Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб грануляції доменних шлаків, що включає зливання шлакового розплаву у водний розчин лужного активатора з рН=11-12, наступне охолодження й відділення продуктів шлакопереробки від води, який відрізняється тим, що як водний розчин лужного активатора використовують лужну воду із системи очищення доменного газу виробництва феромарганцю.

Текст

Дивитися

Корисна модель відноситься до металургійного виробництва, а саме до способів переробки доменних шлаків. Відомий спосіб первинної переробки металургійних шлаків шляхом обробки шлакового розплаву водою і наступній сепарації твердої фази від води [1]. Недолік цього способу полягає в тому, що під час обробки шлакового розплаву водою в атмосферу разом з парагазовою сумішшю виділяється велика кількість сірководню (Н2S) та сірчистого ангідриду (SO2), які є дуже шкідливими речовинами. Ці речовини виділяються і під час збереження та транспортування продуктів шлакопереробки. Відомий також спосіб грануляції доменних шлаків, згідно з яким парагазову суміш пропускають через скрубер, де її зрошують рідиною, яка містить вапно у вигляді Са(ОН)2. В наслідок цього із парагазової суміші відмивається сірководень, який у вигляді сульфіду та гідросульфіду кальцію переходить до складу гранульованого шлаку [2]. Цей спосіб дозволяє значно знизити кількість сірководню, який виділяється в атмосферу в процесі переробки шлакового розплаву. Проте у результаті збагачення гранульованого шлаку сульфідом і гідросульфідом кальцію збільшується кількість сірководню, який виділяється в атмосферу при збереженні вологого шлаку, або при зволоженні (наприклад, атмосферними опадами) сухого шлаку за наступними реакціями: CaS+2Н2O®Са(ОН)2+H2S­ Ca(HS)2+Н2O®Са(ОН)2+H2S­ При цьому рівновага реакцій зсунута вправо внаслідок нейтралізації Са(ОН)2 вуглекислотою повітря. Найбільш близьким за технічною суттю і досягаємим результатом є спосіб грануляції доменного шлаку шляхом зливання шлакового розплаву у водний розчин лужного активатора з рН=11-12 з наступним охолодженням і відокремленням граншлаку від води, при цьому в якості водного розчину лужного активатора використовують кислі стоки хлорної металургії, попередньо нейтралізовані вапняним молоком при співвідношенні кислих стоків до вапняного молока 20:1-25:1 [3]. Перевагою способу є зниження виділення в атмосферу сполук сірки із граншлаку як в процесі переробки шлакового розплаву, так і під час зберігання шлаку. В той же час цей спосіб має суттєвий недолік, пов'язаний з великими матеріальними і трудовими витратами на підготовку водного розчину лужного активатора: для нейтралізації кислих стоків необхідно приготувати вапняне молоко і дозовано подавати його в стоки. В основу корисної моделі поставлена технічна задача: удосконалити спосіб грануляції доменних шлаків шляхом використання такого водного лужного активатора, на приготування якого не потрібні значні матеріальні і трудові витрати і який забезпечив би сполучення сірки в стійкі сполуки, які б не розкладалися на відкритому повітрі. Суть корисної моделі полягає в тому, що в способі грануляції доменного шлаку, який містить в собі зливання шлакового розплаву у водний розчин лужного активатора з рН=11-12, наступне охолодження і відділення продуктів шлакопереробки від води, в якості водного активатора використовують лужну воду, яка містить у собі гідроксили калію і натрію, з системи очищення доменного газу виробництва феромарганцю. Спільними з прототипом суттєвими ознаками корисної моделі є: - зливання шлакового розплаву у водний розчин лужного активатора з рН=11-12; - охолодження і відокремлення продуктів шлакопереробки від води. Суттєвою ознакою, що відрізняє корисну модель від прототипу, є використання в якості водного розчину лужного активатора лужної води з системи очищення доменного газу виробництва феромарганцю. Наведені суттєві ознаки є необхідними і достатніми на всі випадки, на які поширюється область використання корисної