В ОР 2002308655 розкритий спосіб змішування гарячого рідкого шлаку із залізовмісним тонкодисперсним порошком для регулювання та керування густиною шлаку. Додавання оксидованого залізного порошку зменшує кількість азотовмісних частинок, захоплених у розплавленому шлаці і, таким чином, дозволяє одержати шлак високої щільності незалежно від температури випуску шлаку.
СМ 101 545 018 А описує спосіб і пристрій, у якому випущений у ківш шлак спочатку надходить у шлакову ділянку барабана із воронки. У шлаковій ділянці присутні сталеві кульки, і коли барабан обертається, шлак охолоджується сталевими кульками. Тепло від розплавленої сталі та шлаку швидко видаляється сталевими кульками та шлак стає пластичним. Після затвердівання він переноситься сталевими кульками в зону водяного охолодження. Шлак та сталеві кульки одночасно охолоджуються водою. Потім він переноситься в зовнішній барабан через решітку барабана, і шлак знову охолоджується водою в зовнішньому барабані та, нарешті, вивантажується. Під час цього способу внаслідок ефекту швидкого обертання сталевих кульок, шлак та сталь розділяються. Кількість охолоджуючої води становить від 1,25 т до 2 т на тонну шлаку. Швидкість обертання сталевих кульок становить від 0,5 м/с до 2 м/с.
Швидкість обертання сталевих кульок забезпечує, що сталеві кульки не обгорнені в розплавленій сталі, яка охолоджується. Підходяща швидкість обертання металевих кульок забезпечує грануляцію шлаку і відділення від розплавленої сталі. Це запобігає в способі охолодження утворення грудок.
Технічна проблема
Метою даного винаходу є створення способу гранулювання гарячого рідкого шлаку, який мінімізує утворення сірчистих викидів під час гранулювання гарячого рідкого шлаку.
Загальний опис винаходу
Для досягнення цієї мети даний винахід пропонує спосіб гранулювання гарячого рідкого шлаку, у якому гарячий рідкий шлак змішується з металевими частинками для того, щоб утворювати затверділий, осклований змішаний з металевими частинками шлаковий корж, і в якому змішаний з металевими частинками шлаковий корж вивантажується у водяну ванну для подальшого охолодження, причому гарячий рідкий шлак спочатку вливається у форму, а потім тверді металеві частинки всипаються у форму, що містить гарячий рідкий шлак. Гарячий рідкий шлак та тверді металеві частинки змішуються та утворюють затверділий, осклований шлаковий корж із включеними в ньому твердими металевими частинками.
Перевага у застосуванні занурених у рідкий шлак розрізнених, твердих металевих частинок полягає в тому, що теплопередача є дуже ефективною та швидкою, так що шлак охолоджується дуже швидко та повністю спікається, утворюючи шлаковий корж, що містить тверді металеві бо частинки. Таким чином, металеві частинки захоплюються в шлаковому коржі. Було виявлено,
що під час традиційної водної або вологої гранулювання, коли гарячий рідкий шлак при температурі близько 1500 "С вступає в контакт із водою (нижче 1007 С) і фрагментується водним струменем на дрібні частинки шлаку, утворюється шар пари між кожною частинкою шлаку ії навколишньою водою внаслідок великої різниці температур між цими речовинами. Цей феномен відомий як "ефект Лейденфроста", при якому рідина у близькому контакті з тілом, значно більш гарячим, ніж точка кипіння рідини, утворює ізолюючий шар пари, яка значно сповільнює спосіб охолодження частинок шлаку.
Було виявлено, що сірчисті викиди утворюються, головним чином, внаслідок розпаду сульфідів (Саб5, Ре5, Мп5) у шарі пари між частинкою шлаку і рідкою водою.
Цей ефект мінімізується за допомогою способу згідно з даним винаходом двома способами: 1. Температура шлаку у даному способі набагато нижче, ніж у при традиційній водній гранулювання (приблизно 700 "С проти приблизно 1500 "С), коли він вступає у контакт із водою.
Таким чином, період часу, коли ефект Лейденфроста стає значно меншим та із цієї причини набагато меншою є кількість сірчистих сполук, що утворюються. 2. Шлак вже повністю осклований, тобто є затверділим при входженні в контакт із водою.
Таким чином, вода не розбиває шлак на дрібні частинки розміром приблизно 1 мм, як при традиційній водній гранулювання, коли потік гарячого рідкого шлаку руйнується за допомогою удару водяного струменя при високій швидкості. Як наслідок, стає набагато менше доступної поверхні на кг шлаку, де може мати місце ефект Лейденфроста, і де сірчисті сполуки можуть потрапити у парову фазу.
Комбінація цих двох ефектів значно зменшує кількість вироблених під час способу гранулювання сірчистих сполук.
Коли в контексті даного винаходу посилаються на розмір шматка шлакового коржа, під цим розуміють діаметр сфери, яка має ту ж вагу, що і дана частинка.
