Результат интеллектуальной деятельности: Установка придоменной грануляции шлака

Предлагаемое изобретение относится к технике обезвоживания сыпучих материалов и предназначено преимущественно для использования на припечных установках для грануляции металлургических шлаков.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом), по мнению авторов, является установка придоменной грануляции а.с. SU №1038308, кл. С04В 5/02, содержащая по меньшей мере одну технологическую линию, включающую гидрогранулятор, приемный бункер, камеру шлакового эрлифта, сообщенного с обезвоживателем посредством пульпопровода.

Недостатком известного технического решения является следующее. В процессе эксплуатации установки, а именно при подаче пульпы граншлака из пульпопровода в коробки обезвоживателя, перфорированные днища коробок последнего подвергаются интенсивному абразивному воздействию со стороны частиц граншлака, что приводит к их преждевременному износу. Постоянно увеличивающийся износ перфорированных днищ коробок ведет, во-первых, к снижению эксплуатационной надежности установки, во-вторых, к необоснованным потерям гранулированного шлака при его загрузке в коробки обезвоживателя. Вместе с этим увеличиваются и эксплуатационные затраты на поддержание заданной работоспособности установки.

Задача, на осуществление которой направлено техническое решение, - уменьшение износа перфорированных днищ коробок обезвоживателя. При этом достигается получение такого технического результата как повышение эксплуатационной надежности установки, а также увеличение степени заполняемости приемных коробок обезвоживателя произведенным продуктом и, как следствие, - увеличение выхода готовой продукции в единицу времени. Вместе с этим снижаются эксплуатационные расходы по обслуживанию установки.

Вышеуказанные недостатки исключаются тем, что установка придоменной грануляции шлака, содержащая по меньшей мере одну технологическую линию, включающую гидрогранулятор, приемный бункер, камеру шлакового эрлифта, сообщенного с обезвоживателем посредством пульпопровода, снабжена промежуточной емкостью, закрепленной на основании и размещенной между пульпопроводом и обезвоживателем, промежуточная емкость содержит смонтированный внутри последней с образованием уступа выгружной патрубок, расположенный над обезвоживателем, при этом выгружной патрубок и пульпопровод смещены друг относительно друга в горизонтальной плоскости.

Сопоставительный анализ предложенного технического решения с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается от известного своим конструктивным исполнением, а именно введением в состав установки придоменной грануляции шлака промежуточной емкости и местом ее расположения. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения «Новизна».

Так как данное предложение может быть использовано в промышленности, в частности, в доменном производстве, а проведение испытаний макета уже показали положительные результаты, следовательно, данное техническое решение соответствует критерию изобретения «Промышленная применимость».

Сравнительный анализ предложенного технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями показал, что конструкции, выполненные в виде промежуточных емкостей, широко известны. Однако ее введение в конструкцию установки придоменной грануляции шлака, ее расположение и взаимосвязь с другими элементами конструкции способствует не только уменьшению износа перфорированных днищ коробок обезвоживателя, но также ведет к повышению эксплуатационной надежности установки, а также увеличению степени заполняемости приемных коробок обезвоживателя произведенным продуктом и, как следствие, - увеличению выхода готовой продукции в единицу времени. Отсюда следует, что заявленная совокупность существенных отличий обеспечивает получение упомянутого технического результата, что, по мнению авторов, соответствует критерию изобретения «Изобретательский уровень».

Предложенное техническое решение будет понятно из следующего описания и приложенных к нему чертежей:

на фиг. 1 - схематично изображен общий вид предлагаемой установки;

на фиг. 2 - изображен вид А фиг. 1;

на фиг. 3 - изображен вид Б фиг. 2.

Установка придоменной грануляции шлака, содержащая по меньшей мере одну технологическую линию, включает в себя гидрогранулятор 1, приемный бункер 2, камеру 3 шлакового эрлифта 4, сообщенного с обезвоживателем 5 посредством пульпопровода 6. Установка снабжена промежуточной емкостью 7, закрепленной на основании 8 и размещенной между пульпопроводом 6 и обезвоживателем 5. Промежуточная емкость содержит смонтированный внутри последней закрепленный на днище 9 с образованием уступа высотой -h- выгружной патрубок 10, расположенный над обезвоживателем 5. При этом выгружной патрубок 10 и пульпопровод 6 смещены друг относительно друга в горизонтальной плоскости на величину -L-.

