RU2769857C1 - Plant for production of iron oxide pigments from gas cleaning wastes of metallurgical production - Google Patents

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention relates to devices for producing inorganic pigments from wastes of gas cleaning of metallurgical production of metal dust and can be used, mainly, in construction industry, as well as in the chemical industry in the manufacture of varnishes, paints, plastics, industrial rubber articles. Plant for producing iron oxide pigments contains a hopper for initial raw materials, a vibrating sieve for separation into fractions of production wastes, sieving dryer, waste receiver, finished product collector and commercial product packing unit. At that, it is equipped with apparatus of vortex layer of ferromagnetic particles, in which fine grinding of sieving is carried out under the influence of electromagnetic field, created by stator windings and intensively moving ferromagnetic bodies, performing all types of action on crushed material, such as impact, abrasion, cavitation. Vortex layer apparatus is installed along the technological process and is connected to the sieving drying apparatus and directly to the finished product collector, which in turn is connected to the finished product packing unit.

EFFECT: increase in plant efficiency, increase the quality of the resulting product, reduce energy costs.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для получения неорганических пигментов из отходов газовой очистки металлургического производства металлической пыли и может быть использовано, преимущественно, в строительной промышленности, а также в химической промышленности при изготовлении лаков, красок, пластмасс, резинотехнических изделий.SUBSTANCE: invention relates to devices for obtaining inorganic pigments from gas cleaning wastes of metallurgical production of metal dust and can be used mainly in the construction industry, as well as in the chemical industry in the manufacture of varnishes, paints, plastics, rubber products.

Известны установки, на которых реализуются «мокрые-реагентные» и «сухие» способы получения неорганических (железоокисных) пигментов широкого применения.Known installations that implement "wet-reagent" and "dry" methods for producing inorganic (iron oxide) pigments of wide application.

Известно устройство для получения коричневого железосодержащего пигмента, работающее по «мокрому» способу, содержащее установленные по ходу технологического процесса аппараты гидротермальной обработки шлама (пыли) металлургических цехов, отмывки полученного продукта, сушки и сборник готовой продукции (патент РФ №2057154, МПК С09С 1/24, опубл. 27.03.1996).A device is known for producing a brown iron-containing pigment, operating according to the "wet" method, containing devices installed during the technological process for hydrothermal treatment of sludge (dust) of metallurgical shops, washing the resulting product, drying and a collection of finished products (RF patent No. 2057154, IPC C09C 1/ 24, published 03/27/1996).

Недостатками известного устройства являются сложность в обслуживании, получаемый продукт имеет значительную себестоимость, возможны потери готового продукта.The disadvantages of the known device are the difficulty in maintenance, the resulting product has a significant cost, loss of the finished product is possible.

Перспективными, в связи со сложностью технологии и оборудования, аналогичного указанному выше, считают установки для получения пигментов из отходов газовой очистки предприятий металлургического производства, работающих по «сухому» способу.Due to the complexity of the technology and equipment similar to the one indicated above, installations for the production of pigments from gas cleaning waste from metallurgical enterprises operating according to the “dry” method are considered promising.

Известна установка для получения железоокисных пигментов, содержащая размещенные по ходу технологического процесса бункер для шлама газоочистки конверторного производства, сито для разделения шлама на фракции, аппарат для обезвоживания путем сушки отделенной фракции крупностью до 10 мм и до заданной влажности, мельницу для измельчения продукта до размера частиц не более 300 мкм и устройство для прокаливания пигмента после измельчения (патент РФ №2256679, МПК С09С 1/24, C01G 49/02, опубл. 20.07.2005).Known installation for the production of iron oxide pigments, containing placed in the course of the process hopper for sludge gas cleaning Converter production, a sieve for separating sludge into fractions, an apparatus for dehydration by drying the separated fraction up to 10 mm and to a specified moisture content, a mill for grinding the product to particle size not more than 300 microns and a device for calcining the pigment after grinding (RF patent No. 2256679, IPC С09С 1/24, C01G 49/02, published on 07/20/2005).

