ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПЕРЕДЕЛ ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ СОЛЕВЫХ ОТХОДОВ МАГНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА

Предлагаемая полезная модель относится к области химической и металлургической промышленности и, в частности, к утилизации различных солевых расплавов, например хлоридных отходов магниевого производства: отработанного, шламов карналлитовых хлораторов электролита магниевых электролизеров и т.д.
Известен технологический передел для переработки и утилизации отходов магниевого производства ("Устройство для гранулирования солевых расплавов магниевых электролизеров". А.с. №135647 по заявке №668206/22 с приор, от 24.05.1960 МПК B 22 D 23/08; Опубл.: Бюл. №3, 1961). Передел состоит из питателя и гранулятора. Струи электролита из питателя, выполненного в форме чаши с отверстиями в дне ее, попадают на быстровращающийся в горизонтальной плоскости полый диск, подхватывается им и отбрасывается центробежной силой к стенкам гранулятора, подвергаясь при этом измельчению, ссыпается на транспортер, затем в бункер и по пневмотрассе транспортируется для погрузки в вагоны и отправки потребителю.
Известное техническое решение обеспечивает стабильный процесс производства, однако не позволяет выпускать продукцию, соответствующую требованиям потребителей, то есть в виде прочных однородных гранул.
Из известных аналогов наиболее близкие по технической сущности (совокупности существенных признаков) и достигаемому при этом техническому результату является известный технологический передел для переработки отработанных хлоридных расплавов (Исследование кристаллизации хлоридных расплавов //отчет по НИР: БФ ВНИИПИТ. Тема
№10 77-106/ПТ. № гос. регистрации 77040865; инв. №Б 635465 от 13.01.1978. Березники, 1977, с.56-59) - принят за прототип.
Передел по прототипу включает в себя два водоохлаждаемых барабана, вращение которых обеспечивается двигателем, соединенным с барабанами через редукторы. Охлаждение внутренней поверхности каждого из барабанов осуществляется водой, подаваемой через водоподводящую трубу проходящую по оси барабанов, удаление нагретой воды из нижней зоны барабанов осуществляется посредством сливной трубы. Сверху барабана смонтирован зумпф для обеспечения подачи расплава на поверхность водоохлаждаемых барабанов. Под барабанами установлен противень (бункер) для приемки и сбора гранулята. В результате кристаллизации хлоридных расплавов (отработанного электролита магниевых электролизеров, отработанных расплавов титановых хлораторов, шламов карналлитовых хлораторов, шламов рафинирования магния) в данной установке образуется гранулят в виде ленты, толщиной 0,6 - 1,2 мм и шириной равной длине ванны (длине барабана или ширине зумпфа). После охлаждения на воздухе лента гранулята легко ломается на пластины различного размера.
Недостатком известного технического решения по прототипу является неудовлетворительных потребительские свойства получаемой продукции, что связано с неоднородностью образующихся гранул и их невысокой прочностью.
Предлагаемое техническое решение - полезная модель -"технологический передел для утилизации солевых отходов магниевого производства" направлена на решение задачи, заключающейся в повышении потребительских свойств получаемого продукта за счет получения прочных и однородных по гранулометрическому составу гранул.
Технический результат, который может быть достигнут при использовании предлагаемой полезной модели, заключается в сокращении выхода пылевой фракции получаемой товарной продукции.
Поставленная задача решается с достижением вышеуказанного технического результата на предлагаемом технологическом переделе для утилизации солевых отходов магниевого производства, включающим водоохлаждаемый кристаллизатор - гранулятор, соединенный с электродвигателем через редуктор, узел подачи расплава на водоохлаждаемую поверхность кристаллизатора - гранулятора, устройство съема гранулята с поверхности кристаллизатора - гранулятора, узел приемки и сбора гранулята, систему охлаждения внутренней поверхности кристаллизатора - гранулятора, включающую водоподводящую и сливную трубы. Новым в переделе является то, что перед узлом подачи расплава на водоохлаждаемую поверхность кристаллизатора - гранулятора дополнительно установлен смеситель, соединенный с тремя бункерами -дозаторами с отработанным расплавом магниевых электролизеров, солевыми добавками и сыпучими материалами, а узел подачи расплава непосредственно примыкает к наружной поверхности кристаллизатора -гранулятора, на наружной поверхности кристаллизатора - гранулятора расположены канавки трапецеидального сечения, устройство съема гранулята с поверхности кристаллизатора - гранулятора выполнено в форме ножа с зубчатым лезвием, число зубьев ножа совпадает с числом канавок на поверхности, узел приемки и сбора гранулята выполнен в форме ленточного конвейера, имеющего соединение с емкостью - сборником гранулята, система охлаждения дополнительно содержит установленные перед кристаллизатором - гранулятором взаимосопряженные запорно-регулирующие устройства, расположенные на трубопроводах, соединенных через подающий и отводящий насосы с циркуляционным баком.
