УНИВЕРСАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАКОВ АЛЮМИНИЕВЫХ, МЕДНЫХ И НЕРЖАВЕЮЩИХ СПЛАВОВ
UNIVERSAL PLANT FOR PROCESSING SLAGS OF ALUMINUM, COPPER AND STAINLESS ALLOYS

Изобретение относится к области переработки побочных продуктов металлургической промышленности, а именно к установкам для переработки металлургических шлаков алюминиевых, медных и нержавеющих сплавов.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является установка для переработки металлургических шлаков (см. п. Российской Федерации на изобретение №2377324, з. №2008100404/02 от 09.01.2008 г., МПК С22В 7/04, В03В 9/04, опубл. 27.12.2009 г.), включающая установленные по ходу технологического процесса и связанные между собой транспортными коммуникациями приемный бункер, первую, вторую и третью дробилки, первый, второй и третий железоотделители, первый и второй грохоты, сепаратор, при этом первая дробилка представляет собой щековую дробилку.
Известная установка содержит два железоотделителя, выполненных барабанными, а также установленный над конвейером подвесной саморазгружающийся железоотделитель. Одна из дробилок выполнена центробежно-ударной.
Известная установка не обеспечивает достаточную чистоту извлеченного металла, достаточную степень извлечения немагнитных металлов, а также высокий расход электроэнергии, что обуславливает высокую себестоимость извлеченного металла.
Это объясняется тем, что в известной установке из устройства для загрузки шлак поступает в щековую дробилку, в которой осуществляется предварительное измельчение. Затем шлак поступает во вторую дробилку, далее весь перерабатываемый шлак со всеми немагнитными примесями, содержащимися в нем, поступает на первый шкивный магнитный железоотделитель, на первый грохот, на дополнительное дробление в третью центробежно-ударную дробилку и на транспортные коммуникации, над которыми установлен подвесной саморазгружающийся железоотделитель.
На первый шкивный магнитный железоотделитель поступает вся измельченная загрязненная примесями смесь. Шкивный магнитный железоотделитель частично извлекает ферромагнитные металлы, которые содержат большое количество примесей, при этом немагнитные металлы из измельченной шлаковой смеси не могут быть извлечены. После рассева на первом грохоте и дополнительного дробления в центробежно-ударной дробилке оставшаяся перерабатываемая шлаковая смесь по транспортным коммуникациям проходит под подвесным саморазгружающимся железоотделителем, который не обеспечивает полный отбор ферромагнитных частиц, так как установлен на расстоянии от транспортных коммуникаций. При этом немагнитные металлы не извлекаются из шлаковой смеси совсем. Оставшаяся смесь немагнитных примесей с ферромагнитными частицами подается на второй грохот, после чего полученный шлаковый песок поступает на склад готовой продукции. Отобранный на конечном этапе шлаковый песок содержит много металла, как магнитного, так и немагнитного. Поэтому такой шлаковый песок не может быть использован в производстве строительных материалов. Недостаточная чистота извлеченного металла, недостаточная степень извлечения немагнитных металлов обуславливает высокий расход электроэнергии на переработку шлаков и, как следствие, высокую себестоимость извлеченного металла.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования универсальной установки для переработки шлаков алюминиевых, медных и нержавеющих сплавов, в которой путем использования новых конструктивных элементов и новых связей между конструктивными элементами обеспечивается необходимая и достаточная чистота извлеченного металла, достаточная степень извлечения немагнитных металлов, снижение расхода электроэнергии на переработку шлаков, снижение себестоимости извлеченного металла.
Поставленная задача решается тем, что в универсальной установке для переработки шлаков алюминиевых, медных и нержавеющих сплавов, включающей установленные по ходу технологического процесса и связанные между собой транспортными коммуникациями приемный бункер, первую, вторую и третью дробилки, первый, второй и третий железоотделители, первый и второй грохоты, сепаратор, при этом первая дробилка представляет собой щековую дробилку, новым, согласно заявляемому техническому решению, является то, что она дополнительно содержит четвертую дробилку, третий грохот, первый и второй вихревые магниты и классификационный комплекс, при этом под приемным бункером установлены один по другим щековая дробилка, вторая валковая дробилка, первый грохот, третья валковая дробилка, второй грохот, четвертая валковая дробилка, третий грохот и классификационный комплекс, первый грохот связан транспортными коммуникациями с первым шкивным магнитным железоотделителем и первым вихревым магнитом, установленными последовательно, второй грохот связан транспортными коммуникациями со вторым шкивным магнитным железоотделителем и вторым вихревым магнитом, установленными последовательно, третий грохот связан транспортными коммуникациями с третьим шкивным магнитным железоотделителем и гравитацонным сепаратором, установленными последовательно, причем вторая, третья и четвертая дробилки выполнены валковыми, железоотделители выполнены шкивными магнитными, сепаратор выполнен гравитационным, а классификационный комплекс выполнен с возможностью создания кипящего воздушного слоя.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.
