Способ утилизации отходов металлургической промышленности и устройство для его осуществления
Иллюстрации
Показать всеРеферат
(72) Автор изобретения
Н. И. Терехов (71) заявитель (54) СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ
ПРОМЪ|ШЛЕННОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ
ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано только совместно для изготовления шихты, применяемой в доменном и сталеплавильном производствах.
Известен способ,и устройство для утилизации отходов металлургического про изводства, осуществляемый путем оплавления во вращающейся печи Pl).
Недостатки заключаются в том, что для осуществления сплавления и окомко вания отходов металлургической промышленности необходимо их предваритель но окомковывать до гранул величиной
9,5 мм, что требует установки и испол зования дополнительного оборудования, Использование таких отходов, как шлак и пыль сталеплавильного производства, тонкой пыли агломерата и других подобных материалов без предварительного окомкования приводит к практически полному их выдуванию потоками продуктов горения во вращающейся печи, т.е. в устройстве отсутствует приспособление, отделяющее зону движения продуктов горения от зоны. ввода диспергированных отходов к месту их сплавления и оком. кования. Причем подача воздуха или 0 = содержащего газа через перемешиваюшийся при вращении слой материала, нагретого в загрузочной части устройства до 815 980 С, приводит к дополните ному уносу мелких частичек иэ шихты.
Кроме того,,отсутствует устройство, в котором загружаемые во вращающуюся печь отходы предварительно высушивакл ся, нагреваются, а некоторые из них обжигаются эа счет отходящих продуктов горения.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ утилизапии железосодержаших и кальпий содержащих отходов, включающий их ввод
20 в расплав жидкого шлака и последующее плавление (2).
Устройство для осуществления предлагаемого способа содержит футерованную емкость, в крышке которой располо
891 792
3 жены фурма и узел для загрузки матери-. алов, трубу для отвода продуктов горения, охладительную и пылеочистную системь(2)
Недостатками известного способа и устройства для его осуществления является то, что не предусмотрено использование тепла отходящих из шлака продуктов горения для сушки и нагрева пылевидных компонентов перед вводом их в расплав и нагрева окислительного газа пе- о ред подачей его в фурму. Даже при двухъярусной головке работающей фурмы с заглублением факела пламени в шлак
КПД ее, при о =1, составляет всего 20227. Вдувание пылеобразных компонентов через заглубленную в равплав фурму приводит к очень большой запыленности отходящих из шлака с высокой температурой продуктов горения, что вызывает необходимость в создании и эксплуатации Хб дорогих пылеочистных сооружений и приводит к очень быстрому износу тракта и фурмы образивными материалами.
Не предусмотрен также предварительный обжиг известняковой пыли и мелочи, образующейся при обжиге известняка на известь.
Пель изобретения - сокращение энергетических затрат и лучшее усвоение; расплава нагретой извести. ЗО
Поставленная цель достигается тем, что. в способе утилизации кальций- и желеэосодержаших отходов, включающем их ввод в расплав жидкого шлака и плавление, нагрев кальцийсодержащих отходов осуще35
00 С гаствляют до температур 1100-1200 С- 1а зами, отходящими при расплавлении, а нагрев желеэосодержащих отходов осущесто вляется до температуры 400-700 С гаф) зами, отходящими из зоны нагрева и обжига кальцийсодержаших отходов.
Причем в расплав сначала вводят железосодержашие отходы, а затем, предфЯ почтительней вместе, железо- и кальцийсодержашие отходы.
Устройство для осуществления способа, содержащее футерованную емкос ть, в крышке которой расположены фурма и узел для загрузки материалов, трубу -для отвода продуктов горения, охладительную и пы леочистную системы, снабжено соединенными друг с другом каналом камерами для обжига железо- и кальцийсодержаших И отходов, имеющими загрузочные бункера и расположенными одна над другой в тру бе дпя отвода продуктов горения.
На внутренней поверхности стен камеры для обжига кальцийсодержащих расплавов выполнены выступы.