Наступна перевага даного винаходу полягає в тому, що металеві частинки легко відділяються від шлаку після охолодження та можуть бути використані повторно в способі.
Крім того, оскільки металеві частинки є інертними та не вступають у хімічну реакцію зі шлаками, це не відбивається на хімічній композиції.
Згідно із переважним варіантом здійснення, форма спочатку заповнюється переважно на
Зо одну третину своєї висоти, і потім у форму вводяться тверді металеві частинки.
Форма, у яку вливаються гарячий рідкий шлак та тверді металеві частинки, переважно, інтегрована в транспортер із жолобчастою стрічкою.
Згідно із переважним варіантом здійснення виміряється об'єм шлаку у кожній формі та кількість твердих металевих частинок доводиться до об'єму гарячого рідкого шлаку у формі для того, щоб одержати ефективне та швидке затвердівання та осклування шлаку.
Переважно, для одержання швидкого та ефективного змішування шлаку і твердих металевих частинок, тверді металеві частинки падають із висоти приблизно від 1 до З м. Точна висота, тобто точна кількість енергії, необхідної для проникнення частинок у рідкий шлак на бажану глибину, залежить від композиції шлаку, температури шлаку, густини та діаметру металевих частинок і т.д.
Для одержання гарного розподілу твердих металевих частинок у шлаковому коржі, тверді металеві частинки, переважно, розподіляються за формою за допомогою вібраційного лотка, статичного пристрою з фіксованими металевими стрижнями або схожого розподільного пристрою.
Переважно, шлаковий корж, що містить тверді металеві частинки, перед вивантаженням у водяну ванну розбивається на шматки шлакового коржа, що становлять менше ніж приблизно 150 мм, переважно менш ніж приблизно 100 мм, більш переважно менш ніж приблизно 80 мм, і найбільш переважно менш ніж приблизно 50 мм.
Зменшення розміру шматків шлакового коржа, що містить тверді металеві частинки, може досягатись за допомогою вивантаження шлаку з форм і падіння шматків шлакового коржа, що містить тверді металеві частинки, на відбійну плиту з певної висоти. Ця відбійна плита може розташовуватись під кутом приблизно від 20 до 30" відносно горизонталі. Точка удару шматків шлакового коржа на відбійній плиті повинна переважно знаходитись від приблизно З м до приблизно 6 мм нижче точки вивантаження шлакового коржа з форми.
Потім ці шматки шлакового коржа падають на холодний жолоб, розташований під відбійною плитою. Потім ці шматки шлаку охолоджуються та змиваються потужним струменем води. Цей водний струмінь може створюватись звичайним розпилювачем для системи гранулювання Раці
МУШп 5.А. (такий як описано, наприклад, в ГО 88 380 та/або ЕРІ 422 299). Ці розпилювачі для системи гранулювання можуть забезпечувати струмінь води з витратою приблизно 1000 бо мз/годину. Шматки шлаку, захоплені струменем води, що випускається із розпилювача для системи гранулювання, відкидаються на другу відбійну плиту, розташовану на певній відстані від кінця холодного жолобу, та потім падають у водяну ванну, розташовану під холодним жолобом.
Тверді металеві частинки переважно мають густину, що становить щонайменше 2,5 г/см3.
Через різницю у густині між шлаком та металевими частинками, металеві частинки та шлак ретельно перемішуються.
Тверді металеві частинки є переважно сферичними для того, щоб мати гарні властивості перемішування та гарантувати швидке та ефективне охолодження шлаку.
Тверді металеві частинки переважно мають діаметр щонайменше 5 мм, переважно більше ніж 8 мм, більш переважно більше ніж 10 мм, і найбільш переважно більше ніж 15 мм.
Переважно, тверді металеві частинки мають діаметр менше ніж 30 мм, переважно менше ніж 25 мм, більш переважно менше ніж 22 мм, і найбільш переважно менше ніж 20 мм.
Переважно, тверді металеві частинки виготовлені з металу, вибраного із групи, що складається із заліза, алюмінію, міді, хрому їх сплавів, а також їх сплавів з іншими металами.
На практиці є переважним застосовувати тверді сталеві кульки, тому що вони легкодоступні з різними діаметрами, а також тому що вони, наприклад, за допомогою магніту можуть легко відділятися від шлаку, як тільки він охолоне.
Було показано, що, насамперед, сталеві кульки підходять для застосовування в якості твердих металевих частинок і є легкодоступними. Неочікувано було виявлено, що падіння твердих металевих частинок з певної висоти надає їм кінетичну енергію для проникнення в рідкий шлак та для рівномірного розподілу за висотою утвореного шлакового коржа.
Величина кінетичної енергії, необхідної для досягнення рівномірного розподілу твердих металевих частинок по гарячому рідкому шлаку залежить від в'язкості шлаку, природи частинок та їх густини, а також від їхнього діаметру.
Короткий опис креслень
Переважний варіант здійснення винаходу буде описаний за допомогою прикладу, з посиланням на додане креслення, на якому:
Фіг. 1 технологічна схема переважного варіанту здійснення способу згідно з винаходом.
