Патент на изобретение №2237544
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕТАЛЛСОДЕРЖАЩИХ ШЛАМОВ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области переработки стальных шлифовальных, обкатных и других шламов. Способ включает смешивание шлама с моющим раствором, сушку шлама в прямоточной печи с вращающимся барабаном, выделение магнитного концентрата, брикетирование сухого магнитного шлама на прессе и транспортировку на переплав, очистку моющего раствора, при этом исходный шлам промывают в моющем содовом растворе или ином щелочном растворе до состояния взвеси и разделяют его от масляной составляющей путем перемешивания до содержания остаточного масла во влажном шламе не более 1 вес.%, сушку шлама осуществляют при температуре 110-130 Изобретение относится к области переработки стальных шлифовальных, обкатных и др. шламов и может быть использовано в металлообрабатывающем и металлургическом производствах. Известен способ получения стального порошка по авт. св. № 1510982, В 22 F 9/04, публ. 1989 г., из безабразивного шлама, в соответствии с которым исходный влажный шлам с содержанием свободной воды и масла, входящих в состав СОЖ в количестве 20 Недостатками описанного аналога являются: значительная трудоемкость процесса переработки, процесс сушки в закрытых коробах – длительный и продолжается в течение 3-4 часов; сушка шлама без принудительного ворошения с большим содержанием жидкости (20-30 вес.%) требует значительных энергозатрат. Продукт переработки включает в себя и металлические, и абразивные составляющие шлама, что снижает качество продукта и ограничивает возможности его переплава, например, при массовой доле абразивного составляющего Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ переработки металлосодержащих шламов по патенту № 2097166, при котором разделяют шлам от масляной составляющей путем смешивания с моющим раствором с соотношением ШЛАМ : ЖИДКОСТЬ как 1:10. Осуществляют магнитную сепарацию для цели выделения магнитного концентрата. Остаточная влажность магнитного концентрата составляет – 17…20 вес.% воды и 1-2 вес.% масла. Влажный шлам сушат в прямоточной печи с вращающимся барабаном при температуре 350 К недостаткам прототипа относятся: большие энергозатраты на сушку шлама в печи, что связано с необходимостью создания температуры печи не менее 350 Технической задачей изобретения является снижение энергозатрат и увеличение производительности способа переработки водомасляных металлосодержащих шламов с одновременным обеспечением экологической безопасности процесса. Поставленная задача решается заявляемым способом переработки металлосодержащих шламов, который включает смешивание шлама с моющим раствором, разделение шлама от масляной составляющей, сушку шлама в прямоточной печи с вращающимся барабаном, выделение магнитного концентрата, брикетирование сухого магнитного шлама на прессе и транспортировку на переплав, очистку и разделение моющего раствора и абразива. В отличие от прототипа исходный шлам промывают в моющем содовом растворе или ином щелочном растворе до состояния взвеси и разделения его от масляной составляющей путем перемешивания до содержания остаточного масла во влажном шламе не более 1 вес.%, сушку влажного шлама осуществляют при температуре 110-130 Способ осуществляется следующим образом. (1) Разделение и промывка. В мешалку загружают исходный шлам. Шлам имеет плотную прочную волокнистую структуру, которая при переработке препятствует удалению абразивной составляющей шлама и снижает эффективность сушки плотной массы шлама в барабанной печи. К исходному шламу добавляют воду из системы технического водоснабжения в соотношении ШЛАМ : ВОДА как 1:2 вес.% до получения однородной пульпы в виде взвеси и начинают перемешивание. Одновременно в мешалку добавляют соду до получения 20%-ного содового раствора (или другого щелочного раствора). Промывка шлама в щелочном растворе производится с целью устранения прочной адгезионной связи дискретных частиц металла и масла и удаления основного количества масла в шламе. В ходе перемешивания в течение 5-10 минут происходит разделение исходного шлама и (нейтрализация) его масляной составляющей. При вымывании масла плотная масса шлама разрыхляется, приобретая рациональную структуру безволоконной мелкодисперсной взвеси. Концентрация моющего содового раствора и время перемешивания и разделения исходного шлама взаимосвязаны. Оптимальные параметры процесса определяются опытным путем в зависимости от содержания масла и абразива в исходном шламе. Основная задача на данном этапе состоит в том, чтобы получить однородную массу с содержанием остаточного масла во влажном шламе не более 1 вес.%. Это приближает результат к требованию ГОСТ 2787-75, где сказано, что суммарное содержание безвредных примесей и масла в брикете не должно превышать 1% по массе. Мешалка также может быть снабжена флотатором с маслосъемным барабаном. При перемешивании также происходит свободное, не принудительное осаждение на дно мешалки посторонних включений, что следует отнести к оптимизации процесса переработки, так как наличие крупных включений снижает стойкость оборудования и инструмента. Моющий раствор периодически очищают от абразива и корректируют по составу. (2) Сушка. Влажный шлам с содержанием масла не более 1% подают конвейером в печь и сушат в барабанной печи при температуре 110-130 Благодаря предварительным операциям промывки и разделения (разрыхления) шлама эффективность сушки значительно возросла: – содержание масла в шламе невелико, не более 1%, поэтому температура сушки составляет 110-130 град.