Важнейшая характеристика качества агломерата – его степень офлюсования – по сути является не только экономическим, но и экологическим фактором аглодоменного производства.
    Современная шихта доменных печей, состоящая в рудной части из высокоосновного агломерата (50-70%) и низкоосновных окатышей (30-50%) офлюсована до уровня основности доменных шлаков (CaO/SiO₂ = 1,0-1,25 абс. ед.), как правило, за счет большой основности агломерата (1,6-1,8 абс. ед.), исключающей необходимость ввода в шихту сырого известняка. В зарубежной практике соблюдение этого правила не встречает затруднений, поскольку во флюсуемом рудном сырье (концентратах, аглорудах) обеспечено низкое, всего 3-5%, содержание кремнезёма. Отсюда малое количество расплава, образующего полиминеральную связку агломерата и потому слабее выражено отрицательное влияние основности на прочность агломерата (в виде известной «ямы» прочности).
    Нужно подчеркнуть, что в наших более сложных условиях, отмеченных ниже, в течение ряда лет доказана возможность и целесообразность производства агломерата в широком диапазоне значений его основности – от 1,20 до 2,2 абс. ед. В недавнем прошлом лидирующие по уровню основности агломерата предприятия (МК Алчевский, «Запорожсталь», «Азовсталь», ЕМЗ) снизили основность на 0,3-0,4 абс. ед. [1]
    Уместно указать причины производства агломерата недостаточной для полного офлюсования доменной шихты основности (исключая случаи работы доменных печей только на агломерате:

Недостаточная мощность дробильно-сортировочного оборудования отделений приготовления известняка для офлюсования агломерационной шихты и производства извести непосредственно в потоке шихты на аглофабриках

Отсутствие или малая мощность агрегатов для производства качественной агломерационной извести, применение которых сильно упрощает проблему производства высокоосновного агломерата

Высокое содержание пустой породы в агломерируемых рудах и концентратах

Малая эффективность существующих грохотов для отсева мелочи из высокоосновного агломерата

    Таким образом, необходимые мероприятия по обеспечению производства «флюсующего» агломерата вытекают из указанного ряда лимитирующих факторов. В первую очередь необходимо повышение мощности дробилок и грохотов известняка, так как в проектах большей части аглофабрик производство высокоосновного агломерата не предусматривалось.
    По выполненным нами расчетам произведенная на некоторых предприятиях замена сырого известняка высокоосновным агломератом принесла большие экологические и известные экономические выгоды.
    Исключение из объемов производства 20 тыс. т сэкономленного кокса означает уменьшение выброса в атмосферу 400 т исключительно ядовитых веществ коксохимии, среди которых оксиды серы и азота, сероводород, аммиак, цианистый водород, бензапирен, диоксины, фураны и др. (см. табл.).

Таблица – Снижение вредных выбросов при производстве кокса и агломерата в связи с различными способами офлюсования доменной шихты (в расчете на 1 млн. т чугуна)

Расход кокса, тыс.т		Масса вредных выбросов, т
		пыль	CO	SO2	NOx	H2S	NH3	HCN	C6H5OH	CnHm	C20H12
А	518,0	6395	2283	1686	238	37	74	5,3	482	3821	2,0
Б	498,0	6225	2222	1266	232	36	72	5,2	469	3719	1,9
Снижение выбросов		170	61	420	6	1	2	0,1	13	102	0,1

Примечание: Способы офлюсования:                         А – сырым известняком;                         Б – высокоосновным агломератом.

    По выполненным исследованиям, увеличение основности шихты по CaO/SiO₂ от 1,25 до 2,38 абс. ед. приводит к повышению содержания серы в агломерате почти втрое – от 0,055 до 0,159%. При увеличении основности агломерата от нынешней 1,23 абс. ед. до необходимой для отраслевых условий 1,65 абс. ед. содержание серы в агломерате возрастает от 0,055 до 0,085%. При среднем расходе агломерата – 1,25 млн.т на 1 млн. т чугуна ожидаемое снижение выбросов оксидов серы в атмосферу составит при агломерации 375 т (табл.).
    С учетом уменьшения удельного расхода кокса приход серы в доменную печь с шихтой или сохраняется или несущественно возрастает. Возможное увеличение поступления серы в доменную печь с железорудной частью шихты на 0,3-0,5 кг/т чугуна является незначительным, поскольку в приходной части баланса серы это всего лишь 4-5%. К тому же следует учитывать достаточные резервы серопоглотительной способности шлака, а также то, что на некоторых предприятиях действуют установки внедоменной десульфурации чугуна. Сера, связанная в шлаке в виде CaS и других соединений, обычно в небольших количествах (примерно 2% от исходной массы) выделяется в атмосферу в виде SO₂, H₂SO₄ и H₂S при грануляции шлака. Применение современных грануляционных установок воздушно-водяной или воздушной грануляции шлака со скрубберами, работающими с использованием известковой суспензии, может практически полностью ликвидировать указанные выбросы соединений серы.
    Таким образом, производство высокоосновного агломерата обеспечивает не только улучшение технико-экономических показателей доменной плавки, но и является способом сокращения выбросов в атмосферу. Применение совершенной технологии офлюсования доменной шихты должно быть обеспечено в полном объеме прежде всего, за счет модернизации или сооружения дополнительных агрегатов для производства качественных флюсов – тонкоизмельченных известняков (обычных, доломитизированных) и особенно – агломерационной извести. [2]

Перечень используемой литературы

1. Совершенствование агломерационного процесса / Ф.Ф. Колесанов, Н.С. Хлапонин, В.Н. Кривошеев, В.И. Чикуров. – К.: Техніка, 1983. – 110с.
2. Производство и применение в шихте доменных печей агломерата повышенной основности / И.М. Мищенко, Н.С. Хлапонин, В.И. Губа нов и др.. // Бюлл. ин-та «Черметинфоормация». – 1985. №12. – C.46-47.

© ДонНТУ 2009 Вислобод А.А.