Способ переработки металлосодержащих отходов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для переработки металлосодержащих шламовых отходов. В способе после сушки металлосодержащие отходы подвергаются дроблению, разделению на магнитные и немагнитные компоненты, а магнитные компоненты смешивают со связующим составом перед прессованием. Устройство содержит вращающуюся наклонную печь, систему загрузки и выгрузки шлама, камеру сгорания, систему циркуляции газа, систему фильтров, содержащую рекуператор-охладитель, электрофильтр и устройство очистки и подготовки фильтров к работе. Изобретение позволяет повысить эффективность переработки металлосодержащих шламовых отходов независимо от степени их загрязненности жидкими примесями и уровень экологической защиты окружающей природной среды. 2 с. и 5 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для переработки металлосодержащих шламовых отходов.

Известен способ переработки металлосодержащих шламов, включающий смешивание шламов моющим раствором, магнитную сепарацию, брикетирование на прессе, сушку, очистку и разделение моющего раствора и абразива. Кроме того, сушку шлама производят после магнитной сепарации в прямоточной печи с вращающимся барабаном, а после сушки осуществляют брикетирование и транспортировку на переплав, при этом газы и другие летучие соединения, выделяемые при сушке, улавливают и осаждают в ротоклоне с последующей регенерацией жидкой среды флотатором. Газы и другие летучие соединения, выделяемые при сушке, пропускают через раствор известкового молока, используемого в качестве рабочей среды в ротоклоне (см. патент РФ 2097166, опубл. 27.11.97 Бюл. 33).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что способ предполагает использование дополнительных компонентов в виде моющих растворов для отделения магнитной составляющей шлама от немагнитной. Это в свою очередь приводит к созданию дополнительных устройств утилизации загрязненных моющих растворов.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков, принятым за прототип, является способ нагрева чугунного скрапа перед плавкой и устройство для его осуществления, включающий предварительное измельчение чугунного скрапа и подачу его во вращающуюся наклонную печь барабанного типа в противотоке с подаваемыми горючими газами. Причем чугунный скрап подвергают нагреву без доступа воздуха.

Устройство, реализующее известный способ, содержит вращающуюся наклонную печь с лопастями на внутренней поверхности, системы загрузки и выгрузки скрапа, камеру сгорания, систему циркуляции газа, состоящую из трубопроводов, воздуходувок, клапанов регулирования потока воздуха и горючего газа, подаваемых в камеру горения, индикаторов расхода газов. Кроме того, устройство снабжено системой фильтров, соединенной с трубопроводом отходящих от реактора газов и состоящей из циклонного сепаратора для сбора твердого углерода и мешочного фильтра для более тонкого фильтрования (см. патент 1830084, опубл. 23.07.93, Бюл. 27).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа и устройства, относится то, что известное изобретение предполагает использование уже ранее высушенного чугунного скрапа без инородных твердых и масляных примесей.

Сущность изобретения заключается в том, что после сушки металлосодержащие отходы подвергаются дроблению, разделению на магнитные и немагнитные компоненты, а магнитные компоненты смешивают со связывающим составом перед прессованием. Кроме того, выделившиеся из металлосодержащих отходов в процессе сушки газомасленные компоненты утилизируются.

Сущность устройства, реализующего предлагаемый способ, заключается в том, что система фильтров содержит рекуператор охладитель, электрофильтр и устройства очистки и подготовки фильтров к работе. Система загрузки шлама содержит скребковый наклонный конвейер, а система выгрузки шлама - валковую дробилку, скребковый конвейер и магнитный сепаратор с демагнитизатором. Устройство содержит систему приема шлама, сбора воды и масла, а также систему подготовку шлама для брикетирования, состоящую из ковшового элеватора и бункера-смесителя. Кроме того, устройство снабжено системой брикетирования магнитного шлама, состоящей из конвейера-дозатора и пресса.

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает технический результат: - повышение эффективности переработки металлосодержащих шламовых отходов независимо от степени их загрязненности жидкими примесями (маслом, водой, СОЖ и т.п.); - повышение уровня экологической защиты окружающей природной среды.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что во вращающуюся наклонную печь для сушки подаются металлосодержащие отходы.

