جهاز للتحبيب الجاف للخبث السائل. التكنولوجيا وطرق معالجة خبث الأفران العالية التقنيات الحالية لتحبيب الفرن

جوهر الاختراع: يحتوي الجهاز على أسطوانة على شكل أسطوانة سميكة الجدران مزودة بنظام تبريد ومحرك دوران للأسطوانة وقادوس للخبث المحبب. تقع الأسطوانة فوق ركيزة مصنوعة على شكل صفيحة ذات سطح أملس. يتم تصنيع نظام التبريد على شكل مجموعة من الفوهات تقع بشكل عرضي على البرميل باتجاه الفجوة بين البرميل والركيزة، ويتم تركيب مجموعة أخرى من الفوهات على مستوى الركيزة بشكل متماثل على جانبي نهايات البرميل وتوجيهها نحو مركز الركيزة نحو القادوس. 2 مريض.

يتعلق الاختراع بعلم المعادن، على وجه الخصوص، بأجهزة لمعالجة خبث المعادن الحديدية إلى حبيبات. منشأة معروفة لتحبيب الخبث السائل الناري تحتوي على اسطوانة مصنوعة على شكل مخروط مقطوع ومزلق وقادوس وكسارة خبث

أحد الأسباب التي تمنع استخدام التثبيت هو تعقيد تصميمه. تقلل الحاجة إلى مزامنة جميع العقد من موثوقية التثبيت. كما أن وجود نظام مزالق لتغذية الخبث المنصهر يزيد من تعقيد التصميم، حيث أن المزالق متصلة بالغطاء الدوار. بالإضافة إلى ذلك، يتم تنفيذ محرك الكسارة المطرقية من خلال الغطاء، ولا يسمح الدوران الكلي للغطاء والكسارة بزيادة سرعة الدوران اللازمة لزيادة الإنتاجية. أقرب حل تقني للاختراع من حيث الجوهر التقني والنتيجة المحققة هو جهاز للتحبيب الجاف للخبث السائل، يحتوي على أسطوانة مع نظام تبريد، ومحرك دوران للأسطوانة وقادوس للخبث المحبب

