Выпуск утвержден Постановлением Госкомтруда СССР, Секретариата ВЦСПС от 27.12.1984 N 381/23-157
(в редакции Постановления Госкомтруда СССР, Секретариата ВЦСПС от 12.06.1990 N 233/9-49,
Приказа Минздравсоцразвития РФ от 20.10.2008 N 578)

Грануляторщик доменного шлака

§ 22. Грануляторщик доменного шлака 2-го разряда

Характеристика работ . Грануляция огненно-жидкого шлака на установках мокрой, полусухой и сухой грануляции производительностью до 1 млн. тонн шлака в год. Управление механизмами установки, включение подачи воды в бассейн, грануляционный желоб, траншею и поддержание необходимого уровня. Регулирование соотношения шлака и воды при сливе на грануляционной установке. Кантовка шлаковозных ковшей. Очистка шлаковых желобов, сточных канав и разбивка застывшего в ковшах шлака пневматическими отбойными молотками и другими инструментами. Управление скреперной лебедкой или другими механизмами при погрузке гранулированного шлака в железнодорожные вагоны. Уборка шлака на территории грануляционной установки и подъездных путях. Участие в ремонте обслуживаемого оборудования.

Должен знать: принцип работы оборудования грануляционной установки, механизмов кантования ковшей, пневматических отбойных молотков и применяемых погрузочных механизмов; свойства жидкого и гранулированного шлака; слесарное дело.

§ 23. Грануляторщик доменного шлака 3-го разряда

Характеристика работ . Грануляция огненно-жидкого шлака на установках мокрой, полусухой и сухой грануляции производительностью свыше 1 млн. тонн шлака в год. Обслуживание установки по производству шлаковой пемзы, термозита, литого щебня, шлаковаты и др. Подача сжатого воздуха. Управление гидроэкранной установкой. Выявление и устранение неисправностей в работе обслуживаемого оборудования.

Должен знать: устройство и правила технической эксплуатации обслуживаемых установок; химические свойства пемзы, термозита и других продуктов шлакопереработки.

При обслуживании бесковшевой придоменной установки грануляции шлака производительностью до 1 млн. тонн шлака в год - 4-й разряд;

при обслуживании бесковшевой придоменной установки грануляции шлака производительностью свыше 1 млн. тонн шлака в год - 5-й разряд.

Грануляция доменного шлака осуществляется путем быстрого охлаждения шлакового расплава с применением (либо без) механического раздробления еще жидкого или полузатвердевшего шлака. Цель грануляции не только превратить доменной шлак в мелкозернистый материал, что облегчает его дальнейшую переработку, но и значительно повысить гидравлическую активность - это важнейшее свойство шлака как компонента шлаковых цементов и как добавки к портландцементу. Для грануляции доменных шлаков применяют различные по своему устройству грануляционные установки; в зависимости от влажности получаемого продукта их подразделяют на установки для мокрой и полусухой грануляции.

При мокрой грануляции загруженный в шлаковозные ковши расплавленный шлак подается к наполненному водой железобетонному бассейну и сливается в него по желобам. Бассейн разделен на отдельные секции, что позволяет одновременно загружать одну секцию и выгружать гранулированные шлак из другой. Гранулированный шлак выгружается из бассейнов грейферными кранами, подающими его в открытые металлические железнодорожные вагоны, в которых шлак отправляется на склад или к потребителю.

Содержание влаги в гранулированном шлаке тем выше, чем меньше его объемный вес, т. е. чем больше пориста структура его зерен. Поры в затвердевших зернах гранулированного шлака образуются под воздействием газов, которые растворены в жидком шлаке и с понижением температуры расплава выделяются из него при охлаждении. При этом шлаковый расплав охлаждается и затвердевает настолько быстро, что выделившиеся из него газы не успевают вырваться наружу; они остаются в затвердевшем шлаке в виде мелких пузыриков и делают пористыми зерна гранулированного шлака. Пористость, а следовательно, и влажность гранулированного шлака зависят также от условий охлаждения жидкого шлака в процессе грануляции, т. е. от примененного способа грануляции.

