Способ выделения абразивного материала из металлургических шлаков

Способ выделения абразивного материала из металлургических шлаков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использован из: изобретение относится к разделению сыпучих материалов . Сущность изобретения: в разделении материала восходящим потоком врздуха со скоростью 3-5 м/с и концентрации материала 4-6 кг/м3 с последующей магнитной сепарацией с напряженностью поля 30-60 кА/м. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„ Ы „„1740084 А1 (51)5 В 07 В 4/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4838439/03 (22) 12.06е90 (71) Уральский научно-.исследовательский институт черных металлов и Ма- . риупольский металлургический комбинат "Азовсталь" (72) Б;Л. Демин, М,В. Сорокин, l0.А. фомичев, В.В. Журавский, К.А, Брыз.гунов и О.Н. Гаврилова (53.) 622.767.55 (088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР

М 1484370, кл. В 07 В 7/00, 1986.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к переработке шлаков, и может быть использовано для получения из них абразивных

I материалов с попутным извлечением металлических вклочений.

Известны способы получения абразивных материалов из металлургических: шлаков, заключающиеся в резком охлаждении шлакового расплава водой . с последующим нагревом гранулята до температуры. 160-300 С и медленным охлаждением при естественной температуре (1,2). Известен также способ выделения абразивного материала из. металлургических шлаков для обработ.ки поверхностей струйными аппаратами (3), вклочающий охлаждение, дробление, классификацию и извлечение, металла, причем первичное дробление осуществлян3т в открытом цикле, а последующие:.стадии дробления в замкну"том. Шлак перед дроблением охлажда- . ют с различной интенсивностью и от«

2 (54) .СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО

МАТЕРИАЛА ИЗ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ (57) Использован из: изобретение относится к разделению сыпучих материалов. Сущность изобретения: в разделении материала восходящим потоком врздуха со скоростью 3-5.мlс и кон.центрации материала 4-6 кгlм- с последующей магнитной сепарацией с напряженностью поля 30-60 кА/м. 1 ил. магничивают, а классификацию осуществляют в пневмоклассификаторах.

Недостатками этих способов являются существенные энергозатраты на органи-: зацию грануляции расплава и. термооб" работку гранулята..Процесс грануля-.. ..ъ ции сопровождается выделением сернис» тых соединений. в атмосферу. Выделе- . ф„ ние из шлака материала, крупность которого соответствует крупности абразивного зерна, после каждан@ стадии дробления на пневмоклассификаторах приводит к тому, что материал полу- Ф" чается неоднородным по прочности, т.к. нв первичных етедиях дробления )» до размера, соответствующего абра- а ,зиву, разрушаются слабые зерна а на последующих более прочные.

Наиболее близким техническим ре-. шением является способ выделения абразивных материалов из шлаков для струйной обработки поверхностей (4), заклочающийся в охлаждении, дроблении шлака до 3-5 мм,его пневмо1740034 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. Пневмоклассификацию осуществляют при концентрации. исходного материала 1,5-3 кг/мз и скорости воздуха 6-8 м/с.

Известный способ имеет следующие недостатки. Практика разделения 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 грохочения на гидрогрохотах, но свойство шлаков проявлять гидравлическую активность {цементацию) и последующие .затраты на сушку продуктов ставят под сомнение эффективность этих приемов. Низкая эффективность грохочения и дополнительное пылеобразование в процессе грохочения зерен абразивного класса при взаимодействии друг с другом приведет к снижению качества абразивного зерна .за счет высокого содержания в нем пылевидных вклочений. Вызывает сомне" ние и эффективность предлагаемого приема извлечения металлической составляющей, когда требуется ее измельчение до крупности менее 0,3 мм; каким образом извлекаются крупные включения в прототипе не отражено.

Целью предложенного сгюсоба является повышение качества абразивного зерна за счет сокращения в нем пылевидных и ферромагнитных вклочений.