Особенность заключается в том, что после сушки металлосодержащие отходы подвергаются дроблению, разделению на магнитные и немагнитные компоненты, а магнитные компоненты смешивают со связывающим составом перед прессованием. Кроме того, выделившиеся из металлосодержащих отходов в процессе сушки газомасленные компоненты утилизируются.

Указанный технический результат при осуществлении устройства достигается тем, что устройство для переработки металлосодержащих отходов состоит из вращающейся наклонной печи, системы загрузки и выгрузки шлама, камеры сгорания, системы циркуляции газа, системы фильтров.

Особенность заключается в том, что система фильтров содержит рекуператор-охладитель, электрофильтр и устройство очистки и подготовки фильтров к работе. Система загрузки шлама содержит скребковый наклонный конвейер, а система выгрузки шлама - валковую дробилку, скребковый конвейер и магнитный сепаратор с демагнитизатором.

Устройство содержит систему приема шлама, сбора воды и масла, а также систему подготовки шлама для брикетирования, состоящую из ковшового элеватора и бункера смесителя. Кроме того, устройство снабжено системой брикетирования магнитного шлама, состоящей из конвейера-дозатора и пресса.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной группы изобретений, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленной группы изобретений. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленной группе изобретений, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленная группа изобретений соответствует условию "новизна".

Конструкция устройства представлена на чертеже.

Устройство для переработки металлосодержащих отходов состоит из системы приема и загрузки шлама А, системы сбора воды и масла Б, системы сушки шлама В, системы фильтров Г, системы очистки и подготовки фильтров Д, системы выгрузки шлама Е, системы подготовки шлама для брикетирования Ж, системы брикетирования И.

Устройство содержит приемный бункер 1, скребковый наклонный конвейер 2, вращающуюся наклонную печь 3, валковую дробилку 4, скребковый конвейер 5, магнитный сепаратор 6 с демагнитизатором, ковшовый элеватор 7, бункер- накопитель 8, дозатор 9, бункер-смеситель 10, конвейер-дозатор 11, пресс 12, бункера 13 и 14, вентиляторные агрегаты 15 и 16, устройство выгрузки шлама 17, рекуператор-охладитель 18, систему циркуляции газов 19, дроссель-клапан 20, эжектор 21, систему воздуховодов 22, конфузор 23, вентиляторный агрегат 24, электрофильтр 25, систему воздуховодов 26, вентиляторный агрегат 27, систему воздуховодов 28, ванны 29 для промывки кассет с электрофильтров 25 и 33 в горячей воде, ванны 30 для стока воды с кассет, стол 31 для обдува и сушки кассет, агрегат вентиляторный 32, электрофильтр 33, систему воздуховодов 34, бак 35 для отстоя масла и воды, бак 36 для хранения масла, шкаф 37 для хранения шланга, систему маслопроводов 38, приемный бак 39, насос 40, шламосборник 41, камеру сгорания 42 с газооборудованием, тару 43 для гашеной извести и тару 44 для жидкого стекла, систему подвода газа 45, водопроводы 46 и 47.

Устройство работает следующим образом. Доставленный из цехов шлам, например автомобилем, сваливается в приемный бункер 1. Попавшие вместе со шламом технологические жидкости и масло за счет сил гравитации сливаются в шламосборник 41, а затем в приемный бак 39. Частично обезвоженный шлам сбрасывается на скребковый наклонный конвейер 2 и транспортируется во вращающуюся наклонную печь 3.

Сушка шлама осуществляется с использованием природного газа, который подводится в камеру сгорания по системе подвода газа 45. Высушенный шлам по устройству выгрузки шлама 17 сваливается в валковую дробилку 4, где размельчается до заданных размеров.

Полученная однородная порошковая масса по скребковому конвейеру 5 транспортируется в магнитный сепаратор 6 с демагнитизатором. Немагнитная составляющая шлама из магнитного сепаратора 6 сваливается в бункер 14, а магнитная составляющая - в ковшовый элеватор 7. Из ковшового элеватора 7 металлический порошок сбрасывается в бункер накопитель 8, а затем - в дозатор 9. После дозатора 9 металлический порошок определенными порциями направляется в бункер-смеситель 10, куда из тары 43 и 44 порционно добавляют гашеную известь и жидкое стекло. Полученную однородную смесь сваливают на конвейер-дозатор 11, который транспортирует ее в пресс 12 для брикетирования. Полученные брикеты складируются в бункере 13.