Фіг. 2 показує фото шматка шлаку, що містить сталеві кульки.
Зо Опис переважних варіантів здійснення
На фіг. 1 показаний схематичний вид переважного варіанту здійснення грануляційної установки гарячого рідкого шлаку (наприклад, із доменної печі).
На фіг. 2 показано фото шматка шлакового коржа зі сталевими кульками.
Гарячий рідкий шлак 12 при температурі приблизно 1500 "С, що має густину приблизно 2,7 г/см, транспортується в шлаковому жолобі 14 або в шлаковому ковші (не показаний) при витраті, що становить приблизно від 0,5 до приблизно б т/хв. Гарячий рідкий шлак 12 виливається на транспортер 16 для переміщення шлаку, що містить форми або лотки 18, які можуть бути облицьовані вогнетривким матеріалом. Транспортер 16 для переміщення шлаку може бути транспортером з жолобчастою стрічкою.
Розміри транспортера 16 для переміщення шлаку вибрані так, щоб справлятись з очікуваною масовою витратою шлаку із доменної печі (не показано). Після того, як гарячий рідкий шлак 12 розлито у форму 18 транспортера 16 для переміщення шлаку, встановлення рівня за допомогою радарного рівнеміра 20 показує висоту шару шлаку у формі 18 для того, щоб була можливість підігнати масу твердих металевих частинок, у цьому особливому прикладі застосовуються сталеві кульки, до цієї особливої форми 18. Висота шлаку усередині форми 18 звичайно не перевищує приблизно одну третину висоти форми. Висота може бути підігнана залежно від властивостей гарячого рідкого шлаку 12 (температура, в'язкість, хімічна композиція і т.д.) і від інших місцевих обставин. Масове співвідношення між сталевими кульками та гарячим рідким шлаком 12 вибрано так, щоб досягати бажаної температури в суміші. Таким чином, точне масове співвідношення залежить від температури гарячого рідкого шлаку 12 і температури сталевих кульок, а також від густини та теплоємності шлаку. Для гарячого рідкого шлаку 12 при температурі 1500 "С і сталевих кульок при температурі 30 "С необхідне масове співвідношення (сталеві кульки/гарячий рідкий шлак) було б приблизно 2,4, тоді як відповідне об'ємне співвідношення було б 0,8. Масове співвідношення сталь/шлак, що дорівнює 2,4, забезпечує сталу температуру утвореного коржа зі шлаку та сталі, що становить приблизно 700 "С (з температурою шлаку 1500 С і температурою сталевих сфер 30"С). Для цього розрахунку прийняті до уваги густини, а також теплоємність сталі та шлаку. З даними значеннями густини, масове співвідношення 2,4 дає об'ємне співвідношення 0,83 (сталь/шлак).
Кожна форма 18 транспортера 16 для переміщення шлаку спочатку заповнюється гарячим бо рідким шлаком 12 і потім переміщається вперед під перший буферний бункер 22 для заповнення сталевими кульками 24, які падають у кожну форму 18. Сталеві кульки 24 падають у форму 18 з висоти приблизно 2 м і швидко та ефективно перемішуються з гарячим рідким шлаком 12 і сталевими кульками 24.
Сталеві кульки 24 зберігаються в першому буферному бункері 22, розташованому над першим транспортером 16 для переміщення шлаку і виймаються за допомогою керованого гвинтового транспортеру 26 або вібраційного лотка з керованою швидкістю. Сталеві кульки 24 розподіляються рівномірно по всій поверхні форми 18, на яку вони падають за допомогою вібраційного лотка 28 або статичного розподільного пристрою. Точний розмір сталевих кульок 24 залежить від властивостей шлаку та інших специфічних умов у грануляційній установці, однак середній діаметр, що становить приблизно 10-25 мм, може бути підходящим за більшості умов.
Для подальшого охолодження шлакового коржа при необхідності або в екстреному випадку може застосовуватись водорозпилювач 30, установлений над формами 18 транспортера 16 для переміщення шлаку.
Суміш шлаку і сталевих кульок буде швидко затвердівати та утворювати затверділий, осклований шлаковий корж 32 (менше ніж за 10-20 сек) і досягати сталої температури, що становить приблизно 700 С. Внаслідок гарної теплопровідності та рівномірного розподілу сталевих кульок у шлаці, шлаковий корж 32 буде повністю осклований до випадання з форм 18.
У цій точці очікується викид сірчистих сполук від малого до його повної відсутності.