Поставленная цель достигается тем, что в известном сгюсобе выделения абразивного материала из шлаков, заключающемся в охлаждении алака, отборе из него крупных металлических вклочений с последующим измельче нием до крупности 0-10 мм, извлечением из продуктов измельчения металлических вклочений и грохочением отмагниченного шлака на ряде просеивающих поверхностей, причем две соседние из них имеют размер ячейки верхнейсоответствующей верхнему размеру абразивного зерна и нижней - сскгтветствующей нижнему размеру абразивного зерна. Абразивное зерно, выделенное при грохочении, подвергают пневмоКпассификации в восходящем возушном.

20 потоке при скорости воздуха 3-5 м/с и концентрации 4-6 кг/мз, затем из него дополнительно извлекают Ферромагнитные включения в магнитном поле с напряженностью 30-60 кА/м. Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом гюказывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что процесс выделения абразивного зерна осуществляют методом грохочения, а доведение абразивного зерна до кондиционных требований производят путем последующих операций " пневмоклассификации в восходящем воздушном потоке с заданными параметрами скорости .восходящего потока soapy"" ха и концентрации абразивного зерна и магнитной сепарации в полях с заданной напряженностью. Прием классификации абразивных зерен в восходящем воздушном потоке позволяет при выбранных:параметрах разделения в переходной области чисел Рейнольдса

25 (1 « Re «-10э) обеспечить эффективное освобождение абразивных зерен от частиц пыли, налипших на их поверхность при измельчении и грохочении. (5)., При таком режиме взаимодействия абщ0 разивных зерен, движущихся навстречу воздушному потоку выполняется условие, когда восходяиий поток воздуха выносит только частицы, имеющие размер мельче нижнего размера абразивного зерна. Известные технические решения (3), в которых применяют только пневмоклассификацию для вы" деления абразивного зерна гюсле дробления шлака,. не обеспечивают требо"

40 ваний к качеству абразивного зерна по содержанию пылевидных и Ферромагнитных вклочений по сравнению с заявляемым техническим решением. Это позволяет сделать вывод о его соот ветствии критерию "существенные отличия". Принятая последовательность операций по выделению абразивного материала из металлургических шлаков повышает эффективность процесса ,® грохочения за счет смещения rpsницы разделения в сторону увеличения.

В теории и практике грохочения показано, что производительность и эф-

Фективность грохочения при одинаковом исходном материале возрастает прогюрционально увеличению стороны ячейки сита (5). Финаиные операциипневмоклассификация и дополнительна магнитная сепарация абразивного зер

1740034 б на способствуют повышению его качест- теме пылеасадителей, циклонов и ва за счет предварительного удаления пылевидных частиц, что в свою оче-. редь, повышает эффективность отделения ферромагнитных включений (6).

На рисунке показан возможный вариант реализации способа выделения абразивного материала из металлургических шлаков (фиг. 1). По такой схеме в промышленных условиях отработа= ны оптимальные значения параметров заявляемого способа. Шлак из сталеплавильного цеха в чаше шлаковоза .1 подают н. эстакаду. Здесь его кантуют в траншею 2 и .охлаждают путем орошения водой из гидромониторов 3. После охлаждения шлак при помощи магнит" но-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 включения из потока. шлака. Измельченный шлак элеватором 8 подают на шкивной железоотделитель 9, где производят отбор ферромагнитных включений из продуктов измельчения. Магнитный продукт выводят из технологического потока на склад, а минеральную составляющую направляют на двухситный грохот 10. Грохот укомплекто-. ван двумя сетками с. ячейками на верхней - соответствующей верхнему размеру абразивного зерна (2,5 мм), на нижней - нижнему размеру абразивного зерна (0,315 мм). Надрешетный про- . дукт верхнего сита направляют íà повторное измельчение в мельницу, над» решетный продукт нижнего сита - пю крупности соответствующий абразивно". му зерну, подают на обеспыливание в пневмоклассификатор 11 и на дополнительную сепарацию в магнитный,сепаратор 12. После сепарации абразивного класса магнитный продукт от- 4 правляют на склад и на. дальнейшую переработку, а минеральную часть- в машину для упаковки 13 в мешки 14. Под.решетный продукт нижнего сита грахо" та 10 направляют на склад на дальнейшув переработку или используют по назначению. Очистку абразивного зерна от гыли в пневмоклассификаторе производят в восходящем воздушном гетоке, который задают вентилятором

15, а очистку воздуха от пыли в сисФильтров 16, отработанный воздух сбрасывают в атмосферу или используют для технологических нужд.