Установка придоменной грануляции шлака работает следующим образом.

Расплавленный шлак из доменной печи по желобу 11 сливается на водовоздушную струю, выходящую из гидрогранулятора 1, который дробится на мелкие части, после чего частицы шлака попадают в заполненный оборотной водой приемный бункер 2. Образующийся пар отводится по вытяжной трубе 12 в атмосферу. Попавшие в приемный бункер 2 частицы шлака окончательно охлаждаются, оседают и через окно 13 в нижней части приемного бункера 2 поступают в камеру 3 шлакового эрлифта 4. С помощью шлакового эрлифта 4 пульпа граншлака поднимается вверх и далее по пульпопроводу 6 и через промежуточную емкость 7 поступает в обезвоживатель 5. После обезвоживателя 5 граншлак отводится конвейерами (не показано) в зону выгрузки, а отфильтрованная вода по лотку 14 отводится назад в приемный бункер 2. В процессе грануляции шлака оборотная вода из приемного бункера 2 через окно 13 или верхнее переливное устройство (на рисунках не показано) поступает в камеру 3 шлакового эрлифта 4, а затем через водослив 15 переливается в камеру 16 осветленной воды, из которой эрлифтом 17 вода подается в гидрогранулятор 1.

Введение в конструкцию установки промежуточной емкости 7, которая содержит смонтированный внутри нее и закрепленный на днище 9 с образованием уступа выгружной патрубок 10, ее расположение над обезвоживателем 5, смещение выгружного патрубка 10 и пульпопровода 6 друг относительно друга в горизонтальной плоскости, предотвращает перфорированные днища коробок обезвоживателя 5 от интенсивного воздействия со стороны шлаковой пульпы. Кинетическая энергия шлаковой пульпы, транспортируемой по пульпопроводу 6, гасится (снижается), попадая в промежуточную емкость 7. Наличие уступа выгружного патрубка 10 высотой -h- обеспечивает возможность заполнения промежуточной емкости 7 граншлаком, который обеспечивает защиту (эффект «самофутеровки») днища 9 промежуточной емкости 7 от интенсивного износа. Смещение друг относительно друга в горизонтальной плоскости выгружного патрубка 10 и пульпопровода 6 на величину -L- обеспечивает невозможность прямого попадания струи пульпы в отверстие выгружного патрубка 10. Вместе с этим изменяется и характер транспортировки (истечения) потока пульпы, из турбулентного он становится ламинарным. Также уменьшается и высота падения струи пульпы, а вместе с этим, уменьшается и величина механического воздействия со стороны частичек граншлака о поверхность перфорированных днищ обезвоживателя 5 и, как следствие, - снижение износа поверхности днищ и повышение эксплуатационной надежности установки в целом.

Пример

В доменном цехе №2 ОАО «НЛМК» на одном из четырех обезвоживателей были проведены испытания предложенного технического решения. По пульпопроводу диаметром вн. ∅430 мм пульпа с гранулированным шлаком подавалась в карманы обезвоживателя, предварительно пройдя через выгружной патрубок промежуточной емкости. Величина уступа составляла 400 мм, а величина смещения пульпопровода и выгружного патрубка составляла 695 мм. Диаметр выгружного патрубка составлял 820 мм.

Результаты опытных испытаний, проведенных на первом обезвоживателе ДЦ-2 ОАО «НЛМК», представлены в таблице №1.

Исходя из результатов испытаний известного и предлагаемого технических решений можно сделать вывод о том, что при использовании предлагаемого решения, а именно, размещении промежуточной емкости, закрепленной на основании и размещенной между пульпопроводом и обезвоживателем, снижается не только износ перфорированных днищ коробок обезвоживателя (увеличивается их межремонтный период (на 15%), но также происходит увеличение выхода готовой продукции в единицу времени (в среднем на 3%).

Отсюда можно сделать вывод, что задача, на решение которой направлено техническое решение, выполняется, при этом достигается получение вышеуказанного технического результата.