Після досягнення сталої температури, шлаковий корж 32 потребує охолодження для того, щоб забезпечити легке розділення частинок шлаку і сталевих кульок. Шлаковий корж 32 може падати безпосередньо у водяну ванну. У варіанті здійснення, зображеному на фіг. 1, шлаковий корж спочатку випадає з форм 18 на першу відбійну плиту 34, де шлаковий корж 32 розбивається на більш дрібні шматки. Потім ці шматки шлакового коржа падають на холодний жолоб 36, розташований під відбійною плитою 34. Тут шматки шлакового коржа 32 піддаються подальшому охолодженню та змиваються потужним водним струменем 38. Це водний струмінь 38 може забезпечуватись звичайним розпилювачем 40 для системи гранулювання Раш Уийи 5.А. (такий, як описано, наприклад, у ГШ 88 380 та/або ЕРІ 422 299) при швидкості потоку води 1000 мз/г. Шматки шлакового коржа 32, захоплені потоком води, що викидається з розпилювача
Зо 40 для системи гранулювання, ударяються в другу відбійну плиту 42, розташовану на певній відстані від кінця холодного жолобу 36, і потім падають у водяну ванну 44, розташовану під холодним жолобом 36 і другою відбійною плитою 42.
У представленому на фіг. 1 переважному варіанті здійснення, шлаковий корж 32 виходить із форм 18 у вигляді шматків, що мають середній розмір приблизно 800 мм, удар в першу відбійну плиту зменшує розмір шматків шлакового коржа 32 приблизно до 150 мм, і водний струмінь 38 наступним ударом в другу відбійну плиту 42 на кінці холодного жолобу 42 ще більше зменшує розмір шматків шлакового коржа 32, приблизно до 20-30 мм.
Нарешті, шматки шлакового коржа 32 вивантажуються з водяній ванни 44 за допомогою стрічкового транспортера 46. Цей стрічковий транспортер 46 також бере на себе роль збезводнювального пристрою для шматків шлакового коржа 32. Беручи до уваги великий розмір шматків шлакового коржа 32 та їх низьку пористість у порівнянні із частинками шлаку, одержаними за допомогою традиційних систем вологої гранулювання, досягається ефективне зневоднювання на стрічковому транспортері 46. Отже, не будуть вимагатись ніякі додаткові бункери або ІМВА-барабани (як описано, наприклад, в ГО 84 644, І І 84 642 та/або І І 79 466).
Потім шматки шлакового коржа 32, що мають середній розмір приблизно 20-30 мм, подаються в дробарку 48, де шматки шлакового коржа 32, що містять сталеві кульки 24, дробляться для того, щоб, з однієї сторони, утворювати частинки 50 шлаку і звільняти сталеві кульки 24, що містяться у шлаковому коржі 32, і, таким чином, забезпечувати досягнення ефективного розділення сталевих кульок 24 від частинок 50 шлаку за допомогою магнітного конвеєра 52.
Після розділення сталевих кульок 24 від частинок 50 шлаку, частинки 50 шлаку транспортуються стрічковим транспортером 54 в ділянку 56 зберігання, тоді як сталеві кульки 24 направляються знову до першого буферного бункера 22.
Грохот 58 може застосовуватись для відсіювання зношених або ушкоджених кульок і для їхнього падіння в ящик 60, розташований під грохотом 58. Відсіяні сталеві кульки заміняються новими сталевими кульками та подаються із другого бункера 60 у перший бункер 22.
Охолодження шматків затверділого осклованого шлакового коржа 32 відбувається за допомогою теплопередачі при кипінні, та утворена водяна пара 64 виходить через витяжну трубу 66 над водяною ванною 44.
Трубопровід 68 забезпечує подачу підживлювальної води у водяну ванну 44 для компенсації води, що випарувався.
Бустерний насос 70 подає технічну воду до розпилювача 40 для системи гранулювання для вироблення водного струменю 38. Температура води у водяній ванні 44 буде становити приблизно 100 "С.
Рециркуляційний насос 72 забезпечує ефективне виведення будь-яких дрібних фракцій, які можуть осідати на дні водяної ванни 44.
Даний спосіб ефективно зменшує сірчисті викиди в навколишнє середовище при гранулювання гарячого рідкого шлаку.
Дійсно, на додаток до вищенаведених аргументів, середня частинка доменного шлаку, одержана традиційним способом вологої гранулювання, як передбачається, буде мати діаметр приблизно 1 мм. У способі, описаному в даній заявці, шматки шлакового коржа мають середній розмір 150 мм перед зіткненням з водним струменем і приблизно 20-30 мм при падінні у водяну ванну. Відповідно, у цьому переважному варіанті здійснення, доступна поверхня шлаку для створення сірчистих сполук зменшується в 20-30 раз.
Як видно на фіг. 2, що представляє собою фото шматка шлакового коржа 32, що містить сталеві кульки 24, одержаного згідно зі способом, описаним у даній заявці, шматки шлакового коржа дуже компактні та мають мало пор. Ще більше зменшується загальна поверхня шлаку, доступна для вищеописаних хімічних реакцій. Крім того, присутність сталевих кульок ще більше зменшує поверхню шлаку, що піддається впливам.