Так, шлак полусухой грануляции, получаемый при механическом дроблении и отбрасывании в воздух предварительно охлажденного, но еще не затвердевшего шлака, приобретает более плотную структуру и имеет примерно в 1,5 раза больший объемный вес по сравнению со шлаком мокрой грануляции, полученным из того же жидкого шлака. Влажность шлака мокрой грануляции колеблется в пределах 15-35% (редко 10%), шлака полусухой грануляции 5-10%; насыпной объемный вес того и другого шлака соответственно 400-1000 и 600-1300 кг/м. Чем выше температура доменной плавки, тем более легким получается гранулированный шлак.

Установки мокрой грануляции производят большую часть гранулированного шлака, однако вследствие большой влажности и малого объемного веса получаемого при этом шлака такой способ грануляции имеет ряд недостатков:

1) Большой расход топлива на сушку шлака перед его помолом (до 80 кг условного топлива на тонну сухого шлака);

2) Низкая производительность шлакосушильного оборудования;

3) Непроизводительные перевозки железнодорожным транспортом воды, содержащейся в шлаке, а также недоиспользование подъемной силы вагонов при загрузке их легковесным шлаком;

4) Смерзаемость мокрогранулированного шлака в железнодорожных вагонах, а также бункерах и на открытых складах в зимнее время, что влечет за собой длительные сверхнормативные простои вагонов и большие затраты ручного труда при выгрузке смерзшегося шлака на цементных заводах.

Доменные гранулированные шлаки в России и некоторых европейских странах используются преимущественно для производства вяжущих материалов, особенно для производства шлакопортландцемента.

Залия ИльгамовнаАхмедьянова,Студент ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственныйтехнический университет им. Г.И. Носова», г. Магнитогорск[email protected]

Ольга БорисовнаБоброва,старший преподавателькафедры Промышленной экологии и БЖД,ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственныйтехнический университет им. Г.И. Носова», г.Магнитогорск[email protected]

Татьяна БорисовнаПонамарева,инженеркафедры Химической технологии неметаллических материалов и физической химииФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственныйтехнический университет им. Г.И. Носова», г. Магнитогорск[email protected]

Снижениевыбросов сероводорода при грануляции доменных шлаков

Аннотация.Термодробление доменного шлака путем его грануляции в потоке воды наиболее рациональный способ подготовки этого отхода черной металлургии к повторному использованию в качестве строительного материала. Процесс грануляции сопровождается загрязнением атмосферного воздуха в результате выделения парогазовых выбросов, в которых содержится сероводород вещество второго класса опасности. Рассмотрены вариантыснижения интенсивности парогазовых выбросов при гидрожелобной грануляции доменных шлаков. Ключевые слова:доменный шлак, грануляция, загрязнение окружающей среды, припечная грануляция.