При этом камера обжига кальций-содержащих отходов выполнена с газоотводящим каналом, подсоединенным к расширяющемуся вниз патрубку охладительно-пыл очистной системь|, который в свою очередь подсоединен к полости в закрытом загрузочном бункере, На, фиг. 1 представлен общий вид устройства в разрезе по вертикальной фронтальной плоскости; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1," на фиг. 3 - возможный вариант койструкции камеры для обжига, — вид сбоку в разрезе по фронтальной плоскости.
Устройство содержит емкость 1 „ заполненную расплавом 2 и покрытую отфутерованной огнеупорным материалов с теплоиэоляцией подвижной крышки 3, через отверстие в которой в расплав 2 введена фурма 4.
В гаэоотводящей системе 5, отфутерованной огнеупорным материалом с теплоизоляцией, размещены одна,,две и более закрытых камер 6, заполненные подлежащим обжигу материалом 7, и снабженные перемещающими устройствами 8.
Для создания строительной, прочности стен камер 6 между ними, а также между ними и стенами дымоотводяшей системы
5, выполнены упоры 9. В газоотводящей системе 5 размещен шибер 10 и фурма
ll. В сводах камер 6 выполнены газоотводы 12, подсоединенные к патрубку 13 пылеулавливаюшего устройства 14. Паз рубок 13 подсоединен к плоской части крышки 15 загрузочного бункера 16 с материалом 17, например известь-известковой мелочью и пылью, которая под плоской частью крышки 15 по углу естественного откоса образует полость 1 8.
Под загруженным бункером 16. размещен герметизированный питатель 19 для подачи материала 17 в камеру 6. В нижней части камеры 6 выполнен разгрузочный канал 20 с задвижкой 21 для регулируемой выдачи материала 7 иэ камеры
6, которая опирается на охлаждаемую арочную опору {фиг. 1 и 2) или на опорный свод 22 (фиг. 3). У дымовой трубы
23 размещена система труб 24 для подогрева газа, подаваемого в фурмы 4 и
11. По ходу движения продуктов горения, т.е. за камерой 6, размещен смесительподогреватель 25, отделенный. от трубы шибером 26. Смеситель-подогреватель
25 снабжен подвижным щитком 27 и прйемом 28, часть которого введена эа пределы газоотводяшей системы 5. Из бункера 29 через проем 28 герметизированным питателем 30 Fe -содержашие t S отходы 31 подают в смеситель-подогреватель 25. С противоположной стороны к выведенной за пределы гаэоотводяшей системы 5 теплоизолированной части смесителя-подогревателя 25 подсоединен разгрузочный патрубок 32, обрамленный с внешней стороны огнеупорной пылене -. проницаемой юбкой ЗЗ, соединенной нижней частью с внешней стороной воронки
34, в которую патрубок 32 опускается при подъеме крышки 3 во время замены емкости 1. Патрубок воронки 34 введен в полость 35, образованную стенками Йьл- . кости и крышкой 3 и охлаждаемой пере городкой 36, снабженной вибратором (не показан). Для более энергичного сплав ления с расплавом 2 очень большого количества материалов 7 и 31 через крышку в полость 35 вполне возможно вводить
25 герметиэированный электрод 37 для создания в зоне снлавления дополнительного источника тепла. По возможному варианту в место одной, двух и более камер
6, между стенками которых прОходят про дукты горения, для этой цели внутри ка
3О меры 6 выполнены дымогарные трубы 38.
Укаэанные пределы нагрева Са и Feсодержаших материалов обосновываются тем, что нагрев Са-содержашего материt5
В процессе обжига известь-известняковой пыли в верхней закрытой камере в нижнюю камеру, выполненную, например, в виде одно или двухвального смесителя, загрузочным устройством загружают Feсодержашие отходы, например пыль и ала до 250 С подводит его к началу дегИдратапии извести, но не ОбеспечИвает еше заметного ее развитии. Кроме того, нагрев до такой температуры eiae не обеспечивает значительной утилизации тепла иэ отходяших продуктов горения и требубует значительных затрат на дегидратацию, декарбонизацию и нагрев до темпе- ратуры расплава после ввода в расплав.
