Способ обработки шламов прокатного производства

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

<ц}92000!

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ав-. свид-ву (2?) ЗаЯвлено 020780 (21) 2949812/23 — 26 с присоединением заявки 89— (23) Приоритет

Опубликовано 150482, Ьюллетень N914

Дата опубликования описания

С 02 F 1/38

Государственный комитет

С СС P по делам изобретений и открьптий

{$3} УДК 628. 33 (088 8) Е. Г. Евецкий, Ю, т). Супрун,- B. А. Голубев, А.А. Бу яров, Е.И.Иакарочкин и И.З. Гордон (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский и -проектный институт

f по очистке технологических газов, сточных.вод I и использованию вторичных энергоресурсОв предприятий чернсф металлургии (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ шЛАИОВ ПРОКАТНОГО

ПРОИЗВОЦСТВА

Изобретение относится к очистке шламов, содержащих воду, окалину и технологические масла и образующихся в оборотных системах водоснабжения станов горячего проката предприятий черной металлургии.

Известен способ, в котором шламы, образующиеся в оборотных системах водоснабжения станов горячего проката, улавливаются в комплексе очистных сооружений, состоящих из ям для крупной окалины и вторичных горизонтальных отстойников, в которых накапливается наиболее высокодисперсная окалина, содержащая технологические масла 11 .

Основной недостаток способа состоит в том, что осевшая в горизонтальных вторичных отстойниках окали.на содержит в значительных количествах масла и воду (содержание масел в ряде случаев достигает 303, влажность 30-403).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является с способ обработки замасленной окалины, включающий предварительное обезвоживание шлама в радиальном сгустителе и последующую очистку сгущенной твердой фазы от масла щелочными очищающими растворами. В процессе реализации данного способа окалиносодержащий шлам последовательно проходи:" через отдельные операции: сгущение., тепловая обработка в аппарате — те-сителе с добавлением детергентов, сепарация, вторая стадия тепловой обработки, вторая стадия сепарации и завершающая стадия вакуум — фильтрации очищенной от масла окалины с доведением в ней содержания воды до

30о. Предусмотрена возможность упрощения указанного способа, при котор.. твердая фаза после первичной обработки в смесителе с участием детеротделяется в QeHTpH@yre от масел и воды.

Однако технология способа многоступенчата, требует разнородной aIIпаратуры, значительных затрат энергии. Процесс очистки шлама от масел требует использования раствора детергентов строго определенной концентрации, при нарушении которой эффективность очистки ухудшается. Кро ме того, способ с участием центрифуги не исключает применения тепловой и разделительной аппаратуры, а та же требует применения комплекса ан паратуры пс регистрации очищаем<..: раствора детергентов.

Целью изобретения является упрощение технологии процесса.

Поставленная цель достигается тем, что шламы прокатного производства подвергают двухстадийной сепарации, при этом ка первой стадии отделяют частицы размером 30-500 мкм, а на второй 1-30 мкм с одновременным вводом раствора щелочи.

Предпочтительно сепарацию проводят на центрифугах, на первой стадии сепарацию ведут при факторе разделения

180-200, а на второй при 3000-3200.

Кроме того, раствор 2,5-5,0%-ной щелочи вводят из расчета 400-600 г/т окалины.

На чертеже изображена принцикиальная схема установки для осуществления способа разделения шламов прокатного производства.

Предварительно сгущенный шлам, содержащий окалину, масло и,воду, направляют на сепарацию по питающей трубе 1 в отстойную центрифугу 2 первой стадии сепарации, фактор раэделекия на этой стадии сепарации 180-200.25

На стадии сепарации в центрифуге в виде осадка 3 отделяются наиболее крупные частицы окалины 30 мкм, содержание которых в исходном шламе оборотного цикла стана горячего про- 30 ката составляет примерно 30-35-о. Обезвоженный до влажности примерно 15-18% осадок данной стадии сепарации практически ке содержит масла и может быть направлен, например, на утили- 35 эацию в аглошихту металлургического завода. Фугат первой стадии сепарации направляют по трубе 4 на отделение окалины размером менее 30 глкм в центрифуге 5 второй стадии сепарации.4О

Одновременно к данному продукту (питанию центрифуги второй стадии) добавляют по трубе 6 раствор щелочи

2,5-5,0Ъ-ной концентрации с расходом ее 400-600 г ка тонну окалины. Фак45 тор разделения на второй стадии сепарации 3000-3200. На второй стадии отделяют осадок в виде окалины с размером частиц >30 мкм, т.е. практически отделяется вся твердая фаза, направленная на сепарацию, за счет одновременного комбинированного воздействия центробежной силы и десорбирующему действию щелочи.

Ia второй "òàäèè сепарации в роторе центрифуги накапливается осадок тонкодисперсной окалины, который при укаэанных факторах разделения представлен уплотненным слоем.

Для транспортировки этого слоя шнеком по внутренней поверхности ротора цен- 60 трифуга 5 оснащается дополнительным приводом 7, мощность которого 8-12% мощности главного .привода 8.

Фугат второй стадии сепарации практически не содержит частиц окалины и состоит из смеси масла и воды.

Эту смесь можно направить по трубе 9 на разделение коглпопентов общеизвестным способом, например отстаиванием.

Осадок второй стадии сепарации 10 также, Kctl< и осадок первой стадии сепарации, обезвожен до влажности примерно 15-18% и содержит масло в приемлемых для утилизации осадка количествах. Осадок второй стадии сепарации совместно с осадком, полученным на первой стадии, в виде обезвоженной окалины может быть направлен по транспортной линии ll на утилизацию в шихте аглопроизводства металлургического завода.