Шлак доменной плавки образуется в результате восстановительноокислительных процессов при высокой (1200 оС иболее) температуре, путём сплавления пустой породы и флюсов железорудного материала (агломерата и окатышей), к которым в горне печи добавляется зола сгоревшего кокса. Гранулированные доменные шлаки являются хорошим материалом для дорожного строительства.Обработанные вязкими битумами (продукт переработки коксового газа) в смеси с гравием они служат эффективными заменителями горячих асфальтобетонных смесей; битумошлаковые покрытия дорог в 2,5 раза дешевле асфальтобетонных.Процесс грануляции может осуществляться тремя способами: мокрым, сухим и полусухим. Сухой способ в настоящее время в РФ как и в других странах не применяется. Причина в низкой скорости охлаждения капель шлака на воздухе, в результате чего образующийся гранулят частично кристаллизуется и далее подвергается силикатному самораспаду. Распространены установки полусухой и мокрой грануляции. Расход воды при мокрой грануляции около 3 м3/т гранулята, при полусухой 2 м3/т. При мокрой грануляции используются бассейновые и гидрожелобные установки.Бассейновая установка для грануляции шлака имеет недостатки: при её работе происходит выделение в атмосферу H2Sи SO2. Используемая вода в бассейнах насыщается щелочами, поэтому необходимо производить обновление воды в бассейне. Известны попытки использовать воды гранустановок для лечебных целей, так как после очистки и разбавления, её минеральный и химический состав близок к составу вод мацестинского источника г.Сочи.Гидрожелобная установка позволяет улавливать и нейтрализовать кислотные пары, если за паросборником устанавливается тракт вытяжки и газоочистки. Однако на практике эти системы быстро выходят из строя изза коррозирующего воздействия сернистых парогазовых выбросов. Кроме того конструкции отвода и нейтрализации выбросов уменьшают зону действия грейферных мостовых кранов, увеличивают капитальные и текущие эксплуатационные затраты на грануляцию.Полусухая грануляция доменных шлаков осуществляется на барабанных и гидроударных установках.Барабанные установки обладают следующими недостатками: расплав в полете по воздуху успевает частично закристаллизоваться, что приводит к ухудшению качества гранулированного шлака. Кристаллы нитей и гранул состоят в основном из βдвухкальциевого силиката, который при охлаждении переходит в γмодификациюс увеличением объема и последующим распадом в пыль. Это ухудшает условия труда и работу оборудования, снижает качество гранулята.Также барабаны быстро изнашиваются; происходят хлопки и взрывы при попадании в гранулированный агрегат чугуна и шлаковых корок. Поэтому барабанные грануляционные установки не нашли широкого применения.В последние годы в ГНЦ РФ ОАО «Уральский институт металлов» разработана технология и оборудование для полусухой грануляции расплавов как доменного, так и сталеплавильного шлаков. Барабан наклонён на 50по горизонтали, его поверхность имеет щели (колосник). Формирование структуры и крупности готового продукта –граншлака происходит в полости колосникового барабана при одновременной подаче небольшого количества воды на поверхности движущихся металлических тел: шаров или цилиндров. Это позволяет избежать перечисленные выше недостатки. Барабан помещён в кожух и соединен с системой сбора и локализации парогазовых выбросов. Разгрузка происходит через нижний торец барабана. Граншлак проходит магнитную сепарацию для извлечения металла.В ГНЦ РФ ОАО «Уральский институт металлов» разработана техническая документация для установок производительностью от 0,2 до 5 т/мин жидкого шлака. Ведется проектирование установки барабанного типа для производства 750 тыс. т щебня в год из жидких доменных шлаков на Нижнетагильском металлургическом комбинате. Технологический процесс и техническая документация на переработку конвертерных шлаков в агрегате барабанного типа производительностью 5 т/мин закуплена фирмой Baosteel(г. Шанхай, КНР).Общими недостатками мокрых и полусухих способов грануляции являются несовершенство систем оборотного водоснабжения, загрязнение окружающей среды, потери физического тепла шлака. Эти недостатки могут быть устраненыпутем снижения расхода воды на грануляцию (за счет совершенствования систем подачи воды) и за счет улучшения систем оборотного водоснабжения .Другим недостатком существующих гранустановок является использование мостовых кранов, что связано со значительными капитальными затратами на сооружение колоннады. Эксплуатация мостовых кранов их профилактика и ремонт связаны с комплексом вредных производственных факторов: вибрация, шум, тепловые нагрузки, выделение газов при грануляции, содержащих сульфидные соединения. В настоящее время мостовые краны могут быть заменены мобильными (на гусеничном или колесном ходу) погрузочно–разгрузочными устройствами–манипуляторами, с более комфортными условиями работы для оператора.Однако грануляции подвергается не весь шлак, выпускаемый из доменной печи. Значительная часть шлака затвердевает на стенках канав, но большая его часть затвердевает в стальных шлаковозных ковшахчашах. Время от заполнения жидким шлаком ковша до его опорожнения при грануляции составляет от 100 до 150 минут. Для обслуживания крупного доменного цеха требуется большое количество ковшей. Например, на ОАО «ММК» (~10 млн т чугуна в год) функционирует свыше 120 ковшей объёмом 16 м3. Ежесуточно из доменного цеха вывозится более 400 ковшей со шлаком. Такие грузопотоки требуют четкой работы шлакоперерабатывающих установок и значительных материальных затрат. Доля затвердевшего в ковше шлака (ковшевого остатка) может достигать 25 % и более от первоначального жидкого объема. Всего доля гранулированного шлака 6070 %. Ковшевой остаток содержит скрап осевшего и затвердевшего чугуна. Поэтому ковшевой остаток перерабатывается для извлечения металла на шлаковых дворах. Переработка заключается в выбивке шлакометаллических коржей из шлаковозных чаш и в разрушении коржей с помощью передвижных копров. Из шлака ковшевого остатка можно получить только щебень. Это обусловлено тем, что в его структуре количество стекловидной фазы значительно меньше, чем в гранулированном шлаке, который прошел стадию замораживания. Следовательно, ценность шлака ковшевого остатка как сырья для производства вяжущих невелика, но качество щебня из него достаточно высокое и соответствует требованиям ГОСТ на шлаковый щебень.Одним из предложений по уменьшению выбросов является применение полусухого или сухого метода грануляции шлака. Наиболее описан и применяется валковый или барабанный способ, который может быть как чисто сухим, так и с применением небольшого количества воды –так называемый полусухой. Этот метод позиционируется авторами как способ припечной переработки доменного и сталеплавильного шлака, что позволяет в 2,53 раза снизить расходы на производство граншлака, сократить затраты на содержание и эксплуатации парка шлаковозов, уменьшить производственные площади, упростить схему сортировки и извлечения металла. Одновременно создаются условия для нейтрализации вредных выбросов и утилизации тепла шлакового расплава. Вторым вариантом устранения парогазовых выбросов является установка над гидрожелобом укрытий для улавливания и очистки газовых выбросов. Например, конструкцияукрытия с общим парогазоотводом (рис. 1), из которого парогазовая смесь направляется либо в башню с системой адсорбционной очистки, либо на трубудля рассеивания. Укрытия необходимо оборудовать шиберными затворами с электроприводом для поочередного открытия участка газохода.