Нагрев Са-содержашего материала до
1400"С желателен с точки зрения уменьшения затрат тепловой энергии на сплав ление его со .шлаком, но, с одной сторо иы, ето приводит к уходу из зоны обжига
Са-содержашего материала продуктов горения с очень высокой температурой, а с другой - к укрупнению кристаллов извести и, следовательно, к очень медленному растворению этой извести в шнаковом расплав е.
Нагрев Ге-содеркашего материала до
250 С перед вводом в расплав тоже не приводит к дегидратацик извести, находящейся в шлеме в количестве 5-7%, и к значительной утилизации тепла из отходяших газов. Нагрев шлама до 1400 С при= водит к его расплавлению, что при смешивании с известью вызывает эакозление смесителя-подогревателя и его поломку, не говоря при этом об очень тяжелых уеловиях работы металлических деталей смесителя-подогревателя при нагреве до такой температуры. Вот почему нагрев шлама в факультативном отличительном призяаке указан в пределах 400-700 С. При таком нагреве металл механизмов может работать под нагрузкой. Кроме того, ка рев шлама до более высокой температуры требует нагрева корпуса смесителя-подогревателя еше до более высокой температуры, т.е. в этом случае отходяшие продукты горения должны уходить в трубу с более высокой температурой, т.е. ухудшается использование тепловой энергии в системе.
Предлагаемый способ утилизации отходов металлургической промышленности осушествляют следуюшим образом.
В закрытую камеру, расположенную внутри газоотводяшей системъ от емкости с расплавом, загрузочным устройством загружают Са-содержашие отходы, например отходъ1 ввиде мелочи и пыли, образуюшихся при дроблении и обжиге известняка идругих подобных материалов, и осушествляют нагрев стен камеры с внешней стороны всцомогатльной фурмой, уотановленной выше этой камеры в гаэооъ водяшей системе. В процессе нагрева Са» содержаших отходов, далее именуемых известь-известняковой пылью, от стек камеры осушествляется сначала разложение гидратированной извести, а затем при нагреве выше 960 C, íàïðèìeð до.
11 00-1200 С, разложение карбонатов известняка. Н О и СО, выделяюшиеся при обжиге известь-известковой пыли, иэ верхней свободной полости камеры трубопроводом отводятся в нылеулавливаюшее устройство, где очишаются от пыли, разделяются охлаждением, а чистый СОх компремируется в баллоны. Из пылеулавливаюшего устройства пыль осыпается в загрузочный бункер, из которого осушествляется загрузке закрытой камеры известь-известковой пылью. шлам доменного и/или сталеплавильного, и/или агломерационного производства, и/или окалину, и/или пыль окатышей или их смесь в любом сочетании и соотношении. 5
При .. леремешении Fe-содержащих отходов, далее именуемых шламом, лопастями или шнеком, вдоль нижней камеры, далее именуемой смесителем-подогревателем, происходит частичное удаление tO влаги из шлама через открытую часть в корпусе смесителя-подогревателя, которая в виде пара совместно с продуктами горения удаляется в атмосферу через дымовую трубу. 15
При движении под открытой частью корпуса смесителя-подогревателя шлам не ,выделяет пыли, так как в нем остается еше влага, например, в количестве 4-6%, с которой он лопастями или шнеком под- ре вигается далее в закрытую часть смесителя-подогревателя, где осуществляется его окончательная сушка, т.е. нагрев.выше 100 С, например до 150-200 С. Образовавшийся пар в закрытой части сме« д сителя -подогревателя, проходя под подвижной плитой, установленной в конце открытой части корпуса, т.е. сквозь слой еще влажного шлама, очищается от пыли и с продуктами горения уходит в трубу. ЗО
Так осуществляется подготовительная часть предлагаемого способа. Под дымоотводящую систему устанавливают емкость, например шлаковую чашу или миксер или специальный реактор, заполненную на
1/2 или несколько меньше расплавом, например конечным сталеплавильным или доменным шлаком, закрывают крышкой, в которой выполнены отверстия для ввода в шлак фурми и отвода продуктов горения, а также подвижная охлаждаемая с вибратором плита, которая отделяет часть свободной полости емкости с образованием закрытой полости. В крышке выполнен патрубок с воронкой, через которые нагретый материал подают в закрытую полость.