Недостатками известной установки является оснащение ее устройством для прокаливания пигмента, что усложняет обслуживание установки и удорожает производство пигментов.The disadvantages of the known installation is that it is equipped with a device for calcining the pigment, which complicates the maintenance of the installation and increases the cost of the production of pigments.

Наиболее близким к предлагаемому изобретения является установка для получения железоокисных пигментов, содержащая установленные по ходу технологического процесса бункер для исходного сырья, вибросито для разделения на фракции отходов производства, аппарат для сушки пигментной массы, шаровую мельницу, приемник отходов, сборник готовой продукции и узел фасовки товарной продукции (патент РФ №134925, МПК С09С 1/24, опубл. 27.11.2013 бюл. 33). Установка снабжена установленным между мельницей и сборником готовой продукции виброситом для формирования фракции готовой продукции, снабженным съемным сменным просеивающим элементом, дополнительно соединенным через дополнительный приемник отходов с шаровой мельницей.Closest to the proposed invention is an installation for the production of iron oxide pigments, containing installed in the course of the technological process a hopper for raw materials, a vibrating sieve for separating production waste into fractions, an apparatus for drying the pigment mass, a ball mill, a waste receiver, a collection of finished products and a packaging unit for commercial products (RF patent No. 134925, IPC С09С 1/24, published on November 27, 2013 Bull. 33). The plant is equipped with a vibrating sieve installed between the mill and the finished product collector to form the finished product fraction, equipped with a removable replaceable screening element, additionally connected through an additional waste receiver to the ball mill.

Недостатком известной установки является применение для измельчения шаровой мельницы, а также дополнительного оборудования в виде вибросита со сменным просеивающим элементом, что снижает производительность, повышает энергетические затраты и усложняет установку.The disadvantage of the known installation is the use of ball mills for grinding, as well as additional equipment in the form of a vibrating sieve with a replaceable screening element, which reduces productivity, increases energy costs and complicates the installation.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение производительности установки и повышение качества железоокисных пигментов при снижении энергозатрат.The objective of the invention is to increase the productivity of the installation and improve the quality of iron oxide pigments while reducing energy costs.

В результате использования предлагаемого изобретения увеличивается производительность установки, повышается качество получаемого продукта, снижаются энергозатраты за счет того, что установка снабжена аппаратом вихревого слоя ферромагнитных частиц, в котором осуществляется тонкодисперсное измельчение просева под воздействием электромагнитного поля, создаваемого обмотками статора и интенсивно двигающихся ферромагнитных тел, осуществляющих все виды воздействия на измельчаемый материал, таких как удар, истирание, кавитация.As a result of using the proposed invention, the productivity of the installation increases, the quality of the product obtained increases, energy costs are reduced due to the fact that the installation is equipped with an apparatus for a vortex layer of ferromagnetic particles, in which finely dispersed grinding of the screening is carried out under the influence of an electromagnetic field created by the stator windings and intensively moving ferromagnetic bodies that carry out all types of impact on the crushed material, such as impact, abrasion, cavitation.

