УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОТВАЛЬНЫХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ

Полезная модель относится к области переработки побочных продуктов металлургической промышленности и предназначена, преимущественно, для получения из отвальных шлаков абразивного порошка.
Проблема переработки отвальных шлаков является одной из актуальных проблем. Полезная переработка шлаковых отвалов дает возможность освободить занимаемую ими территорию, способствуя улучшению экологической обстановки. Разделение на фракции шлакового материала при одновременном извлечении из шлаков металла, который значительно дешевле металла, извлеченного из руды, позволяет получить абразивный порошок для струйной обработки и шлаковую мелочь (песок и пылевидные частицы), широко применяемую при струйной обработке материалов и в строительной индустрии.
Известны установки для переработки отвальных металлургических шлаков, включающие устройства механического воздействия на материал поэтапным его дроблением до необходимых фракций и виброгрохочением с разделением по фракциям с попутным извлечением металлических включений (см. описание к патенту RU 2117708, oп. 20.08.1998 г.)
Известны также установки для переработки отвальных металлургических шлаков, в частности шлаков производства нержавеющей стали и, в частности феррованадиевых шлаков (соответственно RU, полезные модели, №№51348 и 51349, oп. 10.02.2006 г.). Известные установки имеют соединенные транспортирующими средствами приемные устройства, устройства классификации частиц по фракциям и устройства для дробления материала, выполненные в виде валковых дробилок с гладкими валками.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является установка для переработки отвальных металлургических шлаков, в частности шлаков сталеплавильного производства /RU, полезная модель, №51350, oп. 10.02.2006 г./ - прототип.
Прототип содержит устройство для загрузки шлака, по меньшей мере, два последовательно установленных в технологическую линию агрегата, каждый из которых имеет устройства для дробления, классификации частиц по фракциям и транспортировки с магнитными сепараторами. Устройства для дробления выполнены в виде валковых дробилок с гладкими валками, зазоры между валками которых каждого последующего агрегата уменьшаются, а величина ячеек устройства для классификации частиц по фракциям превышает величину зазора между валками валковой дробилки соответствующего агрегата.
В процессе дробления шлака происходит разрушение шлаковых гранул по дефектам структуры, в результате чего вскрываются шлаковые стростки с металлическими включениями. При этом образуются частицы с острыми краями и очень развитой поверхностью, что является необходимым условием для получения абразивного порошка. Получение высококачественного абразивного материала, к которому предъявляются определенные требования при струйных работах, обусловлено кратковременностью измельчения шлака. Кроме того, процесс переработки шлаков на известных установках сопровождается интенсивным пылеобразованием, что отрицательно сказывается на качестве получаемых материалов, их количестве и экологии окружающей среды.
Ввиду того, что поступающий в приемный бункер из отвалов шлак содержит порядка 20% влажности, в известных установках, в том числе и прототипе, требуется его многократное измельчение и классификация частиц, сопровождающиеся интенсивным пылевыделением. Поэтому недостатками прототипа являются наличие достаточно большого количества энергоемких устройств: дробилок для многократного измельчения шлакового материала и устройств для классификации частиц в виде грохотов, интенсивно образующих пыль при работе. Отсутствие в прототипе средств пылеулавливания при значительном количестве пылеобразующих устройств существенно ухудшает качество и снижает количество конечных продуктов, оказывает неблагоприятное влияние на экологию.
Задача, решаемая полезной моделью, заключается в создании высокоэффективной установки, обеспечивающей повышение качества и количества продуктов переработки при улучшении экологических показателей.
Технический результат достигается тем, что в установке для переработки отвальных металлургических шлаков, включающей приемный бункер с питателем, связанный средствами транспортировки материала с устройствами для дробления и классификации частиц по фракциям, согласно полезной модели, непосредственно за питателем приемного бункера последовательно установлены, связанные средствами транспортировки, устройство для просушки материала и охладитель, которые снабжены системой пылеулавливания. При этом устройство для просушки материала целесообразно выполнять в виде топочно-сушильного агрегата с вибростолом, газовой горелкой и теплообменником. Охладитель может быть выполнен в виде виброохладителя с вентилятором воздуха. Система пылеулавливания может включать в себя блок циклонов и вытяжной вентилятор.
Установка может быть полностью автоматизирована и снабжена системой автоматического управления.
Введение в установку непосредственно за приемным бункером сырого шлака устройств просушки и последующего охлаждения материала, снабженных системой улавливания пылевидных частиц, которые установлены в технологической линии на начальном этапе переработки шлака, позволяет подготовить материал к дальнейшей переработке, т.е. исключить многократность измельчения материала сокращением количества дробильных и классифицирующих устройств, а в совокупности с другими вышеуказанными существенными признаками решить поставленную задачу.