Через отверстие в крышке в шпак вводят фурму и осуществляют. его нагрев до 1600-1650 С по широко извесь >О ной технологии. Отходящие иэ шлака про дукты горения с температурой 16001750 С по дымоотводяшей системе, двигаясь сверху вниз (при таком направлении продуктов горения более равномерно нагреваются стены камер). омывают внешние стены камер, нагревают их, а через них осуществляют окончательный обжиг известь-известняковой пыли до извести и нагрев ее до 1100-1200 С и выше, а также нагрев шлама в смесителе-подогревателе до 400-700 С
С помощью перекрывающего дозируюшего устройства открывают разгрузочный патрубок в смесителе-подогревателе, и нагретый шлам поступает в закрытую камеру на циркулирующий под воздействием выходящих продуктов горения шлак, смешивается и расплавляется в нем.
В связи с увеличением в шлаке содер1 жания окислов, железа температура его плавления снижается, и расплав становится более жидкоподвижным. Затем открывают перекрывающее доэируюшее устройство на разгрузочном канале в нижней части верхней камеры, раскаленная известь поступает в смеситель-подогреватель смешивается в нем с высушенным и нагретым до 400-700 С шламом, а затем ввиде смеси поступает на поверхность расплава. Вполне допустима и раздельная подача в расплав Са-содержащего и Гесодержащего материалов, но это приво дит к очень медленному смачиванию рао» плавом раскаленной извести и, следовательно, замедлению всего процесса.
Дозирование шлама и извести, вводи мых в шлак, может быть в самых широкИх пределах, ограниченных с одной стороны их наличием на данном предприятии, а с другой — обеспечением оптимальной температуры плавления и химического состава, необходимых для конкретного вида технологии. Как правило, на заводах Ресодержаших пыли и шлама в 3-4 раза больше, чем известковой .мелочи и известь-известняковой пьити. Такое доэирование в предлагаемом способе вполне допустимо.
При разогреве шлака™ эаглубленной в него фурмой он вспенивается, достигает нижней кромки подвижной плиты, установленной в крышке емкости, и таким образом из закрытой камеры, которую образовала подвижная плита в полости емко-. сти, полностью исключается пылевыделение загружаемых в нее материалов в выходящие из шлака продукты горения. При очень больших расходах известь-известковой пыли и шлама, составляющих, например, 65,07 и более массы шлака, т.е. тогда, когда для из обжига и нагрева не хватает тепла, которое несут продукты горения, выходящие из нитака, а растворение этой массы в шлаке очень длительно, вполне допустимо периодически или
9 891 7 постоянно вносить дополнительное тепло путем ввода в работу вспомогательной фурмы, расположенной в газоотводящей системе, а в закрытой полости осуществлять подогрев путем, например, ввода в нее электрода для образования электрической дуги.
В процессе выдачи раскаленной извеоти иэ верхней закрытой камеры, а также шлама или смеси извести и шлама иэ сме- о сителя-подогревателя в шлак, загрузочными устройствами осуществляется загруз»ка известь известняковой пыли и/или известняковой мелочи в верхнюю закрытую камеру, а шлама - в смеситель подогрева тель, поддерживая при этом заданный уровень их заполнения. После окончания процесса образования сплава емкость за меняют другой, заполненной расплавлен-, ным шлаком, или сливают сплав из прежней емкости и заполняют ее новой порци»
eN шлака, и процесс повторяется. При этом новые порции загруженных в камеры пылевидных материалов подвергаются термической обработке и нагреву так, как это описано выше.