الأسباب التي تمنع استخدام الجهاز المعروف في المؤسسة هو تصميمه المعقد، ووجود اسطوانتين متصلتين بواسطة خط أنابيب مشترك ومتسلسل مع سائل التبريد، مما يعوق تبريد الخبث بسطح البرميل الثاني. يؤدي تنفيذ الأخاديد الداخلية في البراميل إلى تعقيد التصميم في التصنيع والتشغيل. يساهم وجود حوض استحمام به خبث منصهر وبراميل تدور ببطء في التصاق الوحدة بالخبث المبرد، مما يجعل من الصعب تنظيف الحمام. في الوقت نفسه، يكون التثبيت الذي تكون فيه سرعة الأسطوانة 5-15 دورة في الدقيقة منخفض الإنتاجية. الهدف الرئيسي من الاختراع هو تبسيط تصميم الجهاز وزيادة أدائه. بالإضافة إلى ذلك، يهدف الاختراع إلى إنشاء جهاز قادر على تحبيب الخبث بشكل فعال من التركيبات المختلفة بسرعات دوران عالية للأسطوانة (المعالجة)، وكذلك إنشاء جهاز يمكن الاعتماد عليه في التشغيل ويوفر توفير الطاقة. يتم تحقيق هذا الهدف من خلال حقيقة أنه في جهاز التحبيب الجاف للخبث السائل، الذي يحتوي على أسطوانة مزودة بنظام تبريد، ومحرك دوران للأسطوانة وقادوس للخبث المحبب، يتم تصنيع الأسطوانة على شكل أسطوانة سميكة الجدران تقع فوق ركيزة مصنوعة على شكل صفيحة ذات سطح أملس، ويتم تبريد النظام على شكل مجموعة من الفوهات تقع بشكل عرضي على الأسطوانة باتجاه الفجوة بين الأسطوانة والركيزة، ويتم تركيب مجموعة أخرى من الفوهات يتم تثبيتها على مستوى الركيزة بشكل متناظر على جانبي نهايات الأسطوانة وتوجيهها نحو مركز الركيزة باتجاه القادوس. ويبين الشكل 1 منظرًا جانبيًا للجهاز؛ الشكل 2 هو نفسه، المنظر العلوي. يتكون جهاز التحبيب الجاف للخبث السائل من أسطوانة دوارة 1 (محرك الأقراص غير موضح)، مصنوع على شكل أسطوانة سميكة الجدران. يتم وضع الأسطوانة 1 مع وجود فجوة فوق الركيزة 2، وهي عبارة عن لوحة ذات سطح أملس. على عكس دوران الأسطوانة 1 والمماسي لها، توجد الفوهات 3 على التوالي مع توجيه النفاث نحو الفجوة بين الأسطوانة 1 والركيزة 2. على الجانب الآخر من الفوهات 3 يوجد شلال 4 لتصريف الخبث السائل . تعمل الياقات 5 الموجودة على الركيزة 2 على منع انتشار الخبث من منطقة عمل الجهاز عندما تكون هناك زيادة مفاجئة في حجم الخبث المصفى. مجموعة الفوهات 6 تقع على مستوى الركيزة 2 بشكل متماثل على جانبي نهايات الأسطوانة 1 ويتم توجيهها نحو مركز الركيزة 2 باتجاه القادوس 7 الموجود أسفل الركيزة 2. يعمل الجهاز على النحو التالي . يدخل الخبث السائل من المزلق 4 إلى الركيزة 2 أسفل الأسطوانة 1، ويدور بسرعة، على سبيل المثال، ما لا يقل عن 300-500 دورة في الدقيقة مع نصف قطر الأسطوانة 600 مم. يتم التحكم في سرعة دوران الأسطوانة بواسطة المحرك وتعتمد على لزوجة الخبث. يتم ضبط الفجوة بين الركيزة 2 والأسطوانة 1 اعتمادًا على خصائص الخبث وأحجام الحبيبات المطلوبة. في اللحظة التي يدخل فيها الخبث إلى الفجوة، تضرب الأسطوانة 1 كتلة الخبث، وتدفعها إلى الفجوة بسرعة، وتقسم كتلة الخبث إلى أجزاء منفصلة، ​​حيث يتم كسر السماكة بأكملها في الفجوة على الفور والتقاطها، والحجم الفجوة بحيث لا تبقى على الركيزة من الطبقة غير المعالجة . يحدث تكوين الحبيبات بسبب تمزق الكتلة وقذفها بقوة الطرد المركزي من الأسطوانة 1. وبمجرد أن تخرج حبيبة التشكيل من الفجوة وتبدأ في التمزق بعيدًا عن سطح الأسطوانة، فإنها تقع تحت تأثير نفاثة من الهواء المضغوط من الفوهات 3. تقطع نفاثة الهواء بشكل حاد الحبيبات من الأسطوانة 1، مما يمنع تكوين خيوط الخبث. في هذا الوقت، تتشكل الحبيبة أخيرًا، وتبرد جزئيًا وتسقط على الركيزة 2 وتقع على الفور تحت تيار من الهواء من مجموعة الفوهات 6، والتي تنفخها على الفور في القادوس 7. تتم معالجة الخبث بشكل مستمر، دون أن يتراكم كتلة كبيرة من الذوبان غير المعالج على الركيزة، وكذلك الحبيبات النهائية عليها. نظرًا لأن سرعة الأسطوانة 1 كبيرة، يتم ضمان دورة التشغيل المستمرة وتبريد الحبيبات وجودتها في الشكل والحجم. الجهاز سهل الصنع، موثوق في التشغيل، ذو إنتاجية عالية ويمكن استخدامه في ورش ذات سعات مختلفة، حيث أن استخدام الجهاز له عدد من المزايا، وهي أن تصميم الجهاز وتشغيله مبسط من خلال التخلص من التبريد القسري. يتم تنفيذ وظيفة التبريد بواسطة الأسطوانة والركيزة والفوهات. بالإضافة إلى ذلك، تؤدي الأسطوانة والسطح الأملس للركيزة والمجموعة الثانية من الفوهات وظيفة النقل، حيث تنقل الخبث والحبيبات إلى القادوس. كل هذا يؤدي أيضًا إلى تبسيط تصميم وتشغيل الجهاز وتقليل استهلاك الطاقة. تصميم مكونات الجهاز يحل مشكلة أقل اتصال مع الخبث السائل، مما يجعل من الممكن زيادة سرعة دوران الأسطوانة، أي. زيادة إنتاجية ومتانة المكونات. تصميم الوحدات سهل التصنيع. تسمح الفوهات الموجودة بشكل عرضي للأسطوانة بقطع حبيبات الخبث الناتجة عن الأسطوانة ومنع ظهور الخيوط، مما يؤدي إلى الحصول على حبيبات نظيفة خالية من تلوث الألياف. ويضمن وجود مجموعة ثانية من الفوهات التنظيف المستمر وفي الوقت المناسب لمنطقة العمل من الحبيبات النهائية، مما يزيد من موثوقية وأداء الجهاز.

مطالبة

جهاز للتحبيب الجاف للخبث السائل، يحتوي على أسطوانة مزودة بنظام تبريد، ومحرك دوران للأسطوانة، وقادوس للخبث المحبب، ويتميز بأن الأسطوانة مصنوعة على شكل أسطوانة سميكة الجدران تقع فوق الركيزة المصنوعة في عبارة عن صفيحة ذات سطح أملس، ويتم تصنيع نظام التبريد على شكل مجموعة من الفوهات تقع بشكل عرضي على البرميل باتجاه الفجوة بين البرميل والركيزة، ويتم تركيب مجموعة أخرى من الفوهات على مستوى البرميل. الركيزة بشكل متناظر على جانبي نهايات الأسطوانة وموجهة نحو مركز الركيزة نحو القادوس.

فهرس المقال
تصميم محلات الأفران العالية: تصميم وتجهيز ساحات المسبك وصب الحديد الزهر ومعالجة الخبث
تصميم مزالق الفرن
المزاريب الدوارة
المزاريب المتأرجحة
معدات صيانة الثقب
تنظيف منتجات الصهر
إزالة الخبث
وسائل لتحريك الدلاء
صب الحديد الزهر
معالجة الخبث السائل
تحبيب الفرن
كل الصفحات

تحبيب الفرن

يجب أن تكون جميع الأفران العالية المنشأة حديثًا، أو المعاد بناؤها إن أمكن، مجهزة بوحدات تحبيب الفرن الموجودة بجوار ساحة الصب. وقد تم تطوير عدة أنواع من هذه المنشآت؛ وتتمثل خصوصياتها في وضع المحببات في غلاف مغلق، مما يمنع إطلاق بخار الماء وغازات ثاني أكسيد الكبريت (كبريتيد الهيدروجين بشكل أساسي) المتولدة أثناء التحبيب في الغلاف الجوي. غازات ثاني أكسيد الكبريت ضارة بالصحة وتتسبب في تآكل المعدات، وبخار الماء من شأنه أن يعيق عمل العاملين في الفرن بشكل كبير ويسبب تجمد المعدات في الشتاء.