Нарешті, реакції, що приводять до створення сірчистих викидів, можуть мати місце тільки при температурах, що перевищують 400 "С, вказане відбувається з термічних причин. Дійсно, хімічні реакції для утворення 50: і Н2е5 можна підсумувати наступним чином:
Са5-З3НгОо-СаО--ЗН2г-5О»2
Сабз-Нг6О-СаО--Ног5
Нижче 400 "С рівновага в даних реакціях зміщується в ліву частину рівняння, так що нижче цієї температури в основному відсутнє виділення сірки із частинок шлаку.
Відповідно, сірка буде залишатись захопленою усередині шматків шлакового коржа, як тільки ця температура досягне приблизно 400С. У традиційних системах вологої
Зо гранулювання, шлак необхідно охолоджувати водою, починаючи приблизно з температури 1500 "С, тоді як у гранулювання згідно із цим винаходом шматки шлакового коржа необхідно охолоджувати водою, починаючи з температури приблизно 700 "С. Здійснені заявником обчислення показують, що необхідний час охолодження для поверхні шлаку (залежно від розміру шматків шлакового коржа) для досягнення температури 400 "С, що починається при 35 температурі 700 "С, становить половину часу, необхідного для досягнення цих 400 "С, при початку при температурі 1500 С. Суттєво зменшуються часові межі, при яких можуть утворюватись сірчисті викиди.
Беручи до уваги всі вищевказані положення, очікувані сірчисті викиди в даному способі становлять лише від 1 до 5 95 від вироблених викидів під час класичної вологої гранулювання. 40 Як наслідок, може досягатись відповідність навіть із найбільш суворими законами в галузі охорони навколишнього середовища, без конденсації пари, що виділяється під час гранулювання, та без необхідності в охолоджувальній колоні.
Замість цього, необхідно лише надходження підживлювальної води для пари, що випарувалася та не містить сірки, для здійснення безперервної та не потребуючої значного 45 обслуговування експлуатації.
Перелік посилальних позначень 10 грануляційна установка 12 гарячий рідкий шлак 14 шлаковий жолоб 50 16 транспортер для переміщення шлаку 18 форма або лоток 20 радарний рівнемір 22 перший буферний бункер 24 сталеві кульки 55 26 гвинтовий транспортер з регульованою швидкістю 28 вібраційний лоток водорозпилювач 32 шлаковий корж 34 перша відбійна плита 60 36 холодний жолоб
38 водний струмінь 40 водорозпилювач для системи гранулювання 42 друга відбійна плита 44 водяна ванна 46 стрічковий транспортер
48 дробарка 50 частинки шлаку 52 магнітний конвеєр 54 стрічковий конвеєр
56 ділянка зберігання 58 грохот 60 бункер 62 другий бункер 64 водяна пара
66 витяжна труба 68 трубопровід 70 бустерний насос 72 рециркуляційний насос

Claims (15)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб гранулювання гарячого рідкого шлаку, у якому гарячий рідкий шлак змішують з твердими металевими частинками для того, щоб утворювати затверділий, осклований змішаний з металевими частинками шлаковий корж, і змішаний з металевими частинками шлаковий корж вивантажують у водяну ванну, причому спочатку гарячий рідкий шлак вливають у форму, а потім у форму, що містить гарячий рідкий шлак, всипають тверді металеві частинки та змішують гарячий рідкий шлак з твердими металевими частинками для утворення затверділого, осклованого шлакового коржа.
2. Спосіб гранулювання гарячого рідкого шлаку за п. 1, який відрізняється тим, що перед додаванням твердих металевих частинок у форму, її заповнюють гарячим рідким шлаком приблизно на одну третину.
З. Спосіб гранулювання гарячого рідкого шлаку за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що форма, у яку вливають/всипають гарячий рідкий шлак та тверді металеві частинки, має вигляд лоткового стрічкового транспортера.
4. Спосіб гранулювання гарячого рідкого шлаку за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що вимірюють об'єм шлаку у кожній формі, і кількість твердих металевих частинок доводять до об'єму гарячого рідкого шлаку у формі.
5. Спосіб гранулювання гарячого рідкого шлаку за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що тверді металеві частинки звалюють у форми з висоти від 1 до З м.
6. Спосіб гранулювання гарячого рідкого шлаку за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що тверді металеві частинки розподіляють за формою за допомогою вібраційного лотка.
7. Спосіб гранулювання гарячого рідкого шлаку за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що перед вивантаженням у водяну ванну, шлаковий корж розбивають на шматки шлакового коржа розміром, меншим ніж приблизно 150 мм.
8. Спосіб гранулювання гарячого рідкого шлаку за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що шлаковий корж звалюють з форм на першу відбійну плиту, розташовану нижче форми, та розламують на шматки шлакового коржа, потім шматки шлакового коржа звалюють на холодний жолоб, уводять у контакт з водним струменем, відкидають другою відбійною плитою на кінці холодного жолоба, а потім звалюють у водяну ванну.
9. Спосіб гранулювання гарячого рідкого шлаку за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що шлаковий корж збезводнюють і транспортують з водяної ванни за допомогою стрічкового транспортера.