В конце процесса образования сплава в емкости для удаления из него серы через заглубленную в этот сплав фурму подают окислительный факел пламени или 3О кислород по известной технологии.
Для дополнительной утилизации тепла иэ отходящих из шлака и вспомогатель» иой горелки продуктов горения в борове или в нижней части дымовой трубы выполнена система труб в которых осуществляется подогрев газов, которые затем направляются в погружаемую и вспомога» тельную фурму.
Вполне допустимо нагрев камеры для обжига известьизвестняковой пыли осуществлять не опускающимися вниз, а под нимающимися вверх отходящими продуктами горения и расплава, с последующим использованием их для нагрева камеры с 4j
Fe-содержащим материалом, но это приводит к неравномерному нагреву стен камер и возможному их разрушению. Кроме того, в этом случае возникает, необходимость в дополнительном устройстве для переме шивания шлама с полученной известью.
Вполне допустимо нагрев и обжиг известь-известковой пыли в закрытой каме- ре осуществлять путем пропуска горячих продуктов горения не по внешним стенам И камеры, а через дымогарные трубы, выполненные внутри камеры, стенами которой на у-экой стороне we по всей перифе92 10 рии может быть футеровка дымоотводящей системы.
Истекание раскаленной извести иэ закрытой камеры по закону конуса и наличие в кемере перемешиваюших устройств позг,оляет обеспечить энергичный обжиг недостаточно теплопроводной массы иэвесть-известковой пыли даже при о
1000 С, .но в замедленном темпа. Известь-известковая пыль содержит значительное количество гидратированной извести при разложении которой в камере выделяются пары НО, которые разбавляют СО, образующийся при разложении СаСОЗ и, тем самым, в значительной мере снижают температуру начала разложения СаСОз, ae< как увеличение содержания паров воды в зоне обжига СаСО, на 1% снижает температуру обжига на известь на 2%.
В том случае, если необходимо осуществлять переработку доменного шлака на цементный клинкер, раскаленную известь иэ верхней камеры подают в нижнюю ка« меру, а из нее через закрытую полость в емкости в шлак или непосредственно из верхней камеры в закрытую полость и шлак. В связи с резким возрастанием температуры плавления шлака по мере его насыщения СаО, доменный шлак предвари тельно нагревают да температуры 17001800 С и продолжают подогревать при поступлении в него извести. Такой прием позволяет обеспечить возможность доведения содержания СаО в расплаве до 5862% и выше.
Емкость, в которой осуществляют обработку расплава, как правило, не содержит футеровки и работает на гарниссаже, образованном расплавом или шлаком, но может быть снабжена охлаждаемой футе-: ровкой.
Предлагаемое устронство работает следующим образом.
Из бункера 16 герметизированным питателем 19 измельченный материал 17, например пыль, образовавшаяся при обжиге известняка и/или доломитиэированного известняка, и/или доломита, и/или мелочь, образовавшаяся при дроблении этих материалов и другие подобные материалы загружают в одну, две и более камеры 6, размещенные в уширенной чаоти гаэоотводящей системы 5 (фиг. 1 и
2). Шибером 10 перекрывают дымоотвод, включают в работу фурму 11. Факел пла» мени и продукты горения, опускаясь вннэ, омывают внешнюю поверхность сте нок камер 6, выполненных из огнеупорного теплопроводного материала, напри, мер из магнезитового, хромомагнезитово(го или динасового кирпича или бетона на высокоглиноземистом цементе, прогревают внутреннюю поверхность этих стен до о 5
1100-1400 С, за счет чего осуществляется нагрев материала 1 7, именуемого далее известь-известняковой пылью.
При нагреве известь-известняковой пыли сначала происходит разложение гидратов окислов Ng и Са, а затем их карбонатов. После включения в работу фурмы 11 из бункера 29 герметизированным питателем, 30 в полость смесителя-подогревателя 25 через проем 28 загружают Fe-содержащий измельченный материал, например шлам и/или пыль сталеплавильного производства, и/или окалину прокатного производства, и/или пыль агломерата и другие подобные материа лы в любом сочетании и соотношении, далее именуемые шламом.