تتمتع تركيبات الأفران بالمزايا التالية مقارنة بمصانع التحبيب البعيدة عن الأفران العالية: انخفاض التكاليف الرأسمالية وتكاليف التشغيل بنسبة 15-30%، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى تقليل أسطول كبير من ناقلات الخبث والمركبات؛ يتم ضمان الاستخدام الأكثر اكتمالا للخبث، لأنه عند النقل في المغارف، يتم فقد 15-30٪ من الخبث في شكل قشور، على السطح والرواسب على المغارف؛ يتم تقليل عدد موظفي الخدمة؛ يتم ضمان سلامة الانفجار للعملية. يمكن أتمتة عملية التثبيت؛ يتم التحكم في جميع الآليات من خلال لوحة تحكم خاصة.

في أفران الصهر بحجم 2000 و 2700 م 3 من Krivorozhstal (أوكرانيا)، يتم استخدام المنشآت المغلقة مع التحبيب في شلال هيدروليكي.

الأكثر تقدمًا هي المنشآت التي طورتها VNIIMT وGipromez، والمجهزة بأفران حديثة الصنع بحجم 5000 م 3 (Krivorozhstal)، 3200 م 3 (NLMK) و 5500 م 3 (CherMK). يتم استخدام نوعين من هذه التركيبات، يختلفان في طريقة إمداد المحبب بالمياه: باستخدام مضخة (على سبيل المثال، تركيب Krivorozhstal، الشكل 8.3) وجسر جوي (التركيب، NLMK).

أرز. 8.3. تركيب تحبيب خبث الفرن العالي

تم تجهيز الفرن العالي بمنشأتين من هذا النوع، تقعان بشكل متماثل على جانبين متقابلين من ساحة المسبك، ولكل منشأة خطي عمل مستقلين؛ يتم إمداد الخبث من الفرن إلى أحدهما من خلال الفرع 6أ من شلال الخبث، وإلى الآخر من خلال الفرع 6ب.

يوجد أسفل المزلق 6أ محبب 5 يوفر نفاثات من الماء تحت الضغط، والتي تسحق الخبث المتدفق من المزلق إلى حبيبات. يدخل خليط من الماء والبخار والحبيبات. القادوس 1، الشبكة 4 يمنع دخول الأشياء الكبيرة إلى القادوس. يدخل البخار والغازات إلى جهاز الغسيل 7 ويتم إطلاقهم عبر الأنبوب 9 إلى الغلاف الجوي. يتم إمداد مياه الجير إلى جهاز الغسيل من خلال الفوهات رقم 8، والتي: تمتص مركبات الكبريت من الغازات.

يدخل لب الماء الخبث (حبيبات الخبث مع الماء) من قاع المخبأ 7 إلى البئر 18 من الجسر الجوي، مما يرفعه إلى أعلى. لضمان تشغيل الجسر الجوي، يتم إمداد الهواء إلى الطرف السفلي من أنبوب الرفع 11، ويتم إمداد الماء إلى الأسفل قليلاً لتحريك اللب. يدخل اللب الذي يتم رفعه بواسطة الجسر الهوائي إلى الفاصل 10، حيث يتم فصل هواء العادم، ثم يتدفق بواسطة الجاذبية عبر خط أنابيب مائل إلى مجفف من النوع الدائري 12، والذي يتم تدويره في اتجاه السهم A باستخدام محرك 14. ينقسم المجفف إلى ستة عشر قسمًا منفصلاً 13، والتي تحتوي على قاع شبكي مفصلي. يدخل اللب بالتتابع إلى كل قسم وأثناء دوران المجفف، يتدفق ماء اللب عبر الشبكة السفلية للأقسام 13 إلى مجمع الماء 15، حيث يدخل القادوس 1. قيعان الأقسام 13 مفتوحة في الأعلى القادوس 17، وتصب فيه الحبيبات، حيث يتم تجفيفها بشكل إضافي بواسطة الهواء المزود من الأسفل. من القادوس 17، تذهب الحبيبات إلى الناقل 16 ومن ثم إلى المستودع.

يتم تركيب غلاف مجمع البخار (غير موضح في الشكل 8.3) فوق المجفف الدائري، والذي يدخل منه البخار إلى جهاز الغسيل 7. تعمل وحدة التحبيب على المياه المعاد تدويرها؛ يتم توفير المياه النقية لها عن طريق المضخة 2 من غرفة المياه المتداولة 3، حيث تتدفق من القادوس فوق حافتها.