Заявляемая полезная модель поясняется примером выполнения с сопровождающим чертежом схематичного изображения общего вида установки.
Установка для переработки отвальных металлургических шлаков представляет собой комплекс технологического оборудования, увязанного в единую технологическую цепочку. Она содержит установленные последовательно приемный бункер 1 поступающего из отвала сырого шлака, транспортер 2, подающий материал в накопительный бункер 3, размещенный над вибропитателем 4 топливно-сушильного агрегата 5, снабженного вибростолом 6, газовой горелкой 7 и теплообменником 8. Топочно-сушильный агрегат 5 связан склизом 9 с виброохладителем 10, имеющим вентилятор 11. На топочно-сушильном агрегате 5 и виброохладителе 10 размещена пылеулавливающая система 12, состоящая из блока циклонов 13 и вытяжного вентилятора 14. Виброохладитель 10 сообщен склизом 15 и вертикальным транспортером 16 с накопительным бункером 17 просушенного и предварительно раздробленного материала, который установлен над вибропитателем 18 устройства 19 для классификации частиц по фракциям. Классификационное устройство 19 связано транспортером 20 крупного материала с накопительным бункером 21 устройства 22 для дробления, сообщенным с накопительным бункером 17 вертикальным транспортером 23 дробленого материала. Под устройством 19 установлены накопительные бункеры 24 готовой продукции и упаковочно-весовое оборудование 25. Установка снабжена магнитными сепараторами для отбора металлических включений и автоматической системой управления (на чертеже не показаны).
В установке используется унифицированное оборудование. В качестве транспортных средств 2, 16, 20 и 23 могут быть задействованы ленточные либо скребковые конвейеры, ковшовые или пластинчатые элеваторы, в качестве устройства 19 для классификации частиц по фракциям - инерционные, барабанные грохоты или виброгрохоты, в качестве устройства 22 для дробления крупного материала - валковые, щековые, виброщековые и др. измельчительные дробилки. Для улавливания металлических частиц в установке могут быть предусмотрены магнитные сепараторы, устанавливаемые над транспортерами и в системе пылеулавливания известными средствами и способами.
Переработка отвальных шлаков на предлагаемой установке осуществляется следующим образом.
Поставляемый с отвала автотранспортом сырой шлак загружается в накопительный бункер 1 емкостью 25 тн. и ленточным конвейером 2 (КЛ 500×16000) сырой материал поступает в накопительный бункер 3 и по вибропитателю 4 перемещается в топочно-сушильный агрегат 5. Нагрев воздуха в агрегате до 90°С производится блочной горелкой 7 (ГБЛ-3,5 с расходом природного газа 380 м3/час) через теплообменник 8. Движение сырья в процессе сушки осуществляется вибростолом 6. В топочно-сушильном агрегате 5 из сырого материала практически полностью извлекается влажность, т.е. ее составляющая достигает менее 1%. После просушки по склизу 9 сырье попадает в виброохладитель 10, где в процессе вибрации с помощью вентилятора 11 происходит его охлаждение. По склизу 15 и ленточному ковшовому элеватору 16 (ЛГ-250) просушенный и охлажденный материал поступает в накопительный бункер 17, откуда после накопления через вибропитатель 18 подается на трехярусный инерционный грохот 19 (ГИЛ-43 производительностью 70 т/час) для классификации частиц по фракциям от 0,1 до 3,0 мм. Основная фракция порошка 0,5×3,0 мм. попадает в один накопительный бункер 24 готовой продукции, фракция ниже 0,5 мм. попадает в другой накопительный бункер 24 и, поступая через их дозаторы на упаковочно-весовое оборудование 25, взвешиваются и упаковываются в тару 1000 кг. Крупный сухой материал (более 3,0 мм) с грохота 19 по ленточному конвейеру 20 (КЛ 500×4200) крупного материала направляется через накопительный бункер 21 с вибропитателем в дробильно-измельчительную машину 22 (ДИМ-В-800). После дробления материал через элеватор 23 (ЛГ-250) попадает в накопительный бункер 17, на грохот 19, а затем в готовую продукцию.
Вибропитатель 4, отделяющий от шлака землю и мусор, совместно с вибростолом 6 топочно-сушильного агрегата 5 и виброохладителем 10 осуществляют предварительное дробление (разбивание кусков шлака), которому здесь и в дальнейшем также способствует сам процесс сушки и охлаждения. При этом система пылеулавливания 12 с блоком циклонов 13 СЦН-40 (2 по 4) и вытяжным вентилятором 14 эффективно утилизирует пылевые частицы и забирает из шлака оставшийся мусор без риска экологического загрязнения окружающей среды.