Рис. 1 Укрытие над желобами

Третьим вариантом является строительство нового участка грануляции. Примером такого участка является построенная в 1998 г в Германии на заводе Зальцгиттер фирмы SalzgitterFlachstahlGmbHгрануляционная установка, состоящая из грануляционной башнитрубы высотой 32 м, в нижнюю часть которой подается жидкий шлак (рис. 2). Особенностью установки является кольцо (рис. 3), распыляющее воду вокруг шлакового желоба, с помощью которого большая часть парогазовых выбросов инжектируется внутрь башни, а также подача воды для грануляции вдоль шлакового желоба (как обычно) и распыление ее внутри башни сверху. В результате газообразные продукты, в основном водяной пар и газообразные соединения H2Sи SO2, осаждаются в конденсаторной части башни для грануляции благодаря орошению водой. В результате окисления и реакции с кальцием газообразные соединения серы осаждаются на поверхности частиц граншлака, в виде гипса. Таким образом, благодаря конденсации достигается работа установки без выбросов. Производительность установки 1400 т шлака в сутки или около 1 т/мин; расход воды на грануляцию при давлении 2,12,5 атмсоставляет 14503300 м3/мин. Обезвоживание гранулята до 10 % производят в специальных вертикально установленных цилиндрических бункерах. Эксплуатационные расходы составляют 0,8 евро на 1 т гранулированного шлака .

Рис. 2 Схема башни для грануляции шлака

Рис. 3 Схема гидрожелобной грануляции шлака с улавливанием выделяющихся газов

Четвертым вариантом является обезвреживание парогазовых выбросов путем добавки нейтрализатора (известковое молоко) и окислителей (Fe2O3, CaCO3, KMnO4) в воду длягрануляции при неблагоприятных метеоусловиях.Наряду с известковым молоком для уменьшения содержания сероводорода в парогазовых выбросах могут быть использованы органические отходы химической промышленности. В этом случае исключается сложный комплекс агрегатов, необходимых для приготовления известкового молока. Большим преимуществом органических поглотителей сероводорода является то, что они значительно замедляют сроки схватывания карбонатных осадков в трубопроводах, насосах, отстойниках и резервуарах системы оборотного водоснабжения, а также в шлакоприемных бункерах и обезвоживателях.Для уменьшения выбросов в воду перед грануляцией можно добавлять различные окислители, которые предотвращают образование Н2S, образуя SO2и SO3.Также для уменьшения содержания сероводорода в парогазовых выбросах может быть использовано ПАВ, например от производства целлюлозы. Наиболее ярким представителем ПАВ является мыло: доступное, недорогое. Эффективность очистки в этом случае составляет 84% .