10. Спосіб гранулювання гарячого рідкого шлаку за п. 9, який відрізняється тим, що затверділий, осклований, змішаний з металевими частинками шлаковий корж розділяють на частинки шлаку та тверді металеві частинки.
11. Спосіб гранулювання гарячого рідкого шлаку за п. 10, який відрізняється тим, що частинки шлаку відокремлюють від твердих металевих частинок, і тверді металеві частинки застосовують повторно.
12. Спосіб гранулювання гарячого рідкого шлаку за будь-яким з попередніх пунктів, який бо відрізняється тим, що тверді металеві частинки є сферичними.
13. Спосіб гранулювання гарячого рідкого шлаку за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що тверді металеві частинки мають діаметр щонайменше 5 мм.
14. Спосіб гранулювання гарячого рідкого шлаку за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що тверді металеві частинки мають діаметр, менший ніж 25 мм.
15. Спосіб гранулювання гарячого рідкого шлаку за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що тверді металеві частинки виготовлені з металу, вибраного з групи, що складається з заліза, міді, хрому, алюмінію, їх сплавів, а також їх сплавів з іншими металами. : ще Ша: | о ой й : ще о Пе дв нн т ке ох шщ-- Я 5 | і м ПАНЕ по Вб : ! ще шк Ї іх оре ЩЕ я В Фе шк ШЕ й ав А шебуи увя ениіВ : В . ув ее г не ШИН Я - Ж роті. В лін а ке, : ї и зн ни. ча виш нй М с нь у я і З ше 0 Б я ши ВІ ее и ВН Я 12 Ел ій : м ЖИ яв ав ше 7/ щи з : ин Пд ютния | Я й пі ; яв тс зу МВ 5 ВБЕ до : й шш я вн | як ро ак. оо в вв в в ви й Й ї ги ча
Фи.1
КТК о ЕН и в нн ок А, Пт ПЕН М В ВН НК Ин КО ен РИН М м, о и ов. ВК Ан вонй тили хо Ж А В В В Ки
КВК. шк е НЯ КО ОК АНА ВЕ ВН - пт що т ВО ОН ен Ко ко ВН го тиох ЖЖ Хв о НЕ А еко СОНЯ п шу Доу Тихе . МТМ МЕН и м Я ТЕ пор канЙ ТОЙ ТАК, ПНАННН ж. т та п "Си КИ вис ОВ Я й з й я шо оди пт Се т ї мир щит п гу ин и т, ПЕН ї п ин У : в ох не ра ши ож жо МЕ МСА. шт ". «х пт Кларк ко Й УБКВЗННН ІК. я о о ни З НИ во я в: п ре те хе ут тд С не, : : НК А Ки кора шт Я . ті СУ ее б. я кВ В кое ПТ СЯ КО у тю : я и тополя Вик нн ее Не МОЖУ АТЗ оо о ект Не х : я. тя Кк а ТТ ОСИ кН полют 4 Кк: ИН Ж МЛ н ОСКум я Ой хх Кк У ГОД тяж Ук КО м МК, ет нут дю 7 не Мт п уєвнь го УЕРОТЯя и ке я ОЙ пи ни М и З она важли Ко, ви ВО КИЕННЯВ пох Я . п. Я ШИХ сх их ТТ о НУ ЗК А Вт с ТА КИ А ит, я лим ЕК УВІ ши : Я ра не тОШИя - Рух ко МК В Й ПАЙ з В що . Ж Же : мИшШн пвх 7 НА ГИ БЕК ша я Мо п уко клю МІ ух Оу т КК МК ОКО н и є Бе жася ІВХМЛ Ста Жим. ПОТЬЕ кох Уж ПТВК НКИ МЕ ВИ Не ЗІ ВН пекан не ВН СЕТИ пи ту ВР С В НЯ ВВ ЕНВНЯ : сн ОНИ ПИ пошу ув Я ща НКТ Вч МОЮ МЕНЕ й ШО стю іх осн що т мол М: о СТВ ВИМ Кв АННИЙ ОМ Ж рання Мов те З Во ох тот ДНР ПЕОМ ой 2-й ВО с, ННЯ : СІУНННИ Мо ЗЕД | Зи ре пед. ВЕНИ М ВИ ше | я ве У пес с Не: ЗЕ ННННННИИ Я ен Щі Вих ПЕНЕ фо он т Под Моя Ж и ти сил веи. ОВ Пс ой х НС ен с о ав В НН вс ОПИСОМ КО ДК о НИ Н о лолтим ШК ВЛИТИ и то Ко, су ОВК АЙ ща НН не в СИН 5 полю ло еоОВВНННЯ ИН т и МУ и ній мн ин ЗВ НН КН Мен школ, Се НН ее АЙ се : ШОК по й я я пух п Бан ях АТІКА : г хо ШМК пе Ту уд. МИ 00 сДИШ ОХ : ШЖІМр т В ВЕК е о Вон потуг так дв Ди по ДЕ; со КК то кВ п ен и НН НН п : оовних и о ДИС Яр М ях Ос ке ЗВ це КК Ж оуя ЄП оо прут ВК Ко ее т с о на НН: МН зло пи Бо и ин пає ех ЕТ о ШИ ОПЕЖ С йно о с; КК дин НН в и и нн і НИ М о виш ди 00 й ет тт», БВ ни на тик, : - ли ТОК ен, В и ВК у кн ту, лу ою МОН Я, ПАНЕ оф в о ко хо НН ИН НН НК о Ме В в си ЩЕ перех ЗЕ Ки оно в я Я пгт ту ВК Я А КК М ЗЕ си ВИ Я в в М Хар Іст в о Ко п о и о и 5 ОБОВ она Ме в В В дит ит, ДОКИ Я а и В но с В Й