تم تصميم كل خط من خطوط التثبيت، بالإضافة إلى ناقل مسار إزالة الخبث المحبب، لاستقبال كل الخبث القادم من الفرن العالي أثناء التنصت. من المفترض أن متوسط ​​كثافة الخبث الناتج من الأفران بحجم 1400-1800 م 3 هو 2-3 طن / دقيقة ومن الأفران بحجم 2000-5000 م 3 3-5 طن / دقيقة ؛ الحد الأقصى لكثافة إنتاج الخبث لجميع الأفران هو 10 طن / دقيقة. يمكن أن يصل الحد الأقصى لكمية الخبث لكل إطلاق في أفران بحجم 3200-5000 م 3 إلى 200-250 طنًا، ومدة الإطلاق هي 40-60 دقيقة. يبلغ استهلاك المياه لمحبب هذه المنشآت 3-6 م 3 / طن من الخبث، مع المياه العذبة للمكياج 0.6 - 0.8 م 3 / طن. رطوبة الحبيبات التي تدخل المستودع هي 14-20٪.

يجب أن يتمتع الجسر الهوائي للخبث بقدرة تضمن إزالة كل الخبث دون تراكمه في قادوس الترسيب، الأمر الذي يتطلب قطرًا معينًا لأنبوب الرفع وتدفق الهواء. في مصنع NLMK، يوجد جسر جوي بقدرة خبث 150 طن/ساعة وقطر أنبوب رفع 320 ملم ومعدل تدفق هواء 50 م3/دقيقة، ورافعة هواء مائية تزود المحبب (1800 م3) /ح) قطر الماسورة 800 ملم مع معدل تدفق هواء 470 م3 /دقيقة. أثناء إعادة بناء المنشأة، تم استبدال محبب الماء بآخر هوائي مائي، مما جعل من الممكن تقليل تدفق المياه من 1800 إلى 1300-1400 م 3 / ساعة، وتقليل قطر أنبوب النقل الجوي إلى 500 مم و تدفق الهواء إلى 280 م 3 / دقيقة. يبلغ ضغط الهواء الموفر للجسر الجوي لهذه المنشآت 0.2 ميجا باسكال.

في عام 1984، قامت شركة Gipromez بتطوير منشأة جديدة صغيرة الحجم لتحبيب خبث الأفران العالية (MG UPGS). يظهر رسم تخطيطي للتثبيت صغير الحجم في الشكل. 8.4. الأبعاد الصغيرة في المخطط والعمق الصغير نسبيًا تجعل من الممكن وضع التثبيت بالقرب من أي فرن صهر، بما في ذلك أفران التشغيل، دون إيقافها. يعمل التثبيت في دورة مغلقة، دون بناء أنظمة خاصة لإمدادات المياه.

تم تشغيل النموذج الأولي الرئيسي للتركيب في عام 1994 في الفرن العالي رقم 3 في AK Tulachermet، وفي عام 1998، تم تشغيل اثنين من هذه المصانع ذات التصميم المحسن في فرن لافح جديد بحجم 2560 م 3 في تانشان لأعمال الحديد والصلب، الصين.

أرز. 8.4 مخطط تركيب صغير الحجم لتحبيب خبث الفرن العالي:

1 - المحبب. 2 - مجفف. 3 - الجسر الجوي. 4 - مسار الناقل لإزالة الخبث المحبب. 5 - ماسورة العادم. 6- محطة ضخ لتدوير المياه

المنتج الثانوي لصهر الحديد هو الخبث. اعتمادا على محتوى الحديد في الخامات، يمكن أن تختلف كمية الخبث من 0.5 إلى 0.9 لكل وحدة من الحديد الزهر المصهور. تعد إزالة الخبث من الأفران العالية عملية معقدة تتطلب عددًا كبيرًا من المركبات وتشغيلها الدقيق.

يتم إطلاق الحديد الخام من الفرن العالي 6-9 مرات في اليوم، ويتم إطلاق الخبث في كثير من الأحيان. لذلك، يجب إيلاء اهتمام خاص لإطلاق الخبث. يؤدي الإطلاق غير المناسب للخبث العلوي إلى تعقيد إنتاج الحديد الزهر بشكل كبير، ويؤدي إلى تآكل بطانة الموقد، وتآكل فتحة الصنبور المصنوعة من الحديد الزهر والمشاكل المصحوبة بفقدان الإنتاجية.

لإزالة الخبث من الفرن العالي، يتم استخدام مغارف الخبث بحجم 11 و 16.5 م 3. يتم استخدام المغارف ذات الأوعية بحجم 11 م 3 في ورش العمل حيث يكون حجم الأفران العالية صغيرًا. الشيء الرئيسي في المصانع السوفيتية هو مغرفة ذات وعاء بسعة 16.5 م 3 (الشكل 104).

يتكون خزان الخبث من وعاء فولاذي بيضاوي الشكل يرتكز على حلقة، والتي بدورها ترتكز على عربة. وعاء الدلو الفولاذي غير مبطن؛ إنه محمي بطبقة رقيقة من محلول الجير لمنع قشرة الخبث من الالتصاق. يتم تثبيت العربة على عربات السكك الحديدية الجارية. عند إمالته أثناء تصريف الخبث، يتحرك الوعاء في اتجاه الإمالة باستخدام قطاع تروس على حلقة الدعم ورف تروس على العربة.

لإمالة الوعاء، تم تجهيز مغرفة الخبث بآلية خاصة، والتي يتم تشغيلها بواسطة محرك كهربائي.