моделі. Між суттєвими ознаками корисної моделі і технічним результатом - зниженням матеріальних і трудових витрат в процесі грануляції доменного шлаку, існує причинно-наслідковий зв'язок, який пояснюється наступними доказами. Дослідження води, відібраної із системи очищення доменного газу виробництва феромарганцю (хімічний склад води приведено в табл.), показали, що вона має в своєму складі гідроксили калію і натрію в кількості, достатньої для зв'язування всієї сірки, яка знаходиться у шлаці, в стійкі сполуки, які не розкладаються на відкритому повітрі під час збереження гранульованого шлаку. Нейтралізація сірководню і сірчистого газу відбувається в результаті наступних реакцій: H2S+2NaOH=Na2S+2Н2O Н2S+2KОН=Na2S+2Н2O H2S+MnСО3=MnS+2Н2O+СO 2 SO2+2KОН+0,5O2=K2SO4+Н2 O Присутні у водному розчині лужного активатора гідроксид кальцію та оксид марганцю активно вступають в реакцію з сіркою, утворюючи сульфіди і сульфати марганцю і кальцію, які є ефективними ініціаторами підвищення гідравлічної активності шлаку. Завдяки цьому також знижуються викиди сірки в атмосферу. Таким чином, використання для грануляції шлаку лужної води із системи очищення доменного газу практично не потребує матеріальних і трудови х витрат на приготування водного лужного активатора. Крім того, використання способу грануляції, що заявляється, дозволяє виводити із системи оборотного водопостачання газоочищення доменної печи луг в кількості 4500кг за добу і водночас підживлювати систему оборотного водопостачання свіжою водою в об'ємі 250м 3/доба. Запропонований спосіб грануляції не призводить до утворення шкідливих речовин. Так, ціаніди, які є в шлаковому розплаві, внаслідок хімічних реакцій полімеризації і гідролізу перетворюються в безпечні сполуки, наприклад, форміат амонію - сіль мурашиної кислоти HCN+2Н2O=HCOONH4 Приклад здійснення способу. Грануляцію проводили на грануляційній установці, до якої входять грануляційний басейн об'ємом 400м 3 і компенсаційний басейн ємністю 170м 3. Обидва басейни з'єднані для перетікання води з одного басейну до другого. В очищений від гранулята грануляційний басейн заливають умовно освітлену лужну воду з системи оборотного водопостачання газоочищення доменної печи з вмістом зважених частинок газоочищення до 50кг/м 3. Водний показник лужної води рH=12, температура 50°С. Освітлена лужна вода в своєму складі має велику кількість лугу KОН і NaOH, які в більшій ступені ефективності, ніж вапно Ca(OH)2, нейтралізують сірководень H2S і сірчистий ангідрид SO2. Ковші з рідким шлаком підвозять до гранулюючої установки і установлюють точно напроти зливних лотків. Шлак повільно зливають на лоток. Для попередження осідання на дно басейну зважених частинок шламу перед зливанням шлаку за 15-20 хвилин за допомогою грейфера шляхом 3-4 опускань здійснюють скаламучування лужної води. Готовий грануляційний шлак грейфером достають із гранбасейну і викладають в штабель на бетонній площадці. Відвантаження граншлаку здійснюють після збезводнювання грануляту грейферами в думкари або піввагони. Джерела інформації: 1. Довгопол В.И. и др.. Шлакоперерабатывающие установки металлургических предприятий СССР, М., ЦНИИТЭИ МЧМ СССР, 1973г. с.18-20. 2. Довгопол В.И. и др.. Шлакоперерабатывающие установки металлургических предприятий СССР, М., ЦНИИТЭИ МЧМ СССР, 1973г. с.42-43. 3. Ав. Свид. СССР №1759800 А1. Таблиця мг/л Са2+ 236 Mg2+ 18 Na2+ 4363 K+ 6474 Fe3+ 1,0 NH4+ 10 НСО3н.д. SO222449 Cl6044 NO3н.д.

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

A method for the granulation of blast-furnace slags

Автори англійською

Morhunov Yurii Petrovych

Назва патенту російською

Способ грануляции доменных шлаков

Автори російською

Моргунов Юрий Петрович

МПК / Мітки

МПК: C04B 5/00

Мітки: шлаків, спосіб, грануляції, доменних

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/2-8708-sposib-granulyaci-domennikh-shlakiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб грануляції доменних шлаків</a>

Подібні патенти