Технический результат достигается тем, что предлагаемая установка для получения железоокисных пигментов из отходов газоочистки металлургического производства, содержащая бункер для исходного сырья, вибросито для разделения на фракции отходов производства, аппарат для сушки просева, приемник отходов, сборник готовой продукции и узел фасовки товарной продукции, согласно изобретению, снабжена аппаратом вихревого слоя ферромагнитных частиц, в котором осуществляется тонкодисперсное измельчение просева под воздействием электромагнитного поля, создаваемого обмотками статора и интенсивно двигающихся ферромагнитных тел, осуществляющих все виды воздействия на измельчаемый материал, таких как удар, истирание, кавитация, при этом аппарат вихревого слоя установлен по ходу технологического процесса и соединен с аппаратом для сушки просева и непосредственно со сборником готовой продукции, который в свою очередь соединен с узлом фасовки готовой продукции.The technical result is achieved by the fact that the proposed installation for the production of iron oxide pigments from gas cleaning waste from metallurgical production, containing a hopper for feedstock, a vibrating screen for separating production waste into fractions, an apparatus for screening drying, a waste receiver, a collection of finished products and a packaging unit for commercial products, according to of the invention, is equipped with a device for a vortex layer of ferromagnetic particles, in which finely dispersed grinding of screening is carried out under the influence of an electromagnetic field created by the stator windings and intensively moving ferromagnetic bodies that carry out all types of effects on the crushed material, such as impact, abrasion, cavitation, while the device of the vortex layer installed in the course of the technological process and connected to the screening dryer and directly to the collection of finished products, which in turn is connected to the packaging unit for finished products.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена общая схема установки для получения железоокисных пигментов из отходов газоочистки металлургического производства.The essence of the invention is illustrated by the drawing, which shows the General scheme of the installation for the production of iron oxide pigments from the waste gas treatment of metallurgical production.

Установка включает в себя следующее оборудование, размещенное по ходу технологического процесса, бункер 1 для исходного сырья (отходов производства), вибросито 2, приемник отсева (фракции крупностью более 5 мм) 3, аппарат для сушки просева 4, аппарат вихревого слоя ферромагнитных частиц 5, сборник готовой продукции 6 и узел фасовки готовой продукции 7.The plant includes the following equipment located along the technological process, a hopper 1 for feedstock (production waste), a vibrating screen 2, a screening receiver (fractions larger than 5 mm) 3, an apparatus for screening drying 4, an apparatus for a vortex layer of ferromagnetic particles 5, a collection of finished products 6 and a packing unit for finished products 7.

Бункер 1 для исходного сырья соединен с виброситом 2, которое соединено с приемником отсева (фракции крупностью более 5 мм) 3 и аппаратом для сушки просева 4. Аппарат для сушки просева 4 соединен с аппаратом вихревого слоя 5. Аппарат вихревого слоя 5 соединен со сборником готовой продукции 6, который в свою очередь соединен с узлом фасовки готовой продукции 7.The hopper 1 for feedstock is connected to a vibrating screen 2, which is connected to a screening receiver (fractions larger than 5 mm) 3 and an apparatus for screen drying 4. An apparatus for screen drying 4 is connected to a vortex layer apparatus 5. A vortex layer apparatus 5 is connected to a collector of finished products 6, which in turn is connected to the finished product packaging unit 7.

Установка для получения железоокисных пигментов из отходов газоочистки металлургического производства работает следующим образом.Installation for the production of iron oxide pigments from waste gas treatment of metallurgical production operates as follows.