للتشغيل العادي، من الضروري فحص كل عربة دلو بانتظام، جنبًا إلى جنب مع آلية الإمالة والهيكل، وإجراء الإصلاحات الوقائية وفقًا للجدول الزمني المحدد. يجب على السيد وأفران الحدادة التأكد بعناية من أنه أثناء النقر، لا يدخل أي حديد زهر إلى الوعاء مع الخبث، لأن هذا لا يؤدي فقط إلى فقدان الحديد الزهر إلى خردة، بل يؤدي أيضًا إلى تعطيل الوعاء.

يمكن أن يدخل الحديد الزهر في وعاء الخبث بسبب الخنادق المعدة بشكل غير صحيح، والإفراج السريع، وهو نتيجة للحالة غير المرضية لثقب الصنبور المصنوع من الحديد الزهر، والخبث البارد واللزج، ولأسباب أخرى.

بعد كل تصريف، يجب رش الأوعية بحليب الليمون في تركيب خاص يقع على جانب مكب الخبث. يؤدي الرش السيئ إلى صعوبة التخلص من القشور، مما يؤثر سلبًا على الجدول الزمني لتزويد الأفران العالية بالمغارف.

لحساب عدد مغارف الخبث التي تحتاجها ورشة العمل، يتم الاحتفاظ بنفس المبدأ كما هو الحال بالنسبة لمغارف الحديد الزهر. لكل 10 ناقلات خبث، يجب أن تكون واحدة قيد الإصلاح، وأربعة صالحة للخدمة يجب أن تكون احتياطية. لتحديد كتلة الخبث في المغرفة، تؤخذ الكثافة الظاهرية للخبث على أنها 1900 كجم/م3، وعامل ملء الوعاء هو 0.94 - 0.95.

يتم إرسال الخبث السائل من ورشة الفرن العالي إلى مكب الخبث وإلى منشآت معالجته: التحبيب (الرطب وشبه الجاف)، وإنتاج الثيرموسيت، والخفاف، وأحجار الرصف، والكتل، وما إلى ذلك.

يأتي الجزء الأكبر من الخبث المستخدم في إنتاج مواد البناء من الأفران العالية إلى مصانع التحبيب. يتم تحديد جودة الخبث المحبب عن طريق التحليل الكيميائي ومحتوى الرطوبة فيه. هناك طريقتان للتحبيب: شبه جاف ورطب.

يتم استخدام التحبيب الرطب لخبث الفرن العالي في الأحواض على نطاق واسع (الشكل 105). يُسكب الخبث الناتج عن المغارف في بركة مملوءة بالماء. عندما يدخل الخبث السائل إلى الماء، تتشكل حبيبات، أي جزيئات بحجم 1 - 10 مم. فوق حوض السباحة، على الحوامل، يوجد جسر كهربائي أو رافعات بوابة، والتي يتم من خلالها استخراج الخبث الحبيبي من المسبح وتحميله في عربات السكك الحديدية. يتم تصريف الخبث من خلال مزاريب ذات ميل يتراوح بين 30 - 35 درجة، أو مباشرة إلى الماء في مجرى صغير. وبما أن حوض السباحة مقسم إلى عدة أقسام، فيمكن تصريف عدة دلاء في نفس الوقت. لتجنب وقوع الحوادث، يتم إيقاف شحن الحبيبات أثناء تصريف الخبث، حيث من الممكن حدوث انفجارات عندما يدخل الحديد الزهر في الخبث. عادة ما تكون مصانع التحبيب مجهزة بمنصات لنزح المياه من الخبث. يتم إغلاقها بنفس الصنابير. بعد التصريف، يتم تنظيف الدلاء من القشور والسردوفين (الخبث المجمد على السطح الداخلي للدلو على شكل كعك). تعتمد إنتاجية هذه المنشآت على حجم المسبح وقوة معدات التحميل ويمكن أن تتجاوز مليون طن سنويًا. يبلغ استهلاك المياه لكل طن من الخبث حوالي 0.5 م 3. ميزة التثبيت المدروس هي إنتاجيتها العالية نسبيًا. عيبه هو إنتاج الخبث الحبيبي الرطب (الرطوبة حتى 30٪)، مما يخلق إزعاجا للنقل، خاصة في فصل الشتاء، ويسبب صعوبات في مصانع الأسمنت أثناء المعالجة.

يتكون تركيب تحبيب الخبث شبه الجاف من شلال توجيهي، وحمام استقبال متنقل، وأسطوانة ذات شفرات، ومخزن خبث محبب، وآليات تحميل. يتدفق الخبث السائل من المغرفة عبر شلال التصريف إلى الأسطوانة. في الوقت نفسه، يتم توفير المياه للأسطوانة بمعدل 0.7 - 1.5 م 3 / طن من الخبث. تقوم شفرات الأسطوانة بتكسير الخبث إلى جزيئات صغيرة، والتي يتم تبريدها بالماء والهواء، وتدخل إلى المستودع. وقت التصريف للدلو الواحد هو 6 - 8 دقائق. تكون عملية التحبيب مصحوبة بضوضاء عالية عندما تدور الأسطوانة. تشمل عيوب هذا التثبيت ما يلي: تلوث الهواء بالقرب من التثبيت بواسطة عدد كبير من خيوط الخبث الرقيقة جدًا التي يتم حملها مع البخار، مما يضر بصحة العاملين في التشغيل؛ ارتفاع تكاليف التشغيل والتآكل السريع للآليات.

في المنشآت خارج الفرن (المركزي) من خبث الفرن العالي: يتم الحصول على الخبث الحبيبي والحجر المسحوق والخفاف والصوف الخبث ومنتجات الزهر؛ على الفرن – الخبث الحبيبي.

