Есть вопросы? Свяжитесь с нами:
[email protected]aft.ru
Москва +7 498 619-56-30

Применение печей с вращающимся подом для переработки пыли и шлака металлургических предприятий

Количество пыли сталелитейных предприятий, как правило, составляет 8~12% от объёма производимой стали, среди них пыль со сравнительно высоким содержанием цинка занимает порядка 20%. В настоящее время всю эту железосодержащую пыль возвращают для агломерации, выбрасывают либо захороняют. Сравнительно высокое содержание цинка и других вредных компонентов в пыли, полученной в результате плавки, и её повторное использование со временем оказывают всё более и более вредное воздействие на нормальную работу доменной печи. По мере увеличения размера доменных печей вредный эффект наиболее значителен, особенно серьёзными являются последствия влияния цинка.

Металлургическая пыль содержит железо, цинк, углерод и другие различные компоненты. Сегодня, когда напряжённость снабжения ресурсами возрастает с каждым днём, они имеют высокую ценность для переработки.

Печи с вращающимся подом

Традиционные методы не позволяют производить эффективную переработку, цинк стал основным вредным компонентом доменного производства, складирование или захоронение отходов приводит к занятию земель и загрязнению окружающей среды. Добавление пыли повторно в печь оказывает влияние на газовую проницаемость слоя спекания, а также влияет на прочность агломерата. По причине невозможности удаления цинка, свинца, щелочных металлов и концентрирования их внутри доменных печей по мере циркуляции, в верхней части доменной печи образуются козлы, происходит забивание трубопроводов угольного газа, свинец и цинк проникают внутрь обмуровки устья печи, что в конечном итоге вызывает разбухание и растрескивание обмуровки. Это сказывается на проходимости доменной печи, её производительности, экономичности и сроке службы.

Необходим поиск рациональной технологии переработки металлургических твёрдых отходов и пыли, которая бы удовлетворяла потребностям непрерывного развития национальной экономики и сталелитейной отрасли.

Технология, предлагаемая к рассмотрению: утилизация пыли доменных печей путем брикетирования и восстановительного обжига в печи с вращающимся подом. На выходе получаем два продукта:

  1. очищенные от цинка и большинства вредных примесей металлизированные окатыши (DRI), которые можно отправлять как обратно в доменную печь, так и реализовывать сталеплавильным предприятиям;
  2. оксид цинка, собранный в рукавном пылеулавливателе.

Ниже приведём краткие технико-экономические показатели на примере корпорации Шаган.

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАКОВ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ АНАЛОГИЧНА

Шлак медной металлургии в основном имеет трёхкомпонентный состав: FeO-Fe2O3SiO2, где основной компонент — это силикат железа 2FeO·SiO2. Хотя в шлаке присутствует порядка 40% железа, но из-за того, что силикат железа представлен в виде твёрдого расплава, обычными методами обогащения его выделить не представляется возможным. Флюсовая плавка требует повышенного расхода флюса топлива.

Предлагаемый вариант прямого восстановления железа в печи с вращающимся подом выгодно отличается от имеющихся — прямое восстановление в туннельных и вращающихся печах — высокой производительностью (действующие печи с вращающимся подом — до 300 т. тонн/год), низкой себестоимостью, быстрым сроком окупаемости и высокой надёжностью.

Получаемые металлизированные окатыши могут быть отправлены на дальнейшую переработку: плавку для жидкофазного разделения железа от примесей или на измельчение и магнитную сепарацию для получения металлического порошка.

Если говорить об окупаемости капиталовложений, то срок окупаемости по приведённому примеру составляет около 5 лет. Помимо экономической эффективности эта технология позволяет решить экологический вопрос, который сейчас стоит перед предприятиями всё острее.

Расчётные показатели, а также живые цифры, полученные на практике, доказывают рентабельность утилизации пыли доменных печей и шлака цветной металлургии. Кроме того, огромная ответственность перед природой и будущими поколениями обязывает современного металлурга искать решения для сохранения нашей планеты.

Таблица компонентного состава шихты и полученного DRI, %

 П.п.  TFe  MFe  FeO SiO2  CaO  MgO Al2O3  Zn  P  S  C
 Шихта  46,26  0  8,67  4,46  1,96  0,51  1,85  1,33  0,004  0,338  17,41
DRI средн.  67,90  58,28  15,30  17,40  4,11  1,37  6,23  0,03  Следы  0,502  4,86

Состав уловленной пыли ZnO, %

П.п. Zn Fe Pb Коэф. удаления цинка
Макс. 70 0,79 2,85 95
Мин. 55 8,65 6,15 78
Ср. значение 62 0,9 4,2 85
  • Степень металлизации DRI: 85%~93%
  • Содержание ZnO в уловленной с помощью рукавных пылеуловителей пыли: 72%~78%
  • Годовая производительность по металлизированным окатышам 200 000 тонн
  • Годовое производство пыли оксида цинка 6000 тонн
  • Инвестиции в строительство составили 37млн USD
  • Срок окупаемости инвестиций около 3 лет

Пример показателей действующей технологии

Анализ компонентного состава медного шлака
TFe FeO Cu CaO MgO SiO2 Al2O3 Na2O K2O S P Pb Zn
41,55 41,82 0,19 1,85 1,81 33 3,15 0,12 0,36 0,24 0,018 0,54 2,23
Анализ компонентного состава продукта
Процесс TFe Cu Pb Zn C Si P S
Жидкофазное разделение 94,72 0,48 След <0.01 1,62 0, 065 0,013 0,26
Измельчение и сепарация 90.81 0,30 След 0.015 0.62 0.56 (SiO2) 0,02 0.047
Анализ компонентного состава порошка окиси цинка
Наиме- нование TFe CaO MgO SiO2 Al2O3 K2O Na2O PbO ZnO C S P
Уловлен. пыль 1,86 0,84 3,25 1,43 0,60 0,54 0,17 14,20 68,54 0,12 3,53 0,13

Вы можете скачать текст данной статьи в формате PDF

Комментариев - 0

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Нажимая на кнопку "Отправить",я соглашаюсь на обработку персональных данных в соответствии с Политикой конфиденциальности