установка для производства шлакопемзового гравия

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ШЛАКОПЕМЗОВОГО ГРАВИЯ, включающая шлакоприемный желоб, поризующее устройство, устройство для диспергирования поризованной массы, ее охлаждения и транспортировки, отличающаяся тем, что поризующее устройство выполнено в виде набора последовательно расположенных и смещенных по вертикальной оси относительно движения расплава металлических плит, закрепленных на вибрирующей раме, при этом каждая предыдущая плита частично перекрывает последующую, а в зазорах между плитами по вертикальной оси расположены водяные форсунки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано для производства шлакопемзового гравия из жидких доменных шлаков.

Известна установка для производства шлаковой пемзы, включающая шлакоприемную ванну, поризатор, экран и установленный под последним лопастной барабан с горизонтальной осью вращения. Поризатор выполнен в виде ряда параллельно расположенных валков и смонтированных под ними устройств для подачи воды, причем каждый из валков образован соосно и поочередно установленными дисками и трефами [1]

Из приемной ванны шлаковый расплав поступает на валковое устройство, где под действием воды, подаваемой из сопл под большим давлением (30-40 атм), вспучивается. Захваченный вращающимися трефами и дисками воздух обеспечивает передвижение расплава во взвешенном состоянии, исключает контакт его с металлическими частями поризатора. Под действием воздушного потока частицы вспучивающегося шлака и неуспевшей испариться воды набрасываются на экран, где происходит воссоединение их в вязкопластичную массу, которая под действием сил тяжести падает на лопастной барабан для охлаждения и фиксирования пористой структуры.

Недостатком этой установки является сравнительно большой расход воды (200-300 г/т расплава), подаваемой под большим давлением, что предполагает строительство отдельной насосной станции, приводя к значительному повышению капитальных затрат на строительство. Кроме того, контакт жидкого шлака с большим количеством воды приводит к образованию большого количества парогазовых выбросов (400 м³/т расплава), содержащих вредные химические соединения, очистка которых требует строительства громоздких сооружений. Конечный продукт вследствие резкого охлаждения за счет контакта с большим количеством воды и дополнительного охлаждения на экране после диспергирования на лопастном барабане получается с открытыми порами. Такой материал уступает гравию с закрытыми порами, так как удельный расход цемента при изготовлении бетонов на его основе больше на 30-40%

Известно устройство для изготовления пористого материала из расплава металлургического шлака, содержащее наклонный лоток с перфорированным днищем, установленный на пакете из плотно прилегающих одна к другой металлических пластин, расположенных перпендикулярно направлению движения расплава. Под днищем поризатора имеется камера технологической и охлаждающей воды [2]

К недостаткам этого устройства следует отнести возможность зарастания твердым шлаком отверстий для подачи технологической воды, что нарушает цикличность его работы вследствие необходимости их прочистки, а также получение твердой вспученной массы шлака, что предполагает строительство дробильно-сортировочного комплекса.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является установка для поризации шлака, включающая устройство для приема шлакового расплава, желоб с установленной в начале его гидронасадкой и вращающийся барабан с лопастями на внешней поверхности. Барабан установлен в выпускной части желоба, при этом барабан и его лопасти выполнены с водоохлаждаемыми полостями и лопасти перфорированы [3]

Основным недостатком данной установки является большой расход воды, которая является не только поризующим реагентом, но также и транспортирует расплав по длине желоба. При этом образуется большое количество парогазовой смеси, содержащей вредные химические соединения, локализация и очистка которых представляет сложную техническую задачу, а строительство очистных сооружений приведет к удорожанию установки на 50% Кроме того, взаимодействие пиропластичной вспученной массы с водой на стадии дробления приведет к возникновению термических напряжений в затвердевающем материале, в результате чего пемза при хороших показателях по насыпной плотности обладает низкими прочностными свойствами.

Цель изобретения повышение качества продукции и производительности процесса получения шлакопемзового гравия.

Это достигается тем, что в установке для производства шлакопемзового гравия, включающей шлакоприемный желоб, поризующее устройство, устройство для диспергирования поризованной массы, ее охлаждение и транспортировки, поризующее устройство выполнено в виде набора последовательно расположенных и смещенных по вертикальной оси относительно движения расплава металлических плит, закрепленных на вибрирующей раме, при этом каждая предыдущая плита частично перекрывает предыдущую, а в зазорах между плитами по вертикальной оси расположены водяные форсунки.

На фиг.1 показана установка для производства шлакопемзового гравия, общий вид; на фиг.2 схема поризующего устройства.

Установка включает шлакоприемный желоб 1, поризующее устройство 2, направляющий лоток 3, устройство 4 для диспергирования поризованной массы, узел 5 транспортировки и охлаждения шлакопемзового гравия 5.

Поризующее устройство выполнено в виде набора последовательно расположенных и смещенных по вертикальной оси плит 6, закрепленных на вибрирующей раме 7 стандартного грохота, а в промежутках между плитами расположены водяные форсунки 8 для подачи технологической воды.

Установка работает следующим образом.

Из шлакоприемного желоба 1 жидкий шлак поступает на поризующее устройство 2, где под действием воды, подаваемой из водяных форсунок 3 первой ступени, частично поризуется и продвигается дальше по длине поризатора. Затем расплав обрабатывается водой, поступающей из форсунок второй ступени и т.д.

Количество ступеней на поризующем агрегате определяется заданной производительностью установки. Далее вспученная пиропластичная масса поступает на вращающийся лопастной барабан 4, при соударении с лопастями которого диспергируется. Частично охлажденные вспученные гранулы попадают на устройство для транспортировки и охлаждения, где происходит их окончательное формирование и доставка к промежуточному складу или непосредственно к узлу сортировки на фракции.

Установка позволяет получать вспученные гранулы округлой формы (шлакопемзовый гравий) со средней насыпной плотностью 600 кг/м³ и прочностью на сжатие 1 МПа. Постадийное контактирование шлакового расплава с водой обеспечивает равномерную проработку всего объема жидкого шлака поризующим реагентом, что дает возможность производить легкий заполнитель с мелкопористой однородной структурой, при этом удельный расход технологической воды снижается до 50-70 л/т расплава, так как вода используется только для вспучивания, а транспортировка шлака осуществляется за счет вибрации, что приводит к снижению общих выделений парогазовой смеси в 6-8 раз по сравнению с изготовлением пемзы на известных установках и снижению выбросов сернистых соединений в атмосферу в 5-6 раз.

Предлагаемый вариант подачи технологической воды повышает производительность процесса, так как водоподающие форсунки не вступают в непосредственный контакт со шлаковым расплавом, в результате чего отпадает необходимость очистки отверстий подачи технологической воды от затвердевшего шлака после слива.