Для очистки горячих газов, вышедших из наклонной печи 3, в устройстве предусмотрены рекуператор-охладитель 18, дроссель-клапан 20 и электрофильтр 25. Выделившееся в процессе очистки газов в электрофильтре 25 масло по трубопроводу сливается в бак 35, где происходит отстой масла и воды, а горячий воздух по системе циркуляции газов 19 отправляется в камеру сгорания 42 и по системе воздуховодов 22 на стол 31 для обдува и сушки кассет из электрофильтров 25 и 33.

Для повышения уровня экологической защиты в устройстве предусмотрена система очистки и подготовки фильтров Д. Система Д состоит из ванны 29 для промывки кассет с электрофильтров 25 и 33 в горячей воде. Горячая вода по водопроводу 46 подается в ванну 29 после отбора в конвейере 5 тепла от высушенного шлама. Система Д содержит ванну 30 для стока воды с кассет электрофильтров 25 и 33, а также стол 31 для обдува и сушки кассет. Выделяющиеся в процессе промывки и сушки газы по системе воздуховодов 34 с помощью вентиляторного агрегата 32 откачиваются и подаются в электрофильтр 33. Загрязненная масленными отходами вода из системы Д по водопроводу 47 сливается в бак 35 для отстоя масла и воды. Отстоявшее масло из бака 35 сливается в бак 36 для хранения масла. По мере накопления масла в баке 36 оно по системе маслопроводов 38 отправляется на регенерацию. Отстоявшаяся вода из бака 35 сливается на заводские очистные сооружения.

Таким образом наличие в устройстве для переработки металлосодержащих отходов системы очистки и подготовки фильтров Д и системы сбора воды и масла повышает уровень ее экологической защиты.

Использование в качестве сырья металлосодержащих отходов независимо от степени их загрязненности жидкими примесями (маслом, водой, СОЖ и т.п.) свидетельствует о высокой степени эффективности работы предлагаемого устройства.

Таким образом, вышеизложенное описание свидетельствует о выполнении при использовании заявленной группы изобретений следующей совокупности условий: - средство, воплощающее изобретение, при его осуществлении предназначено для переработки металлосодержащих шламовых отходов; - для заявленной группы изобретений в том виде, как они охарактеризованы в изложенной формуле изобретения, подтверждена возможность ее осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов; - средство, воплощающее заявленную группу изобретений при осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленная группа изобретений соответствует условию "промышленная применимость".

Формула изобретения

1. Способ переработки металлосодержащих отходов, включающий подачу их во вращающуюся наклонную печь для сушки, отличающийся тем, что после сушки металлосодержащие отходы подвергают дроблению, разделению на магнитные и немагнитные компоненты, магнитные компоненты смешивают со связующим составом перед прессованием.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выделившиеся из металлосодержащих отходов в процессе сушки газомасленные компоненты утилизируют.

3. Устройство для переработки металлосодержащих отходов, содержащее вращающуюся наклонную печь, систему загрузки и выгрузки шлама, камеру сгорания, систему циркуляции газа, систему фильтров, отличающееся тем, что система фильтров содержит рекуператор-охладитель, электрофильтр и устройство очистки и подготовки фильтров к работе.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что система загрузки шлама содержит скребковый наклонный конвейер, а система выгрузки шламовалковую дробилку, скребковый конвейер и магнитный сепаратор с демагнитизатором.

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что оно снабжено системой приема шлама, сбора воды и масла.

6. Устройство по п.3, отличающееся тем, что оно снабжено системой подготовки шлама для брикетирования, состоящей из ковшового элеватора и бункера-смесителя.

7. Устройство по п.3, отличающееся тем, что оно снабжено системой брикетирования магнитного шлама, состоящей из конвейера-дозатора и пресса.

РИСУНКИ

Рисунок 1