Ссылки на источники1.Панфилов М.И. Металлургический завод без шлаковых отвалов. М.: Металлургия, 1978. 248 с.2.Панфилов М.И., Школьник Я.Ш., Орининский Н.В., Коломиец В.А. и др. Переработка шлаков и безотходная технология в металлургии. М.: Металлургия, 1987. 238 с.3.Сорокин Ю.В., Демин Б.Л. Экологические и технологические аспекты переработки сталеплавильных шлаков // ОАО «Черметинформация». Бюллетень «Черная металлургия». 2003. № 3. С. 7579.4.Исследование характеристики парогазовых выбросов при грануляции доменных / Кормышев В.В., Потоцкий В.П., Зубков В.Ф., Маркман Л.Г. в сб. «Очистка водного и воздушного бассейнов на предприятиях черной металлургии», № 5 М.: Металлургия, 1976. С. 3239.5.Прошкина О.Б., Карбаинова Н.В. Источники загрязнения атмосферного воздуха при переработке шлаков // Теория и технология металлургического производства. 2010. № 1. С. 177181.6.Сеник А.И., Милюков С.В., Прошкина О.Б. Образование выбросов сероводорода при внепечной грануляции доменных шлаков // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2008. № 3. С. 7579.7.К.Х. Гроспич, В.Эверс, Г. Домбровски Новая установка грануляции шлака // Черные металлы. 2004. январь. С. 3340.

Сухая грануляция

Сотрудниками университета префектуры Осака и лаборатории материаловедения университета Тохоку (Япония) был исследован способ сухой грануляции шлака с применением распылителя с вращающейся головкой. На рис. 4 показана схема установка для грануляции шлака данным способом. Здесь жидкий шлак заливают во вращающуюся чашу. Под действием центробежной силы шлак разбрызгивается через кромку чаши, и здесь его раздувает сжатый воздух, направленный струями вертикально вверх. Доменный шлак загружается в плавильную печь типа вагранки малого объема и после расплавления направляется в распылитель. Разбрызгиваемый шлак улавливается в шлакоприемнике, разделенном на несколько секций концентричными цилиндрическими перегородками.

Рисунок 4- Экспериментальная установка с распылителем с вращающейся головкой

1 - источник жидкого шлака;
2 - выпускной шлаковый желоб;
3 - раздувочный газ;
4 - шлакоприемник;
5 - раздувочное сопло;
6 - подвод газа;
7 - компрессор;
8 - чаша;
9 - электродвигатель;
10 - распылитель

В Германии предложен следующий способ переработки горячего доменного шлака. Жидкий шлак направляют в стальной бункер с водоохлаждающими двойными стенками, в который вводится сжатый воздух, распределяемый равномерно по сечению бункера. В рабочем пространстве бункера мелкие частицы доменного шлака движутся в режиме кипящего слоя. Капли шлака, охлаждаемые воздухом, налипают и намерзают на поверхность твердых частиц, что увеличивает их размеры и, в конечном счете, приводит к их выпадению из кипящего слоя. Укрупненный материал выдается через нижнюю наклонную горловину бункера. Далее гранулированный шлак подвергается грохочению. Мелкий шлак из отсева вновь направляется в бункер, а надрешетный продукт идет к потребителю.

Японскими фирмами «Мицубиси дзюкоге», «Ниппон кокаи» и «Тайхэйе киндзоку» разработаны установки воздушной грануляции доменного и конверторного шлаков. Которые эксплуатируются на заводах фирмы в Фукуяме. Здесь шлаковый расплав из ковша подается в отделение предварительной обработки, где в него вносят для улучшения качества продукта различные добавки для регулирования температуры и вязкости расплава. После этого расплав по желобу поступает в грануляционную камеру, где его дробит струя воздуха, подаваемого под давлением. Для достижения заданных свойств гранулированного шлака в зависимости от свойств расплава регулируют соотношение скоростей движения потоков воздуха и жидкого шлака. Тепло утилизируется излучением из потока частиц, а также из слоя, в который падают частицы.

На одной из доменных печей в Фукуяме работает установка придоменной грануляции расплава. Где струю расплава направляют в лоток между двумя вращающимися в разные стороны барабанами, поверхность которых охлаждается водой. В установке используется до 38% тепла жидких шлаков.

Фирма «Сумито киндзоку коче» создала установку сухой грануляции доменного расплава с утилизацией его тепла. Процесс грануляции расплава осуществляют на вращающемся барабане. Гранулят затем затвердевает в псевдоожиженном слое твердого шлака. Установка работает при температуре нижнего слоя до 700 оС и производительности до 50 т/ч. Вращающаяся чаша - воздуходутьевой распылитель - полученный гранулят отличается большой плотностью (2,8 - 2,9 г/см3) и пригоден в качестве мелкого заполнителя для бетонов. На установке утилизируется 55% физического тепла шлака.