Фіг. 2 хви ---- - 6-0 2 2 2 6 8-2: .8:8():8:..:8.8:88:8 889888: 8:.8!:8:8:Й: /.6(6(65656::::::::::!)- ----
UAA201308666A 2010-12-15 2011-12-14 Спосіб гранулювання гарячого рідкого металургійного шлаку UA111345C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LU91766A LU91766B1 (en) 2010-12-15 2010-12-15 Granulation of metallurgical slag
PCT/EP2011/072811 WO2012080364A1 (en) 2010-12-15 2011-12-14 Granulation of metallurgical slag

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA111345C2 true UA111345C2 (uk) 2016-04-25

Family

ID=44475036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201308666A UA111345C2 (uk) 2010-12-15 2011-12-14 Спосіб гранулювання гарячого рідкого металургійного шлаку

Country Status (11)

Country Link
US (1) US9371571B2 (uk)
EP (1) EP2652157B1 (uk)
JP (1) JP5799110B2 (uk)
KR (1) KR20130132899A (uk)
CN (1) CN103261443B (uk)
BR (1) BR112013015073A2 (uk)
CA (1) CA2821222A1 (uk)
EA (1) EA025541B1 (uk)
LU (1) LU91766B1 (uk)
UA (1) UA111345C2 (uk)
WO (1) WO2012080364A1 (uk)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU91730B1 (en) * 2010-09-13 2012-03-14 Wurth Paul Sa Dry granulation of metallurgical slag
CN102249567B (zh) * 2010-09-27 2013-12-04 山东焦化集团有限公司 利用熔融炉渣生产还原石材原料的方法
LU92197B1 (en) * 2013-05-14 2014-11-17 Wurth Paul Sa Casting apparatus and method of controlling said apparatus.
LU92196B1 (en) * 2013-05-14 2014-11-17 Wurth Paul Sa Casting apparatus and method of controlling said apparatus
LU92259B1 (en) * 2013-07-18 2015-01-19 Wurth Paul Sa Crusher device
CN103966372B (zh) * 2013-12-31 2015-12-09 首钢总公司 液态钢渣固化分散处理系统
CN104962671A (zh) * 2015-07-17 2015-10-07 南京凯盛国际工程有限公司 一种熔融炉渣的冷却系统及方法
CN105543430B (zh) * 2016-01-08 2017-05-31 上海耀秦冶金设备技术有限公司 渣处理方法及装备
KR102163183B1 (ko) * 2018-12-03 2020-10-08 주식회사 포스코 슬래그 처리 장치
CN112388798A (zh) * 2020-11-10 2021-02-23 安阳金方冶金有限公司 一种液态锰渣加料系统及其制备人造花岗岩的方法
KR20240019308A (ko) * 2021-06-23 2024-02-14 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 입상 응고 슬래그의 제조 방법 및 그의 제조 설비열

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB821741A (en) * 1956-05-19 1959-10-14 En Versorgung Schwaben A G Method and apparatus for the manufacture of a porous slag
JPS535223A (en) * 1976-07-05 1978-01-18 Nippon Kokan Kk Production method of sand from blast furnace slag
DE2740097A1 (de) * 1977-09-06 1979-03-08 Graenges Oxeloesunds Jaernverk Granulat und verfahren und vorrichtung zum granulieren von schmelzen
JPS5468789A (en) * 1977-11-14 1979-06-02 Nippon Steel Corp Treating method for blast furnace slag
LU79466A1 (fr) 1978-04-18 1979-05-25 Sidmar Nv Procede et installation de traitement et de manutention de laitier metallurgique
LU84642A1 (fr) 1983-02-10 1984-11-08 Wurth Paul Sa Tambour filtrant d'une installation de filtration de laitier metallurgique
LU84644A1 (fr) 1983-02-10 1984-11-08 Wurth Paul Sa Dispositif de chargement uniforme d'une bande transporteuse de laitier granule
JPS59174551A (ja) * 1983-03-18 1984-10-03 川崎製鉄株式会社 溶融スラグからの顕熱回収方法
JPS6317243A (ja) * 1986-07-03 1988-01-25 株式会社神戸製鋼所 鋼滓処理方法
JPH0312348A (ja) * 1989-06-07 1991-01-21 Kawasaki Steel Corp 風滓方法及びその装置