С. Это снижает энергозатраты и теплопотребление (электроэнергии или газа). Практически отсутствуют летучие соединения СО, соответственно снижаются затраты на газоочистку; – исключается образование окалины на поверхности дискретных частиц шлама, что ведет к уменьшению потерь металла в угар; – исключается опасность самовозгорания взвеси шлама ввиду небольшой температуры рабочей зоны сушки 130 – значительно снизилась продолжительность сушки, за счет этого производительность процесса увеличилась по сравнению с прототипом в 1,5-2 раза. По окончании сушки содержание масла в обработанном шламе менее 0,03-0,05 вес.%; вода отсутствует; остальное – сухая твердая фаза шлама: металл и абразив или безабразивный шлам при переработке обкатного шлама. Перемещение шлама по винтовой траектории в барабанной печи условно увеличивает поверхность нагрева, что увеличивает производительность сушки и всего процесса в целом. Процесс переработки металлосодержащих шламов предусматривает выделение магнитного концентрата. При переработке безабразивного обкатного шлама сухой магнитный концентрат получают в результате выгрузки шлама после сушки. Дополнительная магнитная сепарация не требуется. При наличии более 10 вес.% абразива в составе шлифовального шлама применяют сухую магнитную сепарацию шлама после сушки. Если содержание абразива в шламе составляет менее 10 вес.%, может быть применена магнитная сепарация влажного шлама после промывки и очистки от масла (путем перемешивания в содовом растворе), после которой влажный магнитный концентрат направляют на сушку. Магнитная сепарация влажного шлама с высоким содержанием абразива более 10 вес.% нецелесообразна, так как слой магнитных частиц на магнитных элементах сепаратора выполняет роль фильтрующего материала для абразива и задерживает внутри своего объема значительное количество абразивных частиц. Измельченная тонкая структура шлама без плотных включений микростружки позволяет интенсифицировать процесс магнитной сепарации и в целом всю технологию переработки металлосодержащих шламов. (3) Смесеприготовление и брикетирование. Выделенный сухой магнитный концентрат подают в бункер-накопитель и из него дозатором на смесеприготовление в бегуны-смесители. Туда же поступает негашеная известь (для обеспечения химического обезвоживания брикетов) и жидкое стекло (для образования прочного геля). Затем шихта выгружается на скребковый конвейер, который подает ее в загрузочный бункер пресса на позицию брикетирования. После брикетирования стальные брикеты ссыпаются в бункер, установленный в приямке, и отправляются на склад готовой продукции. Процесс переработки осуществляется с использованием стандартного оборудования. Формула изобретения
1. Способ переработки металлсодержащих шламов, включающий смешивание шлама с моющим раствором, сушку шлама в прямоточной печи с вращающимся барабаном, выделение магнитного концентрата, брикетирование сухого магнитного шлама на прессе и транспортировку на переплав, очистку моющего раствора, отличающийся тем, что исходный шлам промывают в моющем содовом растворе или ином щелочном растворе до состояния взвеси и разделяют его от масляной составляющей путем перемешивания до содержания остаточного масла во влажном шламе не более 1 вес.%, сушку шлама осуществляют при температуре 110-130 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выделение магнитного концентрата путем магнитной сепарации шлама после сушки в барабанной печи осуществляют при содержании абразива в шламе более 10 вес.%. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что выделение магнитного концентрата путем магнитной сепарации шлама перед сушкой в барабанной печи осуществляют при содержании абразива в шламе менее 10 вес.%. MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 27.02.2005
Извещение опубликовано: 10.12.2006 БИ: 34/2006
|
||||||||||||||||||||||||||
С, выделение магнитного концентрата из шлама, содержащего абразивные частицы, осуществляют путем магнитной сепарации либо до сушки, либо после сушки шлама в печи, а выделение магнитного концентрата из безабразивного шлама осуществляют путем выгрузки после разделения его от масляной составляющей и сушки в печи, перед брикетированием магнитный концентрат направляют на смесеприготовление. Технический результат: снижение энергозатрат, увеличение производительности переработки с одновременным обеспечением экологической безопасности. 2 з.п. ф-лы.
30%, сушат в закрытых коробах с отверстиями в проходной конвейерной печи в атмосфере продуктов разложения СОЖ до достижения остаточной влажности 0,1
3% данный продукт можно использовать только для чугунов; транспортирование порошкового (небрикетированного) материала увеличивает эксплуатационные расходы на операциях загрузки и выгрузки. Процесс экологически небезопасен, т.к. не предусмотрена система газоочистки в процессе сушки шлама и разложения СОЖ.