В Швеции в Swedish State Steel Company, Merax LTD развивается процесс грануляции и утилизации тепла шлака. Шлак гранулируется ударением падающего слоя частиц ранее отвердевшего шлака. Пленка разрушается на гранулы, которые затем падают в многоярусный псевдоожиженный слой, из которого утилизируется тепло. По этому методу более 60 % тепла шлака утилизировано в качестве пара. Большое содержание стеклофазы в данном шлаковом продукте делает его пригодным для производства цемента.

В Австрии для размельчения шлакового расплава предложено устройство распылительной камеры круглого сечения, по оси которого из промежуточного ковша поступает струя жидкого шлака, разбиваемая двумя рядами подающих горячий газ, или топливных горелок. Частички шлака на дне камеры попадают на вращающийся диск, разбрасывающий их центробежной силой в кольцевую приемную камеру с подогреваемыми стенками в зоне поступления раздробленных частичек шлака и с охлаждаемыми со стороны кольцевой разгрузочной камеры.

Специалисты двух японских университетов (Осака и Тохоку) исследовали процессы сухой грануляции доменного шлака с помощью вращающегося измельчителя с чашей и усовершенствовали установку таким образом, чтобы расположенный соосно с ней бункер раскаленного гранулированного шлака можно было пропускать СН 4 + Н 2 О. При этом смесь газов нагревается до температуры шлак и при контакте с никелевым катализатором в данной части чаши происходит паровая конверсия газовой смеси с образованием Н 2 и СО, которые отводились из закрытого пространства над чашей.

С анализом российского рынка металлургических и топливных шлаков и с анализом оборудования для производства цемента на основе шлаков Вы можете познакомиться в отчетах Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок шлаков в России » и «Анализ оборудования для производства шлакощелочного вяжущего ».

Article Index
Проектирование доменных цехов: устройство и оборудование литейных дворов, разливка чугуна и переработка шлаков
Конструкция горновых желобов
Поворотные желоба
Качающиеся желоба
Оборудование для обслуживания леток
Уборка продуктов плавки
Уборка шлака
Средства для передвижения ковшей
Разливка чугуна
Переработка жидких шлаков
Припечная грануляция
All Pages

Припечная грануляция

Все вновь сооружаемые и при возможности реконструируемые доменные печи должны оснащаться установками припечной грануляции, располагаемыми рядом с литейным двором. Разработано несколько разновидностей подобных установок; их особенностью является размещение грануляторов в закрытом кожухе, что предотвращает выделение в атмосферу образующихся при грануляции паров воды и сернистых газов (в основном сероводорода). Сернистые газы вредны для здоровья и вызывают коррозию оборудования, водяной пар сильно затруднял бы работу персонала печи и вызывал бы зимой обледенение оборудования.

Припечные установки обладают следующими преимуществами по сравнению с отдаленными от доменных печей грануляционными установками: капитальные затраты и эксплуатационные расходы снижаются на 15—30 % прежде всего за счет сокращения большого парка шлаковозов и транспортных средств; обеспечивается более полное использование шлака, поскольку при перевозке в ковшах 15—30% шлака теряется в виде корок, на поверхности и настылей на ковшах; уменьшается численность обслуживающего персонала; обеспечивается взрывобезопасность процесса; работа установки поддается автоматизации; управление всеми механизмами производится со специального пульта управления.

На доменных печах объем 2000 и 2700 м 3 Криворожстали (Украина) эксплуатируют закрытые установки с грануляцией в гидрожелобе.

Более совершенными являются разработанные ВНИИМТ и Гипромезом установки, которыми оборудованы недавно построенные печи объемом, 5000 м 3 (Криворожсталь), 3200 м 3 (НЛМК) и 5500 м 3 (ЧерМК). Применяются две разновидности таких установок, различающиеся способом подачи воды на гранулятор: с помощью насоса (например, установка Криворожстали, рис. 8.3) и эрлифта (установка, НЛМК).

Рис. 8.3. Установка придоменной грануляции шлака

Доменную печь оборудуют двумя такими установками, располагаемыми симметрично с двух противоположных сторон литейного двора, причем, каждая установка имеет две автономные рабочие линии; к одной из них шлак от печи поступает по ответвлению 6а шлакового желоба, а к другой — по ответвлению 6б.