LU88127A1 (fr) 1992-06-02 1994-03-01 Wurth Paul Sa Procede pour le traitement d'un melange de vapeurs d'eau et d'air pollue par des gas sulfures,forme lors de la granulation et de la deshydratation du laitier de haut fourneau
LU88380A1 (fr) * 1993-07-14 1995-02-01 Wurth Paul Sa Procédé et dispositif de granulation
LU88441A1 (fr) 1993-12-16 1995-07-10 Wurth Paul Sa Procédé pour le traitement d'un mélange de vapeurs d'eau et d'air pollué par des gaz sulfurés
CN2420289Y (zh) * 2000-04-07 2001-02-21 全泰铉 高炉炉渣粒化装置
JP3785331B2 (ja) * 2001-04-09 2006-06-14 新日本製鐵株式会社 硬質水砕スラグの製造方法
EP1422299B1 (de) 2002-11-25 2005-03-23 Paul Wurth S.A. Spritzkopf für eine Granulierungsanlage
CN2614213Y (zh) * 2003-04-07 2004-05-05 河南豫光金铅股份有限公司 高铅渣铸渣机铸模冷却装置
JP2005306656A (ja) * 2004-04-21 2005-11-04 Nippon Steel Corp 溶融スラグの凝固方法
JP5040257B2 (ja) * 2006-10-22 2012-10-03 Jfeスチール株式会社 製鋼スラグの処理方法
CN201106053Y (zh) * 2007-06-14 2008-08-27 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种高炉水渣的冲制装置
CN101545018B (zh) * 2008-03-25 2011-07-20 宝山钢铁股份有限公司 钢包渣热态处理的工艺方法
LU91424B1 (en) 2008-04-01 2009-10-02 Wurth Paul Sa Granulation plant
LU91730B1 (en) * 2010-09-13 2012-03-14 Wurth Paul Sa Dry granulation of metallurgical slag

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014505004A (ja) 2014-02-27
EP2652157B1 (en) 2015-03-25
US9371571B2 (en) 2016-06-21
BR112013015073A2 (pt) 2016-08-09
US20130292878A1 (en) 2013-11-07
LU91766B1 (en) 2012-06-18
CN103261443B (zh) 2016-06-22
CN103261443A (zh) 2013-08-21
EA201300708A1 (ru) 2013-12-30
WO2012080364A1 (en) 2012-06-21
KR20130132899A (ko) 2013-12-05
EP2652157A1 (en) 2013-10-23
JP5799110B2 (ja) 2015-10-21
EA025541B1 (ru) 2017-01-30
CA2821222A1 (en) 2012-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA111345C2 (uk) Спосіб гранулювання гарячого рідкого металургійного шлаку
CA2935621A1 (en) Process and apparatus for dry granulation of slag with reduced formation of slag wool
JP7444147B2 (ja) 粒鉄製造装置および粒鉄製造方法
JP6340639B2 (ja) スラグ材の製造方法
MX2007012034A (es) Metodo y aparato para recuperacion de escoria de metalurgia secundaria (lf) y su reciclado en el procedimiento de produccion de acero por medio de un horno de arco electrico.
JP6816777B2 (ja) スラグのフォーミング抑制方法および転炉精錬方法
JPH11512150A (ja) 金属塊の製造
RU2625352C2 (ru) Способ и устройство для переработки металлургического шлака
HU187896B (en) Apparatus for determining and indicating the necessary quantity of gas in order to leave a dngerous place in safety, applicable to a basic apparatus with a tank containing gas /oxigen or air/ for people working in dangerous places and with gas feeding organs, applicable preferably to fleeing apparatuses of mining industry
US4168967A (en) Nickel and cobalt irregularly shaped granulates
CA1321882C (en) Method of continuously casting lead-bearing steel
JP2003207281A (ja) スラグの連続凝固装置の操業方法
JP6915522B2 (ja) スラグのフォーミング抑制方法および転炉精錬方法
JP7147550B2 (ja) スラグのフォーミング抑制方法および転炉精錬方法
RU2232066C1 (ru) Способ получения гранул магния или магниевых сплавов
KR20060111902A (ko) 전기 아크로 안으로 미립상 금속을 장입하는 방법
JP6065792B2 (ja) 溶銑出湯中の発煙防止方法
JP2000143302A (ja) 膨張スラグの製造方法および製造装置
KR20200010423A (ko) 슬래그의 포밍 억제 방법 및 전로 정련 방법
CZ309236B6 (cs) Způsob zpracování roztavených metalurgických strusek
JP2009079256A (ja) 製鉄工程における転炉排ガス回収ダストの利用方法
JP2023012434A (ja) 鉄分の回収方法
SU1640174A1 (ru) Способ модифицировани чугуна
RU2191661C2 (ru) Способ получения металлических гранул
JP2003253321A (ja) 溶融金属精錬設備の副原料投入装置及び副原料投入方法