За счет того, что заявляемая установка дополнительно содержит четвертую дробилку, третий грохот, первый и второй вихревые магниты и классификационный комплекс, при этом под приемным бункером установлены один по другим щековая дробилка, вторая валковая дробилка, первый грохот, третья валковая дробилка, второй грохот, четвертая валковая дробилка, третий грохот и классификационный комплекс, первый грохот связан транспортными коммуникациями с первым шкивным магнитным железоотделителем и первым вихревым магнитом, установленными последовательно, второй грохот связан транспортными коммуникациями со вторым шкивным магнитным железоотделителем и вторым вихревым магнитом, установленными последовательно, третий грохот связан транспортными коммуникациями с третьим шкивным магнитным железоотделителем и гравитационным сепаратором, установленными последовательно, причем вторая, третья и четвертая дробилки выполнены валковыми, железоотделители выполнены шкивными магнитными, сепаратор выполнен гравитационным, а классификационный комплекс выполнен с возможностью создания кипящего воздушного слоя, обеспечивается возможность повысить качество извлеченного металла, повысить степень извлечения немагнитных металлов, снизить расход электроэнергии и себестоимость извлеченного металла.
Это объясняется тем, что в заявляемой установке шлаковая смесь, полученная после измельчения шлака сначала в щековой дробилке, а затем в первой валковой дробилке, поступает на первый грохот. Надрешеточный продукт с более крупной фракцией с грохота поступает на первый шкивный магнитный железоотделитель, который отбирает ферромагнитные металлы, и далее на первый вихревой магнит, который отделяет немагнитные металлы. Подрешеточный продукт поступает во вторую валковую дробилку, в которой зазор между валками меньше, чем зазор между валками первой валковой дробилки. После измельчения шлаковой смеси во второй валковой дробилке она поступает на второй грохот, отверстия которого меньше, чем отверстия первого грохота. Далее надрешеточный продукт с более крупной фракцией поступает на второй шкивный магнитный железоотделитель, который отбирает ферромагнитные металлы, и далее на второй вихревой магнит, который отделяет немагнитные металлы. Подрешеточный продукт поступает в третью валковую дробилку, в которой зазор между валками меньше, чем зазор между валками второй валковой дробилки. После измельчения шлаковой смеси в третьей валковой дробилке она поступает на третий грохот, отверстия которого меньше, чем отверстия второго грохота Далее надрешеточный продукт с более крупной фракцией поступает на третий шкивный магнитный железоотделитель, который отбирает ферромагнитные металлы, и далее оставшаяся шлаковая смесь поступает на гравитацонный сепаратор, где отделяются немагнитные металлы. Подрешеточный продукт поступает на классификационный комплекс, где в кипящем воздушном слое происходит разделение оставшейся шлаковой смеси на окислы металлов, окислы неметаллов и соли.
Как видно из вышеизложенного, при использовании всей совокупности заявляемых признаков изобретения разделение шлака на магнитную и немагнитную составляющие происходит более полно, а отделяемый металл имеет более высокое качество. Это обусловлено тем, что измельчение шлака и извлечение ферромагнитных и немагнитных металлов осуществляется в три этапа, что способствует тому, что на втором этапе на второй шкивный магнитный железоотделитель и второй вихревой магнит поступает уже частично очищенная от шлакового песка смесь, благодаря чему ферромагнитные и немагнитные металлы извлекаются более полно. Степень извлечения возрастает и на третьем этапе, так как на третий шкивный магнитный железоотделитель и гравитационный сепаратор поступает еще более очищенная от шлакового песка смесь. При этом значительно снижается расход электроэнергии и себестоимость извлеченного металла.
Таким образом, использование новых конструктивных элементов и новых связей между конструктивными элементами обеспечивает необходимую и достаточную чистоту извлеченного металла, достаточную степень извлечения немагнитных металлов, снижение расхода электроэнергии и себестоимости извлеченного металла.
Сущность заявляемого технического решения поясняется фигурой, на которой представлена схема заявляемой установки.
