ПРОБЛЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ ЦИНКСОДЕРЖАЩЕЙ ПЫЛИ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
О.П. Сильченко. В.В. Кочура
Донецкий национальный технический университет
Источник: тезисы доклада на 8 Международную конференцию аспирантов и студентов «Охорона навколишнього природного середовища та раціональне використання природних ресурсів»
Современные металлургические процессы характеризуются высокой степенью материалоемкости. Для примера, можно сказать, что общий расход материально-сырьевых ресурсов начиная от добычи руды и заканчивая получением готового проката составляет около 7 тонн на 1 тонну готового проката. Поэтому не случайно, в настоящее время актуальным является вопрос о расширения использования вторичных ресурсов. Металлургические процессы сопровождаются образованием значительного количества отходов, достигающих 30% от выпуска стали. Около 80% из них составляют шлаки, а 20 % приходиться на долю пылей, шламов и прочих отходов.
При рассмотрении вопроса утилизации сталеплавильных пылей, возникают такие проблемы, как повышенное содержание в них примесей, в частности цинка. Также в составе пылевыноса (например, в дуговых электропечах) присутствуют свинец, кадмий и другие цветные металлы. Наличие цветных металлов затрудняет утилизацию пыли в аглодоменном производстве, т.к. цинк оказывает отрицательное воздействие на работу доменной печи (накопление цинка в доменной печи может привести к серьезным нарушениям технологии плавки, настылеобразованию и т.д.). Однако в последние годы цинк стал представлять повышенную важность в цикле сталеплавильного производства. Содержание цинка в сталеплавильных отходах обычно находится на уровне до 2-3%, а иногда и более 5%.
Одна из технологических схем утилизации цинксодержащих пылей рассмотрена ниже. Схема (рисунок 1) предусматривает улавливание пылей от сталеплавильного агрегата (1) в электрофильтре или в тканевом рукавном фильтре (2) и накопление пылевыноса в бункерах (3). В случае использования мокрой газоочистки шлам после вакуум-фильтров (6) проходит подсушку в барабане (7). Пыль через вибрационный увлажнитель (5) подается в барабанный или двухвальный лопастной смеситель (8), куда предусмотрена также добавка из бункеров (4) цинксодержащих отходов от других источников и, при необходимости, углеродсодержащие добавки и связующие.
Брикетирование смеси производится в валковом прессе (9). Мелочь после отсева на грохоте (10) возвращается в смеситель, а брикеты накапливаются в бункерах (11) и подаются в сталеплавильный агрегат на повторное использование. Такая технологическая схема позволяет производить рециклинг пылевыноса за счет повторного использования пыли с низким содержанием цинка. После достижения необходимого уровня цинка (10 - 15%), пыль периодически брикетируется с углеродистым связующим и такие брикеты направляются на участок по окускованию отходов жидкими сталеплавильными шлаками.
Сталеплавильный шлак из шлаковой чаши (12) сливается по стационарному желобу (13) в другую шлаковую чашу (14) со снимаемой крышкой. Предварительно подготовленная смесь цинксодержащих пылей и шламов с необходимой добавкой углерода дозируется из бункера (15) на желоб. При заливке этих отходов шлаком при температуре 1000 - 1100°С происходит восстановление цинка и свинца из оксидов и их возгонка. Возгоны цинка улавливаются в рукавном фильтре (17), накапливаются в бункере (20), и затем периодически загружаются в специальные ёмкости (21) для отгрузки на заводы цветной металлургии. Подсосом воздуха между чашей (14) и крышкой регулируется степень окисления цинка. Отсос газов от реактора осуществляется дымососом (18) и выбрасываются через дымовую трубу (19). При необходимости обработки других отходов по предлагаемой схеме указанные материалы могут дозироваться из отдельного бункера (16), а подача материалов из бункера (15) прекращается.
Рисунок 1 – Технологическая схема рециклинга пыли
Цинксодержащий продукт с содержанием 30 - 35% цинка направляется на переработку на заводы цветной металлургии, а сталеплавильный шлак выгружается из шлаковой чаши (например, на шлаковый двор), охлаждается и после грохочения в требуемых количествах может использоваться в агломерационном производстве (крупностью до 10 мм) и доменном переделе (крупностью более 10 мм).
Таким образом, предлагаемая технология позволит утилизировать отходы сталеплавильного производства (пыль, шламы и шлаки ), заменить ими первичные шихтовые материалы, а также повысить производительность доменных печей.
Copyright © 2009 Сильченко О.П.
Все права защищены.
Разработчик Сильченко О.П.