Вышеперечисленные особенности "Технологического передела для утилизации солевых отходов магниевого производства" по предлагаемой полезной модели обеспечивают, как показали результаты испытаний, решение поставленной задачи и достижение технического результата, заключающегося в сокращении выхода пылевой фракции.
Анализ совокупности существенных признаков заявляемой полезной модели (наличие новых элементов, взаимного расположения узлов, форма их выполнения) и достигаемого результата показывает, что между ними существует причинно-следственная связь, выражающаяся в экспериментально установленном факте: при включении в состав технологического передела предлагаемых конструктивных элементов, форма их выполнения, взаимное расположение, соотношение размеров отдельных составных частей установки обеспечивает достижение вышеуказанного технического результата, при этом важным в заявленном "переделе" является одновременное наличие всех вышеперечисленных отличительных и известных признаков - отсутствие хотя бы одного из них препятствует достижению вышеуказанного результата.
Проверка соответствия заявляемой полезной модели требованиям новизны и изобретательского уровня в отношении совокупности существенных признаков свидетельствует о том, что предлагаемая конструкция в книжной, журнальной и патентной литературе не описана, а достигаемый при этом технический результат явным образом не следует и не вытекает.
На рисунке (рис.1) показана предлагаемая полезная модель -"Технологический передел для утилизации солевых отходов магниевого производства" включающий: бункер - дозатор сыпучих материалов (1), бункер - дозатор солевых добавок (2), бункер - дозатор отходов магниевого производства (3), подогреваемый газовыми горелками (4) смеситель (5), узел подачи расплава (6), кристаллизатор - гранулятор (7), устройство съема гранулята (8), ленточный конвейер (9), емкость - сборник гранулята (10), взаимносопряженные запорно-регулирующие устройства (11), подающий (12) и отводящий (13) насосы, циркуляционный бак (14). На рисунке (рис. 2) показана форма наружной поверхности барабана, электродвигатель (15), водоподводящая труба (16) и сливная труба (17).
Реализация полезной модели
Предлагаемое техническое решение - полезная модель "Технологический передел для утилизации солевых отходов магниевого производства" работает следующим образом. Исходный отработанный солевой расплав, например хлоридные отходы магниевого производства (отработанный расплав процесса электролиза магния из карналлита, шламы карналлитовых хлораторов и т.д.) загружают в бункер - дозатор отходов магниевого производства (3), который дозирует подачу расплава в смеситель (5), подогреваемый газовыми горелками (4), в смеситель также подаются сыпучие материалы из бункера - дозатора сыпучих материалов (1) и солевые добавки из бункера - дозатора солевых добавок (2), из смесителя через узел подачи расплава (6) расплав сливают при включенном электродвигателе (15) на поверхность кристаллизатора - гранулятора (7), одновременно по водоподводящей трубе (16) подающим насосом (12) закачивают воду для охлаждения внутренней поверхности барабана. Подаваемая вода соприкасается с внутренней стенкой барабана и охлаждает ее. Нагретая вода стекает по внутренней поверхности барабана и сливается через сливную трубу (17) с помощью отводящего насоса (13) из нижней зоны барабана, охлаждается в циркуляционном баке (14) и затем вновь используется для охлаждения. Регулировка подачи и слива воды осуществляется взаимносопряженными запорно-регулирующими устройствами (11). Отработанный солевой расплав, охлаждаясь на кристаллизаторе - грануляторе, кристаллизуется в форме трапецеидальных гранул и снимается устройством съема кристаллизата (8), падает на ленточный конвейер (9) и транспортируется в емкость - сборник гранулята (10).