Из бункера 1 исходный материал (отход газоочистки металлургического производства) подается на вибросито 2, где осуществляется стадия разделения компонентов исходного материала. Отсев крупных частиц поступающих из вибросита 2 в приемник 3, не подлежащих прямому использованию целесообразно направить в качестве наполнителя в битумную массу для дорожного строительства. Прошедший через вибросито 2 просев с размером зерен не более 1-5 мм направляется в аппарат для сушки 4. В аппарате для сушки 4 просев обезвоживается до технологически обусловленного уровня. Содержание влаги в исходном отходе определяется условиями его хранения на металлургическом производстве. Из аппарата для сушки просева 4 просев подается в аппарат вихревого слоя 5. В аппарате вихревого слоя 5 осуществляется тонкодисперсное измельчение просева (частиц оксида железа) при воздействии на него электромагнитного поля, создаваемого обмотками статора и интенсивно двигающихся ферромагнитных тел, движение которых хаотичное, причем направление движения ферромагнитные тела меняют с частотой, равной частоте тока, при этом реализуются все возможные виды воздействия на измельчаемый материал: такие как удар, истирание, кавитация. При измельчении просева в аппарате вихревого слоя 5 снижается время измельчения (до 3 минут, в прототипе 10-15 минут) и осуществляется более тонкий помол просева (медианный размер частиц пигмента 0,5-0,8 мкм, в прототипе 3 мкм), при этом энергетические затраты на процесс измельчения значительно снижаются (установленная электрическая мощность измельчающего оборудования 22 кВт, в прототипе 60 кВт). Из аппарата вихревого слоя 5 после измельчения просева готовые железоокисные пигменты поступают в сборник готовой продукции 6 и далее в узел фасовки готовой продукции 7.From the hopper 1, the source material (waste from the gas cleaning of metallurgical production) is fed to the vibrating screen 2, where the stage of separation of the components of the source material is carried out. Screening of large particles coming from the vibrating screen 2 to the receiver 3, which are not subject to direct use, it is advisable to send as a filler to the bitumen mass for road construction. The screening passed through the vibrating screen 2 with a grain size of not more than 1-5 mm is sent to the drying apparatus 4. In the drying apparatus 4, the screening is dehydrated to a technologically determined level. The moisture content in the original waste is determined by the conditions of its storage in the metallurgical industry. From the apparatus for drying screening 4, the screening is fed into the apparatus of the vortex layer 5. In the apparatus of the vortex layer 5, finely dispersed grinding of the screening (iron oxide particles) is carried out under the influence of an electromagnetic field created by the stator windings and intensively moving ferromagnetic bodies, the movement of which is chaotic, and the direction ferromagnetic bodies change their movements with a frequency equal to the frequency of the current, while all possible types of impact on the crushed material are realized: such as impact, abrasion, cavitation. When grinding screening in the apparatus of the vortex layer 5, the grinding time is reduced (up to 3 minutes, in the prototype 10-15 minutes) and finer grinding of the screening is carried out (median pigment particle size 0.5-0.8 μm, in the prototype 3 μm), with In this case, the energy costs for the grinding process are significantly reduced (the installed electric power of the grinding equipment is 22 kW, in the prototype 60 kW). From the apparatus of the vortex layer 5, after grinding the sifting, the finished iron oxide pigments enter the collection of finished products 6 and then to the packaging unit for finished products 7.

Предлагаемая установка позволит получать железоокисные пигменты из отходов газоочистки металлургического производства высокого качества при низких энергозатратах.The proposed installation will make it possible to obtain iron oxide pigments from high-quality gas cleaning waste from metallurgical production at low energy costs.

Claims (1)

Установка для получения железоокисных пигментов из отходов газоочистки металлургического производства, содержащая размещенные по ходу технологического процесса бункер для исходного сырья, вибросито для разделения на фракции отходов производства, аппарат для сушки просева, приемник отходов, сборник готовой продукции и узел фасовки товарной продукции, отличающаяся тем, что снабжена аппаратом вихревого слоя ферромагнитных частиц, в котором осуществляется тонкодисперсное измельчение просева под воздействием электромагнитного поля, создаваемого обмотками статора и интенсивно двигающихся ферромагнитных тел, осуществляющих все виды воздействия на измельчаемый материал, таких как удар, истирание, кавитация, при этом аппарат вихревого слоя установлен по ходу технологического процесса и соединен с аппаратом для сушки просева и непосредственно со сборником готовой продукции, который в свою очередь соединен с узлом фасовки готовой продукции.Installation for production of iron oxide pigments from gas cleaning waste of metallurgical production, containing placed in the course of the technological process a hopper for raw materials, a vibrating sieve for separating production waste into fractions, a screening dryer, a waste receiver, a collection of finished products and a packaging unit for commercial products, characterized in that which is equipped with an apparatus for a vortex layer of ferromagnetic particles, in which finely dispersed grinding of screening is carried out under the influence of an electromagnetic field created by the stator windings and intensively moving ferromagnetic bodies that carry out all types of effects on the crushed material, such as impact, abrasion, cavitation, while the vortex layer apparatus is installed in the course of the technological process and is connected to the screening dryer and directly to the collection of finished products, which in turn is connected to the finished product packaging unit.

Images