Аппараты по сушке шламов.

Оптимальная влаж­ность железосодержащих шламов при утилизации их в агломерационном производстве, как отмечалось, со ставляет 6 — 8%. Такая величина большей частью не до­стигается в процессе механического обезвоживания высо­кодисперсных шламов газоочисток.

Наиболее распространенным сушильным аппаратом является барабанная сушилка (рис. 28). Она состоит из цилиндрического барабана 4, опирающегося посредством бандажей 3 на ролики 11 и приводимого во вращение (со скоростью 5 — 8 об/мин) электродвигателем через зубча­тую передачу 10.

Барабан установлен с небольшим наклоном к горизо­нтали (1/15 — 1/50); для фиксации его положения примене­ны опорные ролики 9. Материал посредством питателя подается в барабан, где перемешивается лопастями и при этом несколько подсушивается. Далее он поступа­ет во внутреннюю насадку; по длине она близка к длине барабана, что обеспечивает равномерное распределение материала в аппарате. Степень заполнения полости бара­бана материалом составляет 10 — 20%. Материал и газы движутся в нем обычно прямотоком, что позволяет избе­жать перегрева материала: входящий разогретый до 700 — 800 °С газ соприкасается с материалом наибольшей влажности. Для обеспечения движения в аппарате газов служит вентилятор 6. Скорость их движения не превыша­ет 2 — 3 м/с, поэтому низка степень уноса ими пыли. Отработанные газы перед выбросом в атмосферу очища­ются в циклоне 5. Высушенный материал удаляется из камеры 10 через выгрузочное устройство 8. Время пребы­вания материала в барабане 7—15 мин. Перед сушилкой по ходу газа установлена циклонная топка с вихревыми горелками, отапливаемая природным газом. Расход газа 500 м3/ч на 1 аппарат. Использование этого устройства позволяет предотвратить нежелательные подсосы атмос­ферного воздуха в барабан.

Барабанные сушилки отличаются высокими произво­дительностью и тепловым КПД, малыми эксплуатацион­ными затратами, они надежны в работе. Недостатками этих аппаратов являются, однако, сравнительно высокий унос пыли с газами, достигающий 20% (по массе) сухой части шлама, значительные габариты установки и высо­кая ее стоимость. Ниже приведены некоторые технические характеристики барабанной сушилки: диаметр 3,5 м; длина 27 м; частота вращения 2,3 — 4,6 об/мин; мощность двигателя 200 кВт; масса 209,8 т.

В последние годы разрабатывается метод тер­мической сушки шлама в кипящем слое при температуре 300 — 350 °С. Предварительные исследования показывают, что по своим технико-экономи- ческим характеристикам последний способ превосходит процесс в барабанных сушилках.

Другим способом обезвоживания шламов является смешивание их с негашеной известью. Процесс связан С обильным выделением тепла при гашении извести вла­гой шламов, которое приводит к частичному испарению жидкости  из шламов. Получающийся в результате этого процесса сыпучий материал, содержащий такие компоне­нты, как оксиды железа и кальция, является полезным сырьем для агломерационных фабрик.

Донецким НИИЧМ разработана и опробована в про­мышленных условиях технология обезвоживания шламов путем смешивания их с известью в пропорции (3,5 —2): 1. Предварительно известь активируют горячей водой или паром; при этом расход последних составляет 0,5 — 1,5% (по массе) извести.

Сотрудниками МИСиС на HJIMK и ОХМК были Проведены эксперименты по обезвоживанию шлама, име­вшего влажность 30%, известью с применением двух­зального самоочищающегося лопастного смесителя. До­бавка 20% (по массе) извести обеспечивает остаточную влажность по величине, не превышающую 9 — 11 % (по массе); при этом получается сыпучий материал. При такой добавке скорость процесса обезвоживания соста­вляет 2,5%/мин, так что общая продолжительность процесса равна 8—10 мин. По окончании процесса Температура сухого материала возрастает на 70 — 90 °С. Рост температуры является положительным фактором, Гак как позволяет повысить температуру агломераци­онной шихты при окомковании. Исследования МИСиС также показали, что эквивалентный диаметр комков шихты при добавке в нее указанного продукта зависит от величины добавки и от ее химического состава. Максимальные по величине комки образуются в случае, когда содержание извести в шламе равно 20%, а величина самой добавки составляет 3% (по массе) шихты.

Представляет интерес предложение сотрудников Урал-механобра А. М. Комлева, И. А. Едланова и др. по интенсификации процесса обезвоживания шлама путем обеспечения непрерывного контакта шлама (в процессе его смешения с известью) с твердыми мелкодисперсными ангидридами кислот (сухим кварцем, магнетитовым ко­нцентратом), которые отличаются высокой гигроскопи­чностью. Вследствие этого в период контакта со шламом они отбирают у него избыточную влагу и тем самым усиливают процесс обезвоживания. В предлагаемом ав­торами устройстве, помимо двух шнеков, предназначенных для смешения шлама с известью, имеется еще третий, установленный в прикрепленной ко дну аппарата обечайке и предназначенный для транспортирования кварца, магнетитового концентрата и пр. Полость внутри обечайки сообщается по всей длине аппарата с его рабочим про­странством, и через эту щель происходит отток влаги, Оптимальная продолжительность контакта шлама с сухим кварцем составляет 4 — 6 мин. Получаемый продукт имеет влажность 5 — 6% против 13 — 14% в случае, когда ангидрид не применяется. Такой продукт легко шихтуется при ис­пользовании его в агломерационном производстве. Oбработанный же влажный кварц сушат и возвращают на повторное употребление в аппарат.

Высушенный шлам проходит ряд операций при своей подготовке к утилизации. Ниже даны краткие сведения об используемых с этой целью аппаратах и их функциях.