يتم إجراء عملية تحبيب الخبث خارج الفرن باستخدام الطرق الرطبة وشبه الجافة. محطات التحبيب الرطب هي الحوض والحوض الصغير.

تركيب المسبح: حوض سباحة بسعة مياه تتراوح من 200 إلى 5500 م3 وعمق 2-6 م، وعلى طوله من جهة يوجد مسار للسكك الحديدية يتم من خلاله إمداد ناقلات الخبث بالخبث السائل من جهة أخرى يوجد في الجانب مساران لعربات السكك الحديدية حيث يتم نقل الخبث الحبيبي. تتحرك الرافعة العلوية أو الرافعة الجسرية ذات المسكة فوق الحوض ومسارات الشحن على طول الجسور.

يتم سكب الخبث السائل في حوض السباحة عن طريق التقليب. يتم سحق الخبث الذي يدخل الماء نتيجة تبخره السريع إلى قطرات بحجم 1-10 مم. يتم تفريغ الحبيبات المجمدة بواسطة رافعة إمساك إلى موقع التعتيق ونزح المياه أو في عربات السكك الحديدية. تم تجهيز مقابض الصنبور بفتحات قطرها 10-12 ملم لتصريف المياه. استهلاك المياه للتحبيب هو 3-4 م3 /طن من الخبث. تعتمد قدرة التركيب على حجم المجمع، حيث تصل إلى 0.8-1 مليون/طن من الخبث سنويًا.

تركيب الخندق: حوض استقبال الخبث أو الفولاذ أو الحديد الزهر بطول 3 إلى 20 مترًا مع ميل من 5 إلى 15 درجة وفوهات لتزويد المياه في بداية الخندق تحت ضغط يتراوح بين 0.15 و 0.5 ميجا باسكال بكمية تصل إلى 3 أمتار 3/طن من الخبث . من حاملة الخبث التي تقف على جسر على مسار السكة الحديد، يُسكب الخبث في حوض الاستقبال، حيث يتدفق منه إلى شلال يتدفق من خلاله الماء تحت ضغط طفيف. يدخل الماء مع حبيبات الخبث الناتجة (اللب) إلى المسبح أو المستودع. يتراوح محتوى الرطوبة في الخبث المحبب من منشآت الأحواض والمزاريب من 20 إلى 25%.

التحبيب شبه الجاف على وحدات الأسطوانة والحوض المائي. تركيب الأسطوانة: حمام استقبال الخبث 2، وصينية توجيه مائلة 3 مع فوهات لتزويد المياه، وأسطوانة دوارة 4 بشفرات ومنصة خرسانية 8، يتم خدمتها عن طريق توقف الإمساك 5. يتم توفير المياه إلى الدرج من خلال الفوهات الموجودة أسفل ضغط 0.2-0.5 ميجا باسكال بكمية 0.8-1.0 م 3 / طن خبث ؛ الأسطوانة التي يبلغ طولها 1.5-2.0 متر وقطرها 1.2-1.4 متر لها سرعة دوران تصل إلى 600 دورة في الدقيقة.

من حاملة الخبث، يتم صب خبث واحد في حوض الاستلام ثم يسقط الخبث والماء من خلال الدرج على شفرات الأسطوانة، التي تسحق الخبث والماء إلى جزيئات صغيرة وتلقيهما في المستودع على مسافة 20-40 م.أثناء الطيران، يتم تبريد قطرات الخبث بالهواء والماء وتتصلب. بسبب منحدر الموقع 8، تتدفق المياه الزائدة إلى الحوض 7، حيث تدخل نظام إمدادات المياه المتداولة.

الشكل 13.6 - رسم تخطيطي لمصنع تحبيب الأسطوانة

يتم تحميل الخبث المحبب بواسطة الرافعة 5 باستخدام المسكة 6 في عربات السكك الحديدية 9، ويبلغ محتوى الرطوبة فيه 5-10٪.

تركيب الحوض المائي: السد 1 مع مسار سكة حديد الصرف 2 لناقلات الخبث 3؛ من ستة إلى عشرة وحدات ميزاب مائي تقع بشكل عمودي على مسار الصرف؛ مستودع خبث محبب به 10 منصات عرضية تتحرك على طولها 9 رافعات، ونظام إعادة تدوير إمدادات المياه.

الشكل 13.7 - رسم تخطيطي لمصنع التحبيب المائي

تحتوي وحدة الحوض المائي على حمام استقبال عدد 4؛ مزراب هيدروليكي فولاذي 5 ، بطول 9-10.5 مترًا ، يقع بارتفاع حتى النهاية بزاوية 3 درجات ؛ فوهة هيدروليكية 6، لتزويد بداية الحضيض بالمياه. الفوهة الهيدروليكية مصنوعة من ثقوب بقطر. 15-25 مم أو على شكل فتحة ذات مقطع عرضي إجمالي يبلغ 0.004-0.008 م2؛ يتم توفير الماء للفوهة الهيدروليكية تحت ضغط يتراوح بين 0.4 و 0.7 ميجا باسكال بكمية تتراوح بين 2.5 و 3.5 م 3 / طن من الخبث.