Универсальная установка для переработки шлаков алюминиевых, медных и нержавеющих сплавов содержит устройство 1 для загрузки шлака и установленные один по другим щековую дробилку 2, первую валковую дробилку 3, первый грохот 4, вторую валковую дробилку 5, второй грохот 6, третью валковую дробилку 7, третий грохот 8, классификационный комплекс 9, выполненный с возможностью создания кипящего воздушного слоя. Первый грохот 4 транспортными коммуникациями (на рисунке не показаны) связан с первым шкивным магнитным железоотделителем 10 и первым вихревым магнитом 11, установленными последовательно, второй грохот 6 транспортными коммуникациями (на рисунке не показаны) связан со вторым шкивным магнитным железоотделителем 12 и вторым вихревым магнитом 13, установленными последовательно, третий грохот 8 транспортными коммуникациями (на рисунке не показаны) связан с третьим шкивным магнитным железоотделителем 14 и гравитационным сепаратором 15, установленными последовательно.
Универсальная установка для переработки шлаков алюминиевых, медных и нержавеющих сплавов работает следующим образом.
Шлак алюминиевых, медных и нержавеющих сплавов любым погрузочным устройством, которое выбирают в зависимости от заданной производительности установки (на чертеже не показано, подают в устройство 1 для загрузки шлака, выполненное, например, в виде бункера с питателем, который также выбирают в зависимости от заданной производительности установки. Из устройства 1 для загрузки шлак поступает в щековую дробилку 2, например, типа СМД-110, для предварительного измельчения шлака до размера фракции 70 мм. Фракция 70 мм поступает в первую валковую дробилку 2, например, типа ДГ 1500×500 с зазором между валками 10-20 мм. Далее измельченная шлаковая смесь поступает на первый грохот 4, откуда надрешеточный продукт с более крупной фракцией поступает по транспортным коммуникациям на первый шкивный магнитный железоотделитель 10, который выделяет ферромагнитные металлы, а остальная шлаковая смесь поступает на первый вихревой магнит 11, который удаляет немагнитные металлы. Подрешеточный продукт поступает во вторую валковую дробилку 5, например, типа ДГ 800×900 с зазором между валками 3-5 мм, откуда измельченная шлаковая смесь поступает на второй грохот 6. Далее надрешеточный продукт с более крупной фракцией поступает по транспортным коммуникациям на второй шкивный магнитный железоотделитель 12, который выделяет ферромагнитные металлы, а остальная шлаковая смесь поступает на второй вихревой магнит 13, который удаляет немагнитные металлы. Подрешеточный продукт поступает в третью валковую дробилку 7, например, типа ДГ 600×400 с зазором между валками 0-1 мм, откуда измельченная шлаковая смесь поступает на третий грохот 8. Далее надрешеточный продукт с более крупной фракцией поступает по транспортным коммуникациям на третий шкивный магнитный железоотделитель 14, который выделяет ферромагнитные металлы, а остальная шлаковая смесь поступает на гравитационный сепаратор 15, например, типа СП 60, в котором удаляются немагнитные металлы. Подрешеточный продукт поступает в классификационный комплекс 9, где в кипящем воздушном слое происходит разделение оставшейся шлаковой смеси на окислы металлов, окислы неметаллов и соли. Ферромагнитные металлы, выделенные из шлаковой смеси шкивными магнитными железоотделителями 10, 12 и 14, поступают на склад в качестве товарного магнитного продукта с требуемым содержанием железа. Немагнитные металлы, выделенные из шлаковой смеси вихревыми магнитами 11, 13 и гравитационным сепаратором 15, также поступают на склад в качестве товарного немагнитного продукта и в дальнейшем используется при необходимости, например, в плавильном производстве. Шлаковый песок, оставшийся после удаления немагнитных металлов на первом вихревом магните 11, на втором вихревом магните 13, на гравитационном сепараторе 15 и на классификационном комплексе 9 поступает на склад и в дальнейшем используется в производстве строительных материалов.
Типоразмеры щековой дробилки 2, гравитационного сепаратора 15, классификационного комплекса 9, валковых дробилок 3, 5 и 7 выбираются в зависимости от крупности перерабатываемого шлака и заданной производительности установки.
Опытно-промышленные испытания заявляемой установки показали, что при переработке шлаков алюминиевых, медных и нержавеющих сплавов извлеченный металл имел необходимую и достаточную чистоту, немагнитные металлы были извлечены в достаточной мере, при этом расход электроэнергии и себестоимость металла значительно снизились в сравнении с расходом электроэнергии и себестоимостью металла в установке, известной из прототипа.
Заявляемая установка для переработки шлаков алюминиевых, медных и нержавеющих сплавов может быть изготовлена из известных устройств, которые приведены, например, в "Атласе оборудования, используемого в горнорудной промышленности", издательство завода "Механобр", 1961 г., что подтверждает ее промышленную применимость.