Учитывая, что предметом изобретения являются режимы выделения абразивного зерна из продуктов измельчения в конкретных условиях, оценивали содержание посторонних, не соответствующих по крупности абразивному зерну и ферромагнитных включений в товарном абразиве, его абразивную способность и потерю .относительно исходного содержания. Изменяли следующие параметры: скорость .воздушного потока в пневмоклассификаторе путеи изменения положения шибера на всасывающем патрубке вентилятора 15; кон20 центрацию абразивного зерна, подаваемого в пневмоклассификатор, за счет изменения числа оборотов вращения ячейкового питателя; напряженность магнитного поля при изменении

25 силы электрического тока на обмотках электромагнитного сепаратора.

Отработку .заявляемых параметров выполняли в условиях шлакопомольного отделения мартеновского цеха С марgp теновским и конвертерным шлакамиметкомбината "Азовсталь". Результаты сведены в таблицы.

Данные таблиц 1,2 свидетельствуют, что заявляемые значения параметров

З5 пневмоклассификации и магнитной сепарации абразивного зерна обеспечивают высокие показатели качества, допускают минимум потерь абразивного зерна и ферромагнитных частиц с абра-. зивом. Как видно из табл. 1, снижение концентрации абразивного зерна, подаваемого на пневмоклассификацию, так и повышение сверх установленного . диапазона, приводит к возрастанию

45 потерь абразива и загрязненности соседними классами. Подобным образом влияет и изменение скорости воздуш" ного потока на процесс выделения товарного абразива. При скоростях ниже

50 3 м/с абразив загрязнен частицами соседних классов,. а при скоростях

° выше 5 м/с возрастают потери абрази,ва за счет уноса их.воздухом в- систему газоочистки. Выбор параметров магнитной сепарации сказывается следующим образом: снижение напряженности магнитного поля ниже 30 кА/м влечет увеличение содержания феррома гнитны вклочений и снижение абразивной спо1740034

8 ностных слоях обрабатываемых изделий, способствует повышению стойкости покрытий, на подготовленные с его использованием поверхности.

Формула изобретения

Фе Ымч!

Составитель Б. @мин

Редактор Л. Пилипенко Техред И.Моргеитал

Корректор . Йаксймишинец

Заказ 2934 Тираж Лоддисное .

ВНИ1ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

t l3035, москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 собности товарного абразива; повышение напряженности магнитного поля сверх 60 кА/м без существенного снижения содержания ферромагнитных вклочений на 0,02-0,044 приводит к потере о

5 абразивных частиц на 3,23-5,4Ô за счет их увлечения феррома.гнитными частицами. Таким образом, полученные параметры выделения абразивного материала, являются необходимым и достаточным условием для повышения качества товарного абразива.

Использование предлагаемого способа выделения абразивов позволяет повысить их качество настолько, что они с успехом заменяют традиционные абразивные материалы в аналогичных направлениях использования. Замена

1 т традиционных абразивов на:шлаковые позволяет получить экономический эффект до 30 руб.. При годовой потребности в шлаковых абразивах "

80 тыс.т.ожидаемый экономический эффект составит 2,4 млн.руб. Шлаковый 25 абразив не создает наклепа в поверхСпособ выделения абразивного матери" ала из металлургических шлаков, включаю" щий охлаждение, измельчение шлака, маг- . нитную сепарацию., пневмьклассификацию, грохочение и отвод надрешетной и подрешетной фракции, о. т л и ч а ю" шийся тем,. что, с целью повышения абразивных свойств матерйала за счет уменьшения в нем пылевидных и ферромагнитных включений, пневмо" классификацию осуществляют после грохочения, при этом проводят ее- в восходящем воздушном потоке при ско" рости воздуха 3-5 м/с и концентрации материала 4"6 кг/мз, а крупный продукт подвергают дополнительной магнитной сепарации с напряженностью поля 30-60 кА/м.