قبل التحبيب، يتم ثقب قشرة الخبث المجمد في مغرفة باستخدام لب جوز الهند ثم يتم صب الخبث من حامل الخبث 3 إلى حمام الاستقبال، حيث يدخل إلى مجرى هيدروليكي، حيث يسحق تدفق الماء الخبث السائل إلى القطرات، وتبريدها وإلقائها بعيدًا على مسافة تصل إلى 40 مترًا، ويتم إعادة تحميل الخبث الموجود في المستودع إلى أكوام ومن ثم إلى عربات السكك الحديدية 11 باستخدام رافعة إمساك 9، ويبلغ محتوى الرطوبة للخبث المشحون ~ 10%. تتدفق المياه الزائدة بسبب منحدر موقع المستودع إلى الحوض 8 ومن هنا، بعد التوضيح (التسوية)، بمساعدة المضخات 7، يتم إمدادها مرة أخرى بالفوهات الهيدروليكية 6؛ تتم إضافة الماء العذب (المكياجي) (0.5-0.8 م3 /طن من الخبث) إلى النظام، بالإضافة إلى محلول الجير لتقليل انبعاثات كبريتيد الهيدروجين أثناء التحبيب.

تضمن طريقة التحبيب الهيدروليكي، وهي أكثر ميكانيكية، رطوبة أقل للحبيبات، وتفريغ سريع للدلاء، كما أنها مقاومة للانفجار.

يتضمن التركيب وحدات التحبيب، ومفكات الأكوام لاختراق قشرة الخبث في الدلاء؛ لوحات التحكم مستودع الخبث المحبب، مع رافعات علوية أو رافعات بوابة؛ تنظيف الغاز إعادة تدوير نظام إمدادات المياه وأماكن الخدمة والمعيشة. تبلغ إنتاجية مصانع الخبث الحبيبي 750-1500 ألف طن/السنة. يتم تحديد عدد المزالق الهيدروليكية في التركيب مع الأخذ بعين الاعتبار إنتاجية مزالق هيدروليكي واحد تبلغ 160-180 ألف طن/سنة. يجب ألا يتجاوز معدل تصريف الخبث 4-5 طن / دقيقة، ويجب أن يكون عدد مغارف التقليب في نفس الوقت 2-3، ويجب أن تكون مدة معالجة تركيبة حامل الخبث عند التثبيت أقل من الوقت بين التوريد من التراكيب من الأفران. يجب أن تكون الإنتاجية السنوية للمنشآت أعلى بنسبة 30% من تلك المطلوبة لمعالجة الخبث الناتج.

يتم وضع وحدات التحبيب بشكل عمودي على مسار التصريف بمسافة بينهما تساوي طول حامل الخبث على طول أدوات التوصيل. يتم وضع الوحدات في مبيت مغلق لضمان التقاط انبعاثات البخار والغاز وتنقيتها من مركبات الكبريت (بماء الجير) وإطلاق الغاز والبخار من خلال أنبوب بالارتفاع المطلوب. يصل استهلاك المياه لكل وحدة إلى 15 م 3 / دقيقة عند ضغط 0.5-0.7 ميجا باسكال، والمياه العذبة 0.7-0.8 م 3 / طن من الخبث.

يحتوي المستودع على إمدادات من المنتجات لمدة 7-10 أيام. عبارة عن منصة خرسانية ذات رافعات (جسور) بعرض 24 م تقع بشكل عمودي على مسار الخبث، ويبلغ طول المستودع 120 م؛ يصل ارتفاع أكوام الخبث المحبب إلى 7 أمتار، ويكون ارتفاع السد لمسار تصريف الخبث من 5 إلى 8 أمتار، ويجب أن يكون موقع المستودع منحدرًا نحو خزانات الترسيب لنظام إمداد المياه المتداول، وبالقرب من وحدات التحبيب يجب أن يكون مستوى الموقع أقل مما هو عليه في بقية الجزء. لتقليل استهلاك المياه، يتم استخدام وحدات نفخ المياه، حيث يتم سحق الخبث عن طريق تدفق الماء والهواء.

تحبيب الفرن: محبب في غلاف مغلق يمنع إطلاق بخار الماء وغازات ثاني أكسيد الكبريت الضارة بالصحة ويسبب تآكل المعدات في الغلاف الجوي؛ بخار الماء يعقد بشكل كبير عمل الموظفين ويسبب تجمد المعدات في شتاء.

مزاياها: انخفاض تكاليف رأس المال وتكاليف التشغيل بسبب انخفاض أسطول كبير من ناقلات الخبث والمركبات؛ استخدام أكثر اكتمالا للخبث، لأنه عند نقله في مغارف، يتم فقد 15-30٪ من الخبث في شكل قشور على السطح ورواسب على المغارف؛ يتم تقليل عدد الموظفين. يتم ضمان سلامة الانفجار. يمكن أتمتة عملية التثبيت؛ التحكم في جميع الآليات من جهاز تحكم عن بعد خاص.

تم تجهيز الفرن العالي بمنشأتين من هذا القبيل، تقعان على جانبين متقابلين من ساحة المسبك، ولكل منشأة خطي عمل مستقلين؛ يتم إمداد الخبث من الفرن إلى أحدهما من خلال الفرع 6أ من شلال الخبث، وإلى الآخر من خلال الفرع 6ب.