Продукты горения, омывая с внешней ( стороны отфутерованный огнеупорным тец,лопроводным материалом по поверхности корпус смесителя-подогревателя 25, нагревают его, а через него шлам, поступивший в его полость. К моменту продвижения шлама лопастями или шнеком к щитку 27 из него испаряется часть
30 влаги, ко сохраняется еше в количестве 6-4%, чтобы при перемешивании его лопастным или шнековым валом-смесителем не было пылевыделения в проем 28.
При дальнейшем движении шлама в по- И лость смесителя-подогревателя 25 (заполнении его по высоте на 70-80%) шлам полностью высушивается и нагревается о до 400-700 С. При перемешивании лопастями раскаленного шлама в незаполненном пространстве полости смесителя« подогревателя 25 поднимается очень большое количество пыли шлама, но она в нроем 28 не выходит, так как это свободное пространство перекрыто подвижным щитком 27, который в свою очередь со стороны полости присыпан еше влажным
1 шламом выше уровня шлама за щитком 27..Пары влаги, образовавшиеся при высушивании шлама в смесителе подогрева 5© теле 25, проходят под щитком 27 через еше влажный шлам, находящийся в зоне проема 28, и обеспыленные удаляются в дымовую трубу 23. Продукты горения, проходя через систему труб, осуществляют подогрев окислительного газа, напри мер воздуха, обогащенного, кислородом, который затем направляется в фурму 11. (792 12
В конце Dp0ILecc8 обжига карбонатов в известь-известковой пыли в закрытых камерах 6, сушки и разогрева шлама в смесителе-подогревателе 25 под крышку
3 устанавливают емкость 1, далее иженуемую шлаковой чашей, с расплавом 2, причем ее заполнение не должно превышать
50% ее объема.
На емкость 1 опускают крышку 3, погружают в шлак фурму 4 с зажженным фа-, келом, поднимают шибер 10, сокращают или прекращают подачу топлива и окислителя через фурму 11 и осуществляют разогрев шлака по известной технологии.
В процессе разогрева шлака фурмой 4 . продукты горения поднимаются по газоотводящей системе 5, опускаясь вниз, омывают стенки камер 6, смесителя-подогреватки 25. систем труб 24 и с температурой 400450 С удаляются через тру,бу 23 s атмосферу, При- этом заканчивается процесс обжига карбонатов и известь известковой пыли, которая превращается в раскаленную до 1100-1200 С очень подвижную известковую пыль, шлам в смеситель-подогревателе 25 нагревают до
400-700 С и подводят лопастями или шнеком в патрубок 32, а нагретый в си стеме труб 24 обогащенный кислородом воздух продолжает поступать в фурму 4.
Таким образом, к моменту окончания разогрева шлака, т.е. нагрева его до температуры 1600-1650 С, вся система приведена в готовность, В этот момент открывают задвижку 21 и дозированное количество известковой пыли поступает в смеситель-подогреватель 25, где лопастями или шнеком смешивается со шламом.
При открытой задвижке 21, открывают проход в патрубке 32, и образованная, смесь шлама и извести через патрубок
32 поступает в воронку 34 и через ее патрубок поступает в разогретый и циркулирующий под воздействием восходящих потоков продуктов горения шлак, где смечивается и растворяется в нем, превращая шлак в высокожелезистый флюс, а при загрузке извести - в доменный шлак с превращением его в цементный клинкер.