Шлам оборотного цикла водоснабжения стана горячего проката металлургического производства характеризуется следующими величинами: объем сгущенного шлама, поступающего иэ оборотного цикла, 3,6 <4 /ч; объемный вес шлама 3960 кг/ч; весовое содержание окалины в шламе (твердая фаза) 586,8 кг/чр весовое содержание масла в шламе

568,8 кг/ч; весовая концентрация окалины в шлагле 14,82Ъ; весовая концентрация масла в шламе 14,36оо.

Ситовый состав окалины (твердой фазы) представлен в табл.l.

Для сепарации окалиносодержащего шлама применяют отстойное двухстадиальное центрифугирование.

На первой стадии центрифугирования при факторе разделения 194 (скорость центрифуги 1000 об/мин) происходит отделение окалины размером

30-500 мкм в осадок и отделение масла в Фугат. При обработке пробы окалины получены следующие результаты: выход окалины в осадок 250,8 кг/ч (эффективность сепарации,42,74%); выход масла в фугаT 555,2 кг/ч (эффективность сепарации 97,6Ъ).

На первой стадии получают осадок с влажностью 14,38о ои концентрацией масла в нем 4,38%Ä что соответствует техническим условиям утилизации продукта„ например в агломерационной шихте.

Ситовой состав осадка центрифуги после первой стадии сепарации представлен в табл.2.

Фугат первой стадии сепарации подвергают разделению ка центрифуге второй стадии при Факторе разделения

3140 (скорость центрифуги 4000об/мин)..

Центрифуга второй стадии с целью обеспечений выгрузки осадка оснащается дополнительным приводом,,модность

1<оторого 10Ъ мощности главного привода аппарата, т.е. 30 <0,1=3 кВт, где

30 — мощность главного привода отстойной центрифуги, В питание центрифуги второи стадии вводят ЗЪ-ный раствор щелочи с расходом 500 г щелочи на тонну ок«лины.

920001 (домасляной эмульсией (концентрация масла 16,63%), которую можно направить на отделение масла от воды общеизвестным способом, например отстаиванием.

Ситовой состав фугата (твердой фазы) центрифуги первой стадии сепарации представлен в табл.3.

Преимущества предлагаемого способа сепарации окалиносодержащего шлама заключаются в том, что способ значительно упрощает технологию сепарации, при этом необходимо применение только однотипной аппаратуры, не требуется применения тепловой и других видов энергии, растворов детергентов строго определенной концентрации, а также нет необходимости применять аппаратуру для регенерации растворов детергентов.

Та блица 1

Выход

Классы, мкм р, кг

500-250

250-100

100-75

75-50

50-40

40-30

30-20

20-5 (5

586,8

100,0

Итого

Таблица 2

Выход

Классы, мкм р, кг

10, 26

25, 16

13, 74

37, 29

54, 12

4,09

500-250

250-100

100-75

75-50

50-40

10,03

5,48

14, 87

21,58

При обработке фугата первой стадии центрифугирования получены следующие результаты: выход окалины в осадок второй стадии 329,3 кг/ч (эффективность сепарации от исходного количества окалины, поступающего на сепарацию 5

98Ъ); выход масла в фугат второй стадии 538,5 Kl /ч (эффективность сепарации от исходного количества масла, поступающего на сепарацию 97%).

Осадок второй стадии центрифугаль-10 ной сепарации представлен кондицион ным продуктом (влажность 16%, концентрация масла 3,90) и может быть исполь-. ,зован, например, в агломерационной шихте. 15

Фугат второй стадии сепарации практически не содерЖит окалины (концентрация окалины 0,2Ъ) и представлен во1,91

4,63

2,99

6,45

10,42

16,00

28,00

11,60

18,00

11,21

27,17

17,55

37,85

61,14

93, 89

164,30

68,10

105,62

92ООО1

Продолжение табл, 2

Выход

Классы, мкм р, кг

38,02

2,29

1,25

2,39

40-30

30-20

20-5

5,74

3,14

5,99

Итого:

100,О

250,8

Таблица 3

Выход

Классы, мкм 4.

В р, кг

0,26 0,87

0,56

1,88

0,45 1,5

0,13

1,39

1,О7

47,19

19,3О

29,65

100,0

336,0

Итого: дят на центрифугах, на первей стадии при факторе разделения 180-200, а на второй при 3000-3200.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что раствор 2,55,0%-ной щелочи вводят из расчета

400-600 г/т окалины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Левин Г.М. Защита водоемов от загрязнений сточными водами предприятий черной металлургии. M., Металлургия, 1978, с. 48-49.

2. Бюллетень НТИ Черная металлургия, 17 (805), 1977, с. 47-48.

Формула изобретения

1. Способ обработки шламов прокат50 ного производства, содержащих окалину и масла, включающий сепарацию и обработку щелочным реагентом, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, сепарацию проводят двустадийно, при этом на первой стадии отделяют частицы размером 30-500 мкм, а на второй

1-30 мкм с одновременным вводом.раствора щелочи. 60

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что сепарацию прово500-250

250-100

100-75

75-50

50-4О

40-30

30-20 гО-.5

0,44

4,56

3,60

158,56

64,85

99„62

920001

Составитель A Áorà÷åâ

Редактор И.Иитровка Техред М. Рейвес Корректор М. Пожо

Заказ 2255/20 Тираж 980 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. /

4/S

Филиал ПЛП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4