Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 3 (1044950), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Кристаллизация и формирование пемзы продолжаются 6 — 8 мин. Расход воды составляет 0,2 — 0,4 м'/т шлака. После вспучивания получившуюся массу охлаждают в течение 3— 5 ч до 100-150 'С на промежуточном складе, затем дробят на валковых дробилках и сортируют на грохотах. Более прогрессивным является барабанный припечной способ получения пемзы (рис. 2.6).
Шлак из ковша 1 сливается по наклонному желобу 2 в приемную ванну 3, где предварительно вспучивается под действием струй воды, выходящей из гидронасадки под давлением до 0,8 МПа. Затем вспучившаяся пластичная масса по направляющему лотку 5 подается на лопастной барабан б, на наружной поверх- Часть Л11. Технологические решения по утилизации твердых отходов Рис. 2.6. Технологическая схема получения пемзы с применением лопаспюго барабана: 1 — ковш со шлаком; 2 — наклонный желоб; 3 — приемная ванна; 4 — экран; 5 — направля- юший лоток; 6 — лопастной барабан; 7 — трсйфсрный кран 43 ности которого имеются перфорированные полые ребра.
Вода, подаваемая внутрь барабана, за счет его вращения отбрасывается на цилиндрическую поверхность и через отверстия в ребрах разбивает шлак на гранулы. Получаемая гранулированная пемза имеет размеры 8 — 16 мм и насыпную плотность 650 — 850 кг1м'. Несмотря на более высокий расход воды по сравнению с бассейновым способом, эта технология более экологична и эффективна, так как этот способ отличается небольшим выделением сернистых газов благодаря сравнительно короткому контакту горячих шлаков с водой. Производство щебия из домениого ииака. До 20 % образующихся доменных шлаков перерабатывается в щебень, который используется для устройства оснований всех видов дорог.
Нулевую фракцию размером до 5 мм, которую называют шлаковой мелочью, обладающую вяжущими свойствами, используют при изготовлении монолитных шлакобетонных оснований. Требования„предъявляемые к щебню, определяются областями его применения. Одним из важных показателей является морозостойкость щебня, за которую принимается количество циклов замерзания и оттаивания, выдерживаемых насыщенным водой щебнем без изменения прочности. Существующие марки щебня имеют морозостойкость 15, 25, 50, 100, 150, 200 и 300, т.е. выдерживают количество циклов замораживания-размораживания (М, ), равное номеру марки.
Для производства бетонов используют щебень с М„= 300. Формирование необходимой структуры щебня достигается регулированием скоростей слива и охлаждения расплавленного шлака. Получению кристаллической структуры способствует медленное охлаждение шлака, Глава 2. Утилизация твердьа отходов черной и цветной металлургии Рис. 2.7. Технологическая схема производства щебня из доменного шлака: 1 — самоходный копер; 2 — шлаковозный ковш; 3 — грейферный кран; 4 — приемный бункер„. У вЂ” пластинчатый питатель; б — щековая дробилка; 7 — роторная дробилка; 8 — ленточный конвейер; 9 — электромагнитный шкив; 10 — грохот; П вЂ” промежугочный склад; 12 — склад глотовой продукции; 13 — погрузочный бункер; 14 — подвесной электромагнит Наиболее распространенным явпяется траншейный способ производства щебня, при котором шлак сливается в траншеи около доменных печей.
Технологическая схема производства щебня из доменного шлака показана на рис. 2.7. Оптимальная толщина слоя шлака при сливе его в траншею составляет 100 — 200 мм. Обычно площадь траншей составляет на отечественных металлургических заводах 3 — 10 тыс. м'. В траншею сливают 25 — 40 партий шлака с интервалом 20 — 30 мин. После этого шлак медленно, в течение 3 — 4 сут, охлаждается, а затем застывший слой разрабатывается экскаватором и вывозится на дробление. Толщина слоя остывшего шлака составляет 4 — 5 м (высота реза экскаватора).
Для дробления шлака используют щековые, конусные, валковые, роторные и другие дробилки. Наиболее широко применяются щековые дробилки производительностью 300— 400 кг/ч. Степень дробления опреде- ляется отношением максимального размера куска до и после дробления, а эффективность дробления — массой дробленого шлака на единицу мощности дробилки (кг/кВт). После дробления измельченный шлак сортируют на грохотах.
Сортированный по фракциям щебень транспортируется с помощью ленточных конвейеров на склад готовой продукции. Производство минераловатных изделий. Металлургические шлаки являются отличным сырьем для производства' минеральной ваты. Вата состоит из минеральных волокон диаметром до 1 мкм и длиной 2 — 10 мм. Высокая пористость минеральной ваты, ее химическая природа обеспечивают ценные эксплуатационные свойства: термо-, водо-, морозостойкость. При объемной массе 50 — 300 кг/м' коэффициент ее теплопроводности составляет 0,125 — 0,209 кДж/(м ч.'С). Основным сырьем для производства минеральной ваты служат кислые доменные шлаки, богатые крем- Часть Л11.