Так как закрытая полость (камера)
35, образованная подвижной охлаждаемой перегородкой 36, крышкой 3 и стенками емкости 1, изЬлирована от поднимающихся из шлака продуктов горения, à аспененный шлак закрывает нижнюю кромку подвижной перегородки 36, раскаленная пыль иэ полости 35 B систему дымоот13 691792 14
i вода не попадает. Таким образом, отпа- > 25, то включают в работу фурму 11, а дает необхошь ость.в сложном пылеочи- для обеспечения процесса растворения стном сооружении при: эксплуатации смеси извести и шлама (отходов) 31 в предложенного устрояства. шлаке в этом случае вполне допустимо в
В процессе подъема и опускания крыш- > полости закрытой камеры 35 использовать ки 3, а также в процессе подачи раска- местный подогрев, например, путем обралвнной пыли извести в смеситель-подо- зования электродуги от опушенного в по греватель 25 выделение этой пыли в лость 35 камеры электрода 37. атмосферу предотвращается пылвнепрони- В процессе расхода подготовленной, цаемой огнеупорной юбкой 33, укреплен- о т.е, обожженной и раскаленной, извеоной вверху на патрубке 32, а внизу - на ти в закрытую камеру 6 загружают новую внешней стороне воронки 34 с линейным порцию известь-известковой цыли, поддер» запасом так, чтобы не происходило сдви- живая заполнение камеры 6 этим материга или отрыва мест креплений юбки при по- алом на постоянном уровне.. В связи с дъеме и опускании крышки 3; на которой 1s относительно низкой теплопроводностью укреплена воронка 34 с патрубком. Na- известь-известковой смеси камеры 6 вытериялом для юбки может быть использо- полнены с перемешиваюшими приспособлевана ткань из алюмосиликатного или гли- ниями 8, выцоленными, например, в виде ноземного волокна. В процессе дозирован-. выступов, которые при опускании в каме, ной выдачи раскаленной извести в смеси- ze ре 6 обжигаемой известь известковой пытель-подогреватель 25, а также смеси лн обеспечивают ве пвремешивание и тем извести со шламом из смесителя-подо- самым, более быстрый нагрев и обжиг. греватеня в закрытую камеру 35, закры- Лля лучшей. теплопроводности стены катая камера 6 и спсмеситель-подогрева- мер 6 выполнены тонкими. Но, так как тель 25 соответственно пополняются д, раскаленная известь очень текучая и коизвесть-известняковой пылью и шламом эффициент трения ее о стенки неэначитеиз бункеров 16 и 29, питателями 19 и лен, столб ее оказывает существенное
30. При разложении гидратов окисей Са и давление, особенно на широкие боковые
Ng, а при дальнейшем нагреве и разло- .стенки камер 6, между стенками камер кении их карбонатов и закрытой камере yg 6,,а также между стенками камер 6 и
6, выделяюшиеся пары воды и Ср>, из стенками газоотводяшей системы 5, выкамеры 6 удаляются по газоэтводу 12 в полнены упоры 9, например, в виде ограсширяюшийся к низу патрубок 13, а неуцорных блоков, опирающихся на выстуиз него в пылеулавливаюшве устройство пы, выполненные на внешних сторонах
14, где ата смесь паров воды и СО,, стенок камер 6 и внутренней поверхноснесушая пыль, -охлаждается, оФпцается от . ти огнеупорной футеровки газоотводяшей пыли, сконденсированная из пара вода уда- системы 5. В целях обеспечения длительляется иэ охладителя, а очищенный от ной стойкости опорных арочных сводов 22, пыли и влаги углекислый газ направляет» работающих при температуре 1200о
1 ся в газгольдер для последующего комп- . 4О 1300 С под нагрузкой, они выполнены ремирования в баллоны. водоохлаждаемыми, т.е. известной конструкции, применяемые, например,как опорПри накоплении пыли в пулеулавливаюныв своды в вагранках. Ширина камер шем устройстве 14 ее путем встряхивания . для обжига известь-известковой пыли ссыпают по патрубку 13 в полость 1В. †- и
„ . и нлй известняковой мелочи может быть
6УнкеРе 6 эта пыль смешивавтсЯ с иэ.. 10P 600 мм мм, но предпочтительней 200весть-известковой пылью и постУпает . Р 300 мм так как мм, так как цри такой ширине обес ней в закрытую камеру 6. пвчивавтся обжиг за время опускания иэВ атом случае, когда необходимо певвсти сверху вниз по камере 6. реработать в высокожелезистый флюс особенно большое количество отходов метал- ® . В связи с тем, что конечный шлак, лургического производства, например, бо- известь, полученная из известь-известняльше 65% веса образующегося конечного ковой ныли, шлам g шаль сталеплавиль сталеплавильного шлака, и того тепла, ко- ного производства содержит относительно торов несут в себе отходящие продукты много серы, полученный описанным выше . горения от работы фурмы 4, нвдостато >> приемом высокожелезистый флюс подверны для обжига большой порции известь- .гают окислительной продувке путем, наизвестковой пыли в камере 6 и для на» пример, подачи остроокислительного факегрева шлака в смеситель-подогреватель ла пламени в расплав через фурму 4.