الشكل 13.8 - تركيب تحبيب خبث الفرن العالي

يوجد أسفل المزلق 6أ محبب 5 يوفر الماء تحت الضغط، والذي يسحق الخبث المتدفق من المزلق إلى حبيبات. يدخل خليط من الماء والبخار والحبيبات إلى القادوس 1، بينما تمنع الشبكة 4 دخول الأجسام الكبيرة إلى القادوس. يدخل البخار والغازات إلى جهاز الغسيل 7 ويتم إزالتها من خلال الأنبوب 9 إلى الغلاف الجوي. يتم إمداد جهاز الغسيل بمياه الجير من خلال الفوهات رقم 8، التي تمتص مركبات الكبريت من البخار والغازات.

ويدخل لب الماء الخبث من قاع المخبأ 1 إلى البئر 18 من الجسر الجوي، مما يرفعه إلى الأعلى. لضمان تشغيل الجسر الجوي، يتم إمداد الهواء إلى الطرف السفلي من أنبوب الرفع 11، ويتم إمداد الماء إلى الأسفل قليلاً لتحريك اللب. يدخل اللب الذي يتم رفعه بواسطة الجسر الجوي إلى الفاصل 10، حيث يتم فصل هواء العادم، ثم يتدفق بالجاذبية عبر خط أنابيب مائل إلى مجفف من النوع الدائري 12، والذي يتم تدويره بواسطة محرك 14. ينقسم المجفف إلى ستة عشر 13 قسمًا بقاعدة شبكية مفصلية. يدخل اللب إلى كل قسم وأثناء دوران المجفف، يتدفق ماء اللب عبر الشبكة السفلية للأقسام 13 إلى مجمع الماء 15، ومن هناك يدخل القادوس 1. وتفتح قيعان الأقسام 13 فوق القادوس 17 وتسكب فيه الحبيبات حيث يتم تجفيفها بالهواء القادم من الأسفل. من القادوس 17، تذهب الحبيبات إلى الناقل 16 ومن ثم إلى المستودع.

يتم تركيب غلاف مجمع البخار فوق المجفف الدائري، والذي يدخل منه البخار إلى جهاز الغسيل 7. تعمل وحدة التحبيب على المياه المعاد تدويرها؛ يتم توفير المياه النقية لها عن طريق المضخة 2 من غرفة المياه المتداولة 3، والتي تتدفق إليها من القادوس 1 فوق حافتها.

إخراج الخبث من الأفران بحجم 1400-1800 م3 2-3 طن/دقيقة؛ من أفران بحجم 2000-5000 م3 3-10 طن/دقيقة. الحد الأقصى لكمية الخبث لكل إطلاق في الأفران بحجم 3200-5000 م 3 يصل إلى 200-250 طن، ومدة الإطلاق هي 40-60 دقيقة. استهلاك المياه 3 – 6 م 3 / طن من الخبث، المياه العذبة للتركيب 0.6 – 0.8 م 3 / طن. رطوبة الحبيبات التي تدخل المستودع هي 14-20٪.

الحصول على الحجر المسحوق والخفاف والصوف الخبث.

يتم إنتاج الحجر المسحوق الخبث، وهو ثاني أكبر منتج لمعالجة خبث الأفران العالية، في منشآت معالجة بقايا المغرفة وأجزاء من الحجر المسحوق عن طريق الصب.

الحصول على الحجر المسحوق من بقايا الدلو. يتم ري السطح الداخلي للمغرفة أولاً بالماء لمدة 7 دقائق، مما يؤدي إلى تسهيل فصل قشور الخبث (الكعك) عن جدران المغرفة بسبب انكماش الخبث. بعد ذلك، يتم قلب المغرفة، وإذا لزم الأمر، يتم التخلص من الخبث المتبقي بواسطة مفك الركائز. يسقط الكعك من الدلو إلى خندق مجهز برافعات مغناطيسية. هنا، يتم كسر قطع كبيرة من الخبث، ويتم إسقاط السبائك عليها، ويتم جمع خردة الحديد الزهر باستخدام مغناطيس كهربائي. بعد ذلك، يتم تحميل الخبث باستخدام رافعة في قادوس النظام، مما يضمن سحق وغربلة الخبث إلى قطع ذات أحجام (0-40 دقيقة). تبلغ القدرة التركيبية 310 ألف م3 من الحجر المسحوق سنوياً.

إنتاج الحجر المسحوق المصبوب. يُسكب الخبث من عدة مغارف في خندق خرساني ويُسكب الماء فوقه، وبعد ذلك يُسكب جزء جديد من الخبث. الري يمنع تكوين كتلة متراصة من عدة طبقات مصبوبة.

في مصنع NLMK بطاقة 600 ألف م3 من الحجر المسحوق سنوياً: خندقين بمساحة إجمالية 6200 م2. لمدة ثلاثة إلى أربعة أيام، يتم صب ما يصل إلى 30 خليط من الخبث في الخندق. يتم تطوير الخبث المتصلب بواسطة الحفارات ونقله بواسطة الشاحنات القلابة إلى مجمع التكسير والغربلة.

يتم إرسال جزء من خبث الفرن العالي إلى مقالب الخبث - وهي منطقة تقع خارج متجر الفرن العالي مع جسر لا يقل ارتفاعه عن 10 أمتار، ويتم وضع قطار على طول حافته لتزويد ناقلات الخبث. يُسكب الخبث الناتج عن المغارف إلى أسفل التل حيث يتصلب. يستخدم الخبث المتصلب لبناء الطرق السريعة وفي مصانع معالجة الخبث.