Способ подкисления жидкого металлургического шлака

Способ подкисления жидкого металлургического шлака

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

С 03. В 1/00

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет —. Опубликовано 280283. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 28. 02. 83

153) УДК 666.198 (088.8) С.-А.Ю.Гоберис и P.П.Рфценас (/ л ф %

В :1

Всесоюзный научно-исследоЪаччацьскйй Ицстит т теплоизоляционных и акустических"йтрощ:ель ых материалов и изделий (72) Авторы изобретения (71 ) 3a яв ит ель (54) СПОСОБ ПОДКИСЛЕНИЯ ЖИДКОГО МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО

ШЛАКА

15

25

Изобретение относится к производ ству теплоизоляционных строительных материалов и может быть использовано при подкислении жидких металлургических шлаков, используемых в качестве сырья для производства минеральной ваты.

Известен способ подкисления жидкого металлургического шлака путем введения подкисляющих твердых добавок непосредственно в расплав 1).

Недостатком указанного способа является длительное усвоение твердой добавки жидкой фазой, приводящее к большим энергоэатратам для их расплавления, и невозможность подкисления шлака более модуля кислотности

Ми=1,2 из-за плохого перемешивания жидких шлаков с добавками.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ подкисления шлакового расплава, получаемого плавлением шихты в вагранке, согласно которому подкислеиие происходит эа счет омывания расплавом нагретой до 1550-1650оС силикатной насадки, состоящей из кусков тугоплавкого материала, который по своему химическому составу является более кислым, чем шлак $2).

Однако известный способ не позволяет получать расплав с требуемым модулем кислотности и тем самым не обеспечивает получение высококачественной минеральной ваты. Это обьясняется невозможностью регулирования объема смываемой насадки, от котррого зависит степень подкисления шлака, и который ограничен конструктивными параметрами вагранки. Кроме того, способ требует значительных энергозатрат. Расход условного топлива при получении шлакового расплава в вагранке составляет 270 кг на 1 т расплава против 100 кг на 1 т расплава, полу-. чаемого из жидких металлургических шлаков.

Цель изобретения — повышение качества расплава за счет регулирования модуля кислотности и уменьшение энергозатрат на процесс подкисления.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу подкисления жидкого металлургического шлака, включающему укладку тугоплавкой силикатной кусковой насадки, нагревание насадки, подачу струи жидкого металлургического шлака, смывание

1000424

Температура шлака, поступающего на насадку, С

Температура нагревания шлака в насадке, ос

Модуль кислотности шлака при его нагревании в насадке и подкислении М

Вязкость шлака после нагревания в насадке, 0,1 Па ° с(Пз) Вязкость шлака, поступающего на насадкур

0,1 Па-с (Пз) Энергозатраты на подкисление шлака в насадке, ккал/кг

1280

1330

1,2

180

1280

1370

1,4

200

1280

1430

1,б

270 нагретой насадки струей шлака и вос. полнение насадки, насадку нагревают до температуры на 80-100 С выше температуры подаваемого на насадку шлака, при омывании насадки струю шлака периодически перемещают, изменяя место омывания, а восполнение изно-. шенной насадки производят синхронно перемещению струи.

Пример 1. Примыкающую к 10 ванне-запаснику камеру для размещения насадки диаметром 500 мм заполняют ломом бакора фракции 80

140 мм на высоту 0,5 м. Нагревание насадки осуществляют газовыми горел- 15 ками, смонтированными на камере., На нагретую насадку подают из ваннызапасника струю жидкого металлургического шлака диаметром 20-30 мм с модулем кислотности 1,02, нагретого20 до 1320 С. Чтобы избежать загустевания жидкого шлака на поверхности насадки и обеспечить ее омывание, насадку нагревают до 1400 С и поддерживают температуру в пределах 25

1400-1420 С.

Жидкий шлак, омывая нагретую насадку и стекая по ней под действием гравитационных сил вниз, к. выпускному отверстию, размывает ее и тем самым подкисляется. Разность температур жидкого шлака и насадки легко поддерживается путем регулирования работы горелок камеры.