15 80
В процессе работы устройства огнеупорная его футеровка накапливает значите- льное количество тепла. С целью сохранения этого накопленного тепла, а также предотврашения термических ударов на стенки камер 6, перед тем, как поднять крышку 3 и вывести из-под газоотводяшей системы 5 емкость 1, газоотводяшую систему 5 перекрывают шибером
10, а трубу 23 - шибером 26. После выполнения этих операций. поднимают кры» шку 3, выводят емкость 1 и устанавливают под устройство другую шлаковую чашу со шлаком.
Получаемый высокожелезистый сплав может быть с большим эффектом использован при переделе фосфористого чугуна, частично в конвертерном производстве со снижением расхода плавикового шпата, а также в доменном производстве в значительномм количестве.
Предлагаемый способ утилизации отходов металлургической промышленности, вьц.одно отличае гся от известного, несложен в осуществлении и позволяет получить экономический эффект только на экономии топлива 445 тысяч рублей в год на одном заводе.
Формула изобретения
1. Способ утилизации отходов металлургической промышленности, включаюший mc ввод в расплав жидкого шлака и плавление, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью сокрашения энергетических затрат, осуществляют предварительный обжиг кальций и железосодеркаших отходов, причем кальций - содержашие отходы об- .
0 жигают при температуре 1100-1200 С путем нагрева корпуса камеры газами, отходящими из зоны плавления,железосо1792 16 держащие отходы обжигают при темперао туре 400-700 С путем нагрева корпуса камеры газами, отходящими из зоны нагрева кальцийсоаержащих отходов.
2.Способпоп.1, отличаю— ш и и с я тем, что, с целью лучшего усвоения расплавом нагретой извести, в него сначала вводят железосодержащие отходы, а затем смесь железо- н каль
1В ций содсржаших отходов.
3. Устройство для осуществления способа по па. 1 и 2, содержащее футерованную емкость, в крышке которой расположены фурма и узел для загрузки мар териалов, трубу для отвода продуктов го-, рения и охладительную и пылеочистную системы, отличаюшеесятем, что оно снабжено соединенными друг с другом каналом камерами для обжига кеМ льций- и железосодержаших отходов, имеющими загрузочные бункера и расположенными одна над другой в трубе для отвода продуктов горения.
4. Устройство по и. 3, о т л и ч аю ш е е с я тем, что, на внутренней поверхности стен камеры нагрева кальцийсодержашнх отходов выполнены выступы.
5. Устройство по и. 5, о т л и ч а36 ю ш е е с я тем, что камера обжига кальцийсодержаших отходов выполнена с газоотводяшим каналом, подсоединенным к расширяющемуся вниз патрубку охла дительно-пылеочистной системы, который д подсоединен к загрузочному бункеру.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
40 1. Патент США ¹ 4055390, кл, С 22 В 1/16, опублик. 1977.
2. Патент США ¹ 3284166, кл. С 22 В 1/16, опублик. 1975.
891792
Составитель Л. Савицкая
Редактор Н. Лаэаренко Техред А. Бабинец Корректор С. Шомак
Заказ 111 56/40 Тираж 684 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий
113035, Москве, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4