Технологические решения по утилизации твердых отходов Рис. 2.8. Схема производства минеральной ваты: 1 — шлаковоз; 2 — сливной желоб," 3 — ванна-печь; 4 — печь-питатсль; 5 — летка; б — цент- рифута; 7 — камера волокноосаждепия; 8 — камера полимеризации; У вЂ” камера охлаждения; 10 — ножи поперечной и продольной резки; 11 — поддоны для упаковки; 12 — ел~кость для полимерною связуюшею; 13 — эксгаустср подачи тсплопоситсля; 14 — вентилятор неземом и глиноземом, а также ваграночные и мартеновские шлаки.
Принцип производства ваты основан на разбивании струи расплава на элемснтарные струйки и последующей их вытяжке. Наиболес рационально получать минеральную вату из первичного расплава шлака без его повторного персплава, который требует дополнительного расхода энергии. Схема производства минеральной ваты из расплава шлака показана на рис. 2.8. Расплавленный шлак из ковша 1 по сливному желобу 2 стекает в ванну-псчь 3, где подогревается до 1400— 1450 'С, перетекает в печь-питатель 4 и через летку 5 подается в центриФугу бдля распыления и перемешивания со связующим, поступающим из емкости 12. Далее в камере 7 происходит образование сырого минераловатного ковра, который подается в камеру полимсризации 8 и далее на охлаждение в камеру У. Высушенное и охлажденное полотно нарезается на необходимые габариты с помощью ножей 10. Полученные минераловатные плиты укладываются на поддоны 11.
В зависимости от свойств шлака в печь 3 могут добавляться подкисляющие добавки для достижения необходимого соотношения кремнезема и глинозема с оксидами кальция и магния, которое должно составлять 1,2— 1,5 (степень кислотности). В качестве добавок используют бой стекла, базальт, горелую землю и др. Образование волокон происходит за счет воздействия центробежных сил на струю расплава шлака.
Наибольшая скорость распыления струи достигается при одновременном действии центробежных сил и потока перегретого до 400'С пара при его расходе 1,2 — 1,4 т/т ваты. В камере волокноосаждения, представляющей собой закрытый металлический короб, волокна осаждаются на сетчатый транспортер и уплотняются с помощью прижимного барабана для придания полотну равномерной толщины и плотности. Глава 2. Утилизация твердых ииходов черной и цветной металлургии Таблица 2.3 Характеристики мннераловатных плит различных типов Продолжительность по- лимеризации т,, мин Плотность р, кг!м' Расход смолы, кгlм~ Тип плиты 7 — 9 Мягкая Пол есткая 75 9 — 12 125 11 — 13 12 — 15 Жесткая 150 Рис. 2,9.
Технологическая схема производства строительных деталей из шлаков: 1 — экскаватор; 2 — дробилка молотковая; 3 — мельница с сепаратором; 4 — мельница; 5— сепаратор магнитный; 6 — весы; 7 — смсситель лопастной.„ — барабан сушильный; р — транс- портеры; 10 — накопитель; 11 — шнековый питатель; 12 — дозатор весовой; 13 — роторная линия; 14 — установка для очистки газа; !5 — паровая сушилка 46 В качестве связующего используется термореактивная фенолформальдегидная смола, которая полимеризуется при 160 — 200 С. Эта смола является токсичным продуктом вследствие содержания в ней свободного фенола, поэтому целесообразна замена ее другими материалами.
Промышленность выпускает плиты с различными плотностью укладки волокна и содержанием фенолформальдегидной смолы (табл. 2.3). Помимо изготовления из шлаков упомянутых материалов их используют в качестве наполнителя при производстве стеновых панелей для малоэтажного строительства, промышленных конструкций и плит дорожного покрытия. Технологическая схема цеха переработки 150 тыс, мз!год шлаков, боя кирпича, других минеральных от- ходов с получением строительных деталей приведена на рис.
2.9. Типовой проект, основанный на модульной конструкции размером 30 х 62 х 12,5, собираемой в течение 7 — 10 дней, обеспечивает производство таких деталей в количестве 50 тыс. т/год. Оборудование, включая классификаторы, дробилки, мельницы и т.д., монтируется на рамных конструкциях. Масштабы образования сталеплавильных шлаков примерно вдвое меньше, чем доменных. В СССР данные отходы включали приблизительно 66% мартеновских, 29% конверторных и 4 % электросталеплавильных шлаков. Основная часть этих шлаков не используется и поступает в отвалы. Так, в 1990 году в России было использовано 26,6 млн. т шлаков сталеплавильного производства, что составило лишь 5,7% от их ресурсов.
Часть И!1. Технологические решения но утилизации твердых отходов Щхвииа О-Юмм Рис. 2.10. Схема производства фракционированного щебня из отвальных мартенов- ских шлаков: 1 — скрепсрная лебедка; 2 — колосннковая решетка; 3 — толкатель; 4, 8 — магнитный сепара- тор; 5 — ленточный транспортер; 6 — грохот; 7 — шсковая дробилка; У вЂ” конусная дробилка; Ю вЂ” грохот 47 Сталеплавильные шлаки содержат железо (до 24% в виде оксидов и до 20% в металлической форме), до 11% МпО, различныс оксиды (ЯО„А!,0,, СаО, МяО, Сг,О„Р,О,) и сульфиды (РеБ, МпБ и др.). Они характеризуются большой плотностью (до 3,2 т/м') и имеют неоднородную структуру (включения корольков металла, кусков нерастворенной извести и др.). Состав и свойства сталеплавильных шлаков определяют возможные направления их переработки и использования.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
