ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ДОМЕННЫХ И СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ШЛАМОВ

В настоящее время разработаны различные технологии комплексной переработки шламов (пылей); часть из них реализована в промышленном масштабе за рубежом. У нас такие технологии разрабатываются на уров¬не исследовательских работ и полупромышленных испытаний. Промышлен¬ного производства металлизованных окатышей из шламов (пыли) аглодо¬менного и сталеплавильного производств пока нет; эти материалы ис¬пользуются лишь как компоненты аглошихты. Разработана технология использования шламов доменного, марте¬новского, конвертерного и частично электросталеплавильного произ¬водств на Челябинском металлургическом комбинате (ЧМК). Отделение подготовки к утилизации железосодержащих шламов рабо¬тает последующей схеме: шламы из радиальных отстойников после сгуще¬ния до 600 г/л поступают в вакуум-фильтры, а после них (с влажностью 36%) в сушильные барабаны; затем шламы с влажностью 10% подаются на аглофабрику. Известно, однако, что использование шламов в качестве компонента аглошихты осложняется нестабильностью их химического и гранулометрического состава, что требует разработки технологии реку¬перации этих материалов в каждом конкретном случае. Использование в аглошихте таких тонкодисперсных материалов, как шламы сталеплавиль¬ного производства, приводит к ухудшению газопроницаемости спекаемого слоя и вследствие этого к снижению производительности агломашины. Кроме того, увеличивается вынос весьма мелких частиц (размером <10 мкм), которых в шламах содержится до 30-40%, что значительно снижает эффективность работы газоочистных установок. Использование шламов препятствует высокое содержание в них цин¬ка (в конверторных шламах его < 1%, в остальных 0.4 - 0.6 %), причем при кругообороте цинка в печи агломерат - доменная печь - шламы до¬менных газоочисток его количество в последних возрастает. Институтом "Уралмеханобр" совместно с Карагандинским металлур¬гическим комбинатом разработана новая технология утилизации железо¬содержащих шламов в аглопроизводстве. По существующей схеме шламы аглофабрик 1 и 2, подбункерных помещений доменныхпечей 3 и 4, тракта шихтоподачи дробильно-сортировочной фабрики сгущают и обезвоживают (крупнозернистую фракцию на ленточных, тонкозернистую - на дисковых вакуум-фильтрах). Обезвоженные продукты объеденяют и подают в шихто¬вое отделение аглофабрики 2. По новой технологии шламы после двуста¬дийного сгущения с содержанием твердого 40-50 % подают в распыленном виде в первичные смесители аглошихты вместо технической воды. В ре¬зультате шлам достаточно равномерно распределяется в объеме аглоших¬ты, а вся шихта увлажняется до необходимого уровня при значительном сокращении расхода технической воды. На Орско-Халиловском металлургическом комбинате была разработа¬на и опробована технология получения во вращающейся печи окускован¬ного продукта из смеси доменного и мартеновского шламов. Длина бара¬бана 18 м, угол наклона 2 (диаметр не приводится). Шлам влажностью 30-70 % подавали в печь с помощью специальной форсунки, процесс спе¬кания регулировали изменением скорости вращения печи, интенсивности¬подачи шлама и тепловой нагрузки. Способ переработки пылей и шламов следует выбирать для каждого металлургического завода в соответствии с характеристиками образую¬щихся отходов. В таблице 1 показаны особенности и разновидности этих способов. С точки зрения переработки пыли и шламов заслуживают особого внимания способы, в которых извлекают цинк, свинец, соединения ще¬лочных металлов (классификация исходного материала в аппаратах типа гидроциклонов, получение хлорированных и металлизованных окатышей). Эти способы широко применяются в Японии, где в конце 60-х - начале 70-х годов большое внимание было обращено на производство металлизо¬ванных окатышей с использованием в качестве востановителя угля. Как уже указывалось, общим для этих процессов является использование для востановительного обжига окатышей вращающейся (трубчатой) печи. От¬личаются они в основном технологией подготовки исходных материалов. В последние годы на таких установках вместе с вращающейся печью ра¬ботает устройство типа аглоленты, на которой осуществляются сушка и предварительный нагрев окатышей теплом дыма, уходящего из трубчатой печи решетка - трубчатая печь. Строительство таких установок довольно дорого, поэтому японской фирмой "Раса" был разработан альтернативный способ переработки пылей и шламов с большим содержанием цинка и других примесей - процесс Ра¬са-НГП. Исследования фирмы "Син ниппон" показали, что цинк в домен¬ных шламах сосредоточиваетсяв основном в наиболее тонкой фракции (около 20 мкм), железо сравнительно равномерно распределено во всех фракциях, а углерод - в наиболее крупных. На этой основе была разра¬ботана технология отделения наиболее тонкой фракции (содержащей сое¬динения цинка ) с помощью гидроциклона. Сгущенный шлам направляется в вакуум-фильтры, затем в тарельчатый окомкователь для получения ми¬ниокатышей (1-5 мм), которые далее поступают на агломашину. Слив гидроциклонов с содержанием твердого 2% подают в отстойники, откуда через 3 ч шлам с концентрациейтвердых частиц 9% подается в фильтр-пресс, а осветленная вода возвращается в первичный отстойник. При содержании цинка на входе в гидроциклон 3-5 % в шламе, подавае¬мом на окомкование (а в дальнейшем на агломерацию), содержится цинка всего 1 %, в то время как в сливе гидроциклонов количество его дос¬тигает 8-15 %. Поскольку в сгущенном продукте, а следовательно, и в миниокатышах содержится довольно много углерода, удельный расход кокса при агломерации удается снизить до 2 кг/т чугуна, а количество цинка, поступающего в доменную печь с агломератом, состовляет 0.2 кг/т чугуна. В процессе Раса-НГП используется специальный агрегат, с помощью которого с твердых частиц снимается (обдирается) поверхостный слой, содержащий соединения цинка. Капитальные и эксплуатационные затраты на строительство установки, работающей по этому процессу, в 10-15 раз ниже затрат в случае использования, например, способа СЛ-РН. Проектная производительность одной установки составляет 120 тыс. т в год (по исходному сырью).