Место подачи струи жидкого шлака на поверхность насадки периодически изменяют (не менее 2-3 раз в течение 1 ч ) при помощи качающегося

Температура жидких доменных шлаков, заливаемых в шлакоприемные печи, . находится в пределах 1280-1320 С и в среднем равна 1280 С. Согласно изобретению, оптимальная температура насадки должна быть на 90Й10 С выше 50 температуры шлака, т.е. 1370 + 10ОC.

Если разность температур насадки и струи шлака ниже оптимальной, например равна 50 С, т.е. насадка нагрета до 1330 С, то вязкость шлака после 5 желоба, направляя ее на неизношенную часть поверхности насадки, а образовавшуюся промоину заполняют новыми порциями бакора вслед за перемещением струи.

Производительность струи жидкого шлака, подаваемого из ванны-запасника 2000 кг/ч, модуль кислотности ее 1,02, расход лома бакора 350 кг/ч модуль кислотности подкисленного расплава М = 1,2.

Пример 2. В камеру для размещения насадки загружают куски кварцита фракции 70-130 мм на высоту

0,9 м, нагревают их до 1380 С. Температура жидкого шлака 1280ОC. Производительность струи жидкого шлака, подаваемой из ванны-запасника, 2100 кг/ч, модуль кислотности 1,0.

Для его подкисления расход кварцита

800 кг/ч, модуль кислотности подкисленного расплава М = 1,4. Подкисление проводят по технологии, описанной в примере 1.

В качестве подкислителя могут так же использоваться любые другие тугоплавкие кусковые силикатные материалы, содержащие преимущественно кислые окислы S10, Al20@, например лом высокоглиноземистого бруса, феррохромовый шлак и др. В каждом конкретном случае технология подкисления будет аналогичной, изменяется только высота столба насадки в зависимости от химического состава материала насадки.

Свойства металлургического шлака до и после подкисления приведены в таблице. подкисления до М„= 1,2 около 12 Пз.

Ь данном случае йерегрева подкисленного шлака, обладающего повышенной вязкостью (12 Пз), недостаточно для быстрого стекания его через насадку, в результате чего образуются выносимые продуктами горения вверх брызги расплава.

Если разность температур насадки и струи шлака выше оптимальной, например 150 С, т.е. насадка нагрета

1000424

Составитель A.Çàñëàâñêàÿ

Редактор В.Петраш Техред М,Костик КорректорН.Король, Заказ 1267/22 Тираж 484 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 до 1430 С, то резко возрастают энер гетические затраты на подкисление

1 кг раплава, не давая ощутимых других технологических преимуществ, поэтому -повышение нагрева насадки сверх оптимальной температуры экономически нецелесообразно.

При сжигании газа в насадке достигается коэффициент использования тепла топлива 0,75 .- 0,80 за счет большой тепловоспринимающей ее поверхности 24-27 м /м ), что обеспечивает уменьшение энергозатрат на процесс подкислений по сравнению с. обычным способом растворения твердой добавки в жидком шлаке или другими 15 способами.

Реализация предлагаемого способа позволит получить при пониженных по сравнению с другими способами подкисления энергоэатратах более тонкое 20 .и длинное волокно, обладающее более высокой водостойкостью и химической стойкостью, а следовательно, долговечностью, что положительно скажется на качестве минераловатных изделий. )5

Формула, изобретения

Способ подкисления жидкого металлургического шлака, включающий укладку тугоплавкой силикатной куско- вой насадки,, нагревание насадки, по дачу струи жидкого металлургического шлака, омывание нагретой насадки струей шлака и восполнение насадки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества расплава за счет регулирования модуля кислот-. ности и уменьшения энергозатрат. на процесс подкисления, насадку нагревают до температуры на 80"- 100 С выше температуры подаваемого на насадку шлака, при омывании насадки струю шлака периодически перемещают, изменяя место омыванйя, а восполне-: ние изношенной насадки производят синхронно перемещению "труи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник по производству теплозвукоизоляционных материалов. М., Стройиздат, 1975, с. 116.

2. Гоберис; С.IO., Раценас P.Ï.

Газовая вагранка для минераловатного производства. — "Строительные материалы", 1977, 9 9, с. 16-17.