ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ВОДОМАСЛООКАЛИНОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ

Полезная модель относится к черной металлургии, а именно к разделению на составляющие компоненты и переработке водомаслоокалиносодержащих отходов (ВМОСО) металлургического и машиностроительного производств, в составе которых содержатся металлы и масло, для получения сырья, используемого в последующем металлургическом переделе.
Известна технологическая линия для разделения водомаслоокалиносодержащих отходов (патент РФ 2037541, МПК С22В 1/248, В01Д 3/00, опубл. 19.06.1995), включающая приемный бункер, снабженный дозирующим питателем, подающим смесь на раздаточный стол, укомплектованный перфорированными обоймами, пресс 1, на котором под давлением 15-20 МПа отжимают маслосодержащую смесь из загруженных смесью обойм, транспортер, предназначенный для подачи обоймы с уплотненным продуктом на пресс 2, в котором максимально отжимают водомаслосодержащую смесь из продукта и формируют брикет, печь стационарного нагрева с установленной максимальной температурой, соответствующей температуре конца кипения масляных отходов 430 - 450°С, в которую загружают в корзину с брикетами, кран-балку, камеру для охлаждения.
Недостатком известной технологической линии является ее низкая производительность, большая металлоемкость, наличие большого количества оборудования, дороговизна, реализуемой на ней технологии, поскольку для ведения процесса обезмасливания необходимо предварительное изготовление обойм.
В качестве прототипа выбрана технологическая линия, включающая загрузочный бункер, вращающуюся печь, привод вращения печи, камеру горения топочных газов, газоход для отвода продуктов горения, разгрузочную камеру, паропровод и клапаны (патент РФ 2167948, МПК7 С22В 1/00, C23G 5/00, Устройство переработки металломаслосдержащих отходов, опубл. 27.05.2001).
Корпус печи выполнен из нержавеющей стали толщиной 3-5 мм, имеющей наклон не более 10° и регулируемую скорость вращения. Длина печи 9 м, диаметр 1,2 м. Для увеличения теплообмена по образующей печи наварены пластины из нержавеющего металла толщиной 3-5 мм и высотой 0,5-1,0 диаметра печи.
К ее недостаткам можно отнести следующее. Корпус печи выполнен из нержавеющей стали, что резко увеличивает ее стоимость. Печь находится в зоне температур выше 500°С и работает на изгиб, что быстро приведет к ее разрушению, а следовательно к дополнительным затратам на ее замену. Использование внешнего нагрева увеличивает тепловые затраты, как и использование замасленной окалины с большим количеством жидкости.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение технико-экономических показателей обезмасливания металломаслосодержащих отходов за счет обеспечения длительного функционирования технологической линии без ремонта, снижения капитальных и текущих затрат.
Указанный технический результат достигается тем, что технологическая линия для переработки водомаслоокалиносодержащих отходов, включающая наклонную вращающуюся печь, соединенную входным отвертием с герметичным загрузочным бункером и выходным отверстием с герметичной разгрузочной камерой, согласно изобретения, она дополнительно содержит центрифугу для предварительного отделения водомасляной смеси из водомаслоокалиносодержащих отходов, поступающих в печь, и теплообменник для разделения упомянутой водомасляной смеси, соединенный с центрифугой, при этом вращающаяся печь снабжена перфорированной трубой для подачи газа-теплоносителя, расположенной вдоль оси печи, и ножом для предотвращения налипания материала на стенки печи, а разгрузочная камера соединена с приемным бункером для конечного продукта и с теплообменником.
При этом вращающаяся печь футерована жаростойким бетоном, а нож для предотвращения налипания материала на стенки печи выполнен в виде металлической пластины.
На рис.1 изображена схема линии для разделения (ВМОСО) по ходу выполнения процесса, на рис.2 конструкция вращающейся печи.
Технологическая линия для переработки водомаслоокалиносодержащих отходов (рис.1) содержит наклонную вращающуюся печь (3), герметичный загрузочный бункер (2), соединенный с входным отверстием печи, и герметичную разгрузочную камеру (4), соединенную с выходным отверстием печи, приемный бункер для конечного продукта (5), центрифугу (1) для предварительного отделения части водомасляной смеси из водомаслоокалиносодержащих отходов, поступающих в печь и теплообменник для разделения водомасляной смеси (6), соединенный с цетрифугой, в котором за счет тепла газа-теплоносителя, выходящего из печи, происходит разделение масла и воды из водомасляной смеси, образующейся при предварительном центрифугировании водомаслоокалиносодержащих отходов.
Вращающаяся печь (рис.2), представляет собой стальную трубу диаметром 1,5 м длиной 9 м, футерованную жаростойким бетоном (7). Газ-теплоноситель, получающийся путем сжигания природного газа в газовой горелке при коэффициенте расхода воздуха менее 0,9, подается в печь через перфорированную трубу (8), проходящую вдоль оси печи. Печь снабжена ножом (9) для предотвращения налипания материала на стенки печи.
Технологическая линия работает следующим образом (рис.1).
Исходный материал, представляющий собой водомаслоокалиносодержаще отходы металлургического и машиностроительного производств (например, замасленная окалина, скраб) поступает в центрифугу (1), в которой отделяется большая часть воды и масла (до 70%). Частично обезмасленный продукт загружается в герметичный загрузочный бункер (2), соединенный с входным отверстием вращающейся печи, и поступает непосредственно во вращающуюся печь (3), разогретую до заданной температуры (500-650°С), угол наклона печи не превышает 10°. Нагрев газа-теплоносителя осуществляется выносной газовой горелкой. Во вращающуюся печь газ поступает через перфорированную трубу (8, рис.2), расположенную вдоль ее оси, что позволяет, осуществлять нагрев объема печи равномерно и с высоким теплообменом.
Для исключения налипания материала на стенки печь снабжена ножом (9, рис.2), представляющим собой металлическую пластину, торец которой скользит вдоль внутренней поверхности печи, очищая футеровку.
Исходный материал, попадая в печь, перемещается при ее вращении вдоль печи. По мере продвижения продукта вдоль печи из него первоначально удаляется вода, а затем и масло в парообразном состоянии. Конечный продукт (обезмасленная окалина и пары воды и масла) поступают в разгрузочную камеру (4), из которой обезмаслянная окалина выгружается в приемный бункер (5); а газ-теплоноситель, содержащий некоторое количество паров поступает в теплообменник (6), в котором за счет остаточного тепла происходит разделение масла и воды, извлеченных из исходного материала центрифугированием. Откуда, после разделения, масло отгружается на ректификацию, а обезмасленный продукт используется в дальнейшем металлургическом переделе.
Преимуществом данной технологической линии является следующее:
- за счет использования дешевых материалов для изготовления печи снижаются капитальные и текущие расходы при ее эксплуатации;
- в связи с резким уменьшением количества свободной жидкой фазы значительно сокращаются энергозатраты на ее выпаривание, уменьшается паровыделение, снижаются мощности и габариты необходимых теплообменников, сборников конденсата воды и масла, а также общее время термообработки;
- при том же качестве разделения продуктов, что и в прототипе, значительно увеличивается производительность печи при рассмотрении равновеликих объемов известной и предлагаемой печей больше масса загружаемого твердого компонента.