Под желобом 6а расположен гранулятор 5, подающий струи воды под давлением, которые раздробляют стекающий с желоба шлак на гранулы. Смесь воды, пара и гранул поступает в. бункер 1, решетка 4 предотвращает попадание в бункер крупных предметов. Пар и газы поступают в скруббер 7 и выбрасываются через трубу 9 в атмосферу. В скруббер через форсунки 8 подают известкованную воду, которая: поглощает из и газов сернистые соединения.

Шлаководяная пульпа (гранулы шлака с водой) из нижней части бункера 7 поступает в колодец 18 эрлифта, поднимающего ее вверх. Для обеспечения работы эрлифта в нижний конец его подъемной трубы 11 подают воздух, а чуть ниже — воду для взмучивания пульпы. Поднимаемая эрлифтом пульпа попадает в сепаратор 10, где происходит отделение отработанного воздуха, а затем самотеком по наклонному трубопроводу сливается в обезвоживатель 12 карусельного типа, который с помощью привода 14 вращают по направлению стрелки А. Обезвоживатель разделен на шестнадцать отдельных секций 13, имеющих решетчатое откидывающееся дно. Пульпа последовательно поступает в каждую из секций и за время вращения обезвоживателя вода пульп стекает через решетчатое дно секций 13 в водосборник 15, откуда поступает в бункер 1. Днища секций 13 открываются над бункером 17, и гранулы высыпаются в него, где дополнительно осушиваются подаваемым снизу воздухом. Из бункера 17 гранулы попадают на конвейер 16 и далее на склад.

Над карусельным обезвоживателем установлен кожух-паросборник (на рис. 8.3 не показан), из которого пар поступает в скруббер 7. Гранулятор работает на оборотной воде; осветленную воду подают к нему насосом 2 из камеры 3 оборотной воды, куда она переливается из бункера через его край.

Каждая линия установки, а также конвейер тракта уборки гранулированного шлака рассчитаны на прием всего шлака, поступающего от доменной печи во время выпуска. Исходят из того, что средняя интенсивность выхода шлака из печей объемом 1400—1800 м 3 составляет 2—3 т/мин и из печей объемом 2000—5000 м 3 3—5 т/мин; максимальная интенсивность выхода шлака для всех печей 10 т/мин. Максимальное количество шлака за один выпуск на печах объемом 3200—5000 м 3 может достигать 200-250 т, длительность выпуска 40—60 мин. Расход воды на гранулятор таких установок составляет 3—6 м 3 /т шла-ка, причем свежей воды для подпитки 0,6—0,8 м 3 /т. Влажность гранулята, поступающего на склад, 14—20 %.

Шлаковый эрлифт должен иметь производительность, обеспечивающую уборку всего шлака без его накопления в бункере отстойнике, что требует определенного диаметра подъемной трубы и,расхода воздуха. На установке НЛМК эрлифт производительностью по шлаку 150 т/ч имеет диаметр подъемной трубы 320 мм и расход воздуха 50 м 3 /мин, а водяной эрлифт, подающий ее на гранулятор (1800 м 3 /ч), — диаметр трубы 800 мм с расходом воздуха 470 м 3 /мин. При реконструкции установки водяной гранулятор был заменен на водо-воздушный, что позволило снизить расход воды с 1800 до 1300— 1400 м 3 /ч, уменьшить диаметр трубы эрлифта до 500 мм и рас-ход воздуха до 280 м 3 /мин. Давление воздуха, подаваемого на эрлифт таких установок, равно 0,2 МПа.

В 1984 г. в Гипромезе разработали новую малогабаритную установку придоменной грануляции шлака (МГ УПГШ). Схема малогабаритной установки приведена на рис. 8.4. Небольшие габариты в плане и сравнительно малое заглубление делают возможным размещение установки у любой доменной печи, в том числе у действующих печей без их остановки. Установка работает в замкнутом цикле, без сооружения специальных систем водоснабжения.

Головной образец установки введен в 1994 г. на доменной печи №3 АК «Тулачермет», в 1998 г. две такие установки улучшенной конструкции введены в эксплуатацию на новой доменной печи объемом 2560 м 3 на Таньшанском металлургическом комбинате, Китай.

Рис. 8.4 Схема малогабаритной установки придоменной грануляции шлака:

1 - гранулятор; 2 - обезвоживатель; 3 - эрлифт; 4 - конвейерный тракт уборки гранулированного шлака; 5 - труба вытяжная; 6 - насосная станция оборотного водоснабжения