способ грануляции шлакового расплава

Формула изобретения

1. Способ грануляции шлакового расплава, преимущественно шлакообразующей смеси для непрерывной разливки стали, включающий диспергацию струи расплава высокоскоростным потоком воздуха, нанесение на диспергированные частицы слоя порошкообразного материала, охлаждение и кристаллизацию полученных гранул, отличающийся тем, что нанесение слоя порошкообразного материала на диспергированные частицы расплава осуществляют пропусканием диспергированных частиц через насыпной слой порошкообразного материала, при этом насыпную плотность порошка выбирают в пределах 0,1-0,6 от объемной плотности гранул.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве порошкообразного материала используют углеродсодержащий материал, преимущественно коксовую пыль.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для грануляции расплава, преимущественно расплава шлакообразующей смеси для непрерывной разливки стали.

Известен способ грануляции расплава диспергацией его высокоскоростным потоком воздуха с уменьшением уровня слипания и деформации частиц расплава путем регулирования скорости потока воздуха и оптимизации угла отклонения диспергированных частиц.

Известный способ не обеспечивает достаточной тонкости измельчения и качества грануляции.

Известен наиболее близкий к предлагаемому способ грануляции шлакового расплава, который состоит в диспергации жидкой струи расплава высокоскоростным потоком воздуха, нанесении на диспергированные частицы расплава порошкообразного материала пропусканием их через псевдоожиженный слой с налипанием порошка на поверхность частиц. При этом происходит постепенное охлаждение частиц в процессе их прохождения через псевдоожиженный слой с окончательным охлаждением и кристаллизацией их в покрытом слоем порошка состоянии.

В качестве тонкодисперсного материала используют мелкий песок, известь и т.п.

Недостатками известного способа является большой расход воздуха (газа) на стадиях диспергации, движения частиц и псевдоожижения; высокое загрязнение отводимого воздуха порошкообразным материалом и высокая нагрузка на газоочистку; слабая защита от слипания частиц расплава на начальной стадии их движения; сложность установки, связанная с многоступенчатой поодачей воздуха и нанесением порошка на частицы расплава.

Задачей изобретения является уменьшение расхода газа и его загрязнения в процессе грануляции, повышение качества грануляции за счет снижения взаимодействия частиц в процессе их движения и упрощение установки для реализации процесса.

Поставленная задача решается за счет того, что при использовании признаков известного способа грануляции расплава, состоящего в диспергации струи расплава высокоскоростным потоком воздуха, нанесении на диспергированные частицы расплава слоя порошкообразного материала, охлаждении и кристаллизации полученных гранул, нанесение слоя порошкообразного материала на диспергированные частицы расплава осуществляют пропусканием диспергированных частиц через насыпной слой порошкообразного материала; при этом насыпную плотность порошка выбирают в пределах 0,1- 0,6 от объемной плотности гранул.

Предпочтительный вариант выполнения способа предполагает использование в качестве порошкообразного материала углеродсодержащего материала, в частности коксовой пыли.

Нанесение покрытия на частицы расплава порошкообразного материала путем пропускания через насыпной слой порошка частиц диспергированных в струе воздуха, обеспечивает:

а) минимальную возможность слипания и деформации частиц, т.к.частицы расплава попадают в порошок непосредственно после их диспергации струей воздуха и до попадания в порошок не испытывают препятствия или сопротивления движению, сближающих их и вызывающих склеивание; частицы испытывают постепенное торможение с прохождением через полувзвешенный завихрением воздуха верхний слой порошка, рыхлый средний слой и плотный нижний слой и при этом постепенно покрываются плотным слоем порошка,препятствующего их деформации и склеиванию частицы проходят через насыпной слой за счет полученной от струи воздуха инерции движения до соприкосновения с ранее попавшими в порошок частицами, гасят в них инерцию движения, перемещая их вглубь, и проталкиваются через плотный слой к выходу за счет воздействия следующих за ними частиц, когда они уже покрыты плотным, препятствующим слипанию и деформации, слоем порошка;

б) полное остывание с кристаллизацией гранул расплава по выходе их из гранулятора по пути их движения к сепаратору в покрытом порошком состоянии;

в) минимизацию расхода воздуха в технологическом процессе, т.е. для перемещения частиц расплава и пропускания их через порошковый слой используют энергию струи воздуха, производящей диспергацию, и нет затрат воздуха на создание псевдоожиженного слоя;

г) уменьшение затрат на отсечку, т.к. отходящий после контакта с насыпным слоем воздух меньше загрязнен порошком, чем создающий псевдоожиженный слой воздух.

Грануляцию шлакового расплава осуществляют на установке, блок-схема которой представлена на чертеже. При работе установки струя расплава от летки 2 пересекается струей воздуха от сопла 4 и диспергируется с образованием тонких частиц расплава, которые захватываются струей воздуха и вместе с ней бомбардируют насыпной слой порошка, находящегося в конусообразной донной части гранулятора 3 и подаваемого через ввод 6. При этом частицы расплава испытывают постепенное торможение с прохождением через полувзвешенный завихрением воздуха верхний слой порошка, рыхлый средний слой и плотный нижний слой и покрываются плотным слоем порошка, препятствующего их слипанию и деформации. Частицы проходят через насыпной слой за счет полученной от струи воздуха инерции движения до столкновения с ранее попавшими в порошок частицами и гасят о них инерцию движения, перемещая их вглубь, и проталкиваются через плотный слой к выводу в бункер-сборник 10 за счет воздействия следующих за ними частиц. Пройдя через насыпной слой, гранулы вместе с отработанным порошком ссыпаются в бункерсборник, из которого скребковым транспортером 11 подаются в сепаратор 12. При этом происходит полное остывание с кристаллизацией расплава в покрытом порошком состоянии. В сепараторе гранулы отделяются от порошка и с помощью скребкового транспортера 13 подаются на упаковочную машину 14, а отделенный порошок по трубопроводу 15 подается в бункер 7, непрерывно подающий порошок в гранулятор 3 через ввод 6. Отходящий воздух через вывод 8 также подается на фильтр 9 и очищенный выходит наружу, а отфильтрованный порошок ссыпается в бункер 7 для повторного использования.

Выбранные в качестве параметров отношения насыпной плотности порошка к объемной плотности гранул являются оптимальными, обеспечивающими высокое качество получаемых гранул. Этот вывод подтверждают данные, приведенные в таблице.

Использование в качестве порошка углеродсодержащего материала, в частности коксоугольной пыли, позволяет использовать широко применяемый в металлургии материал и его отходы и обеспечить высокое качество гранулированного шлака, хорошо защищающего стенки устройства для разливки стали.