Оценка возможности использования техногенных отходов как источника сырья для черной металлургии
advertisement
ОАО «УРАЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТАЛЛОВ» Л.А. Смирнов Оценка возможности использования техногенных отходов как источника сырья для черной металлургии Количество железа в шлаковых отвалах на предприятиях черной металлургии РФ Тип шлаков Количество шлака, млн. т металлическое оксидное общее Доменные 150 10,0 1,2 11,2 Сталеплавильные 190 20,4 25,4 45,8 8 0,6 0,3 0,9 348 31,0 26,9 57,9 Ферросплавные Всего Количество железа, млн. т 2 Оценка текущего выхода доменных и сталеплавильных шлаков и содержание в них металла (млн. т в год) Тип шлака Выход шлака Содержание металлического железа Сталеплавильные 16,0 0,32 Доменные 10,0 1,2 Итого 26,0 1,52 3 Тип шлаков Отвальные *) Текущие **) Всего Сталеплавильное производство Аглодоменное производство Сталеплавиль ное производство Аглодоменное производство Сталеплавиль ное производство Аглодоменное производство Сталеплавильные 𝟏𝟐𝟓, 𝟎 𝟑𝟏𝟎, 𝟎 𝟑𝟕𝟓, 𝟎 𝟏𝟗𝟎, 𝟎 𝟔𝟎𝟎, 𝟎 𝟕𝟗𝟓, 𝟎 𝟑𝟗𝟎, 𝟎 𝟏𝟗𝟓, 𝟎 𝟕𝟐𝟓, 𝟎 𝟏𝟏𝟎𝟓, 𝟎 𝟕𝟔𝟓, 𝟎 𝟑𝟖𝟓, 𝟎 Доменные 𝟏𝟎𝟎, 𝟎 𝟑𝟎𝟎, 𝟎 𝟒𝟎𝟎, 𝟎 𝟐𝟎𝟎, 𝟎 𝟑𝟎, 𝟎 𝟗𝟓, 𝟎 𝟏𝟑𝟎, 𝟎 𝟔𝟓, 𝟎 𝟏𝟑𝟎, 𝟎 𝟑𝟗𝟓, 𝟎 𝟓𝟑𝟎, 𝟎 𝟐𝟔𝟓, 𝟎 Итого 𝟐𝟐𝟓, 𝟎 𝟔𝟏𝟎, 𝟎 𝟕𝟕𝟓, 𝟎 𝟑𝟗𝟎, 𝟎 𝟔𝟑𝟎, 𝟎 𝟖𝟗𝟎, 𝟎 𝟓𝟐𝟎, 𝟎 𝟐𝟔𝟎, 𝟎 𝟖𝟓𝟓. 𝟎 𝟏𝟓𝟎𝟎, 𝟎 𝟏𝟐𝟗𝟓, 𝟎 𝟔𝟓𝟎, 𝟎 *) При годовом извлечении металла – 1,0 млн т **) Производство чугуна – 45 млн. т, стали – 75 млн. т Числитель – при существующей технологии переработки Знаменатель – в случае дополнительной очистки фракции – 100 мм 4 Извлечение железа при увеличении переработки отвальных шлаков в 2 раза (тыс. т в год) Тип шлаков Отвальные Текущие Всего Сталеплавильное производство Аглодоменное производство Сталеплавильн ое производство Аглодоменное производство Сталеплавильн ое производство Аглодоменное производство Сталеплавильные 𝟐𝟓𝟎, 𝟎 𝟔𝟐𝟎, 𝟎 𝟕𝟓𝟎, 𝟎 𝟑𝟖𝟎, 𝟎 𝟔𝟎𝟎, 𝟎 𝟕𝟗𝟓, 𝟎 𝟑𝟗𝟎, 𝟎 𝟏𝟗𝟓, 𝟎 𝟖𝟓𝟎, 𝟎 𝟏𝟒𝟏𝟓, 𝟎 𝟏𝟏𝟒𝟎, 𝟎 𝟓𝟕𝟓, 𝟎 Доменные 𝟐𝟎𝟎, 𝟎 𝟔𝟎𝟎, 𝟎 𝟖𝟎𝟎, 𝟎 𝟒𝟎𝟎, 𝟎 𝟑𝟎, 𝟎 𝟗𝟓, 𝟎 𝟏𝟑𝟎, 𝟎 𝟔𝟓, 𝟎 𝟐𝟑𝟎, 𝟎 𝟔𝟗𝟓, 𝟎 𝟗𝟑𝟎, 𝟎 𝟒𝟔𝟓, 𝟎 Итого 𝟒𝟓𝟎, 𝟎 𝟏𝟐𝟐𝟎, 𝟎 𝟏𝟓𝟓𝟎, 𝟎 𝟕𝟖𝟎, 𝟎 𝟔𝟑𝟎, 𝟎 𝟖𝟗𝟎, 𝟎 𝟓𝟐𝟎, 𝟎 𝟐𝟔𝟎, 𝟎 𝟏𝟎𝟖𝟎, 𝟎 𝟐𝟏𝟎𝟎, 𝟎 𝟐𝟎𝟕𝟎, 𝟎 𝟏𝟎𝟒𝟎, 𝟎 5 Типовая схема переработки отвальных шлаков производительностью 0,05 – 1,5 млн т в год 6 Конструктивная схема агрегата барабанного типа для переработки шлаков в расплавленном состоянии 1 – опора неподвижной стенки; 2 – неподвижная стенка; 3 – кольцевая камера; 4, 10 – бандаж; 5 – рабочие тела; 6- колосники; 7 полка разгрузочного барабана; 8 – подвижная камера для охлаждения рабочих тел; 9 – колесо зубчатое; 11 – лоток выпускной; 12 – коллектор для отвода пара; 13 – опора коллектора; 14 – ролик и опора; 15 – уровень воды в подвижной камере; 16 – цилиндрическая обечайка разгрузочного барабана; 17 – коническая обечайка разгрузочного барабана; 18 – ячейки кольцевой камеры. Загрузочный желоб условно не показан 7 Слив шлака на опытной установке барабанного типа 8 В отвалах и шламохранилищах предприятий черной металлургии накоплено более одного 1, 6 млн. т окалины и 1,0 млн. т пыли и шлама газоочистки. Окалина содержит до 70% железа при концентрации серы менее 0,06%. Пыль газоочистки содержит около 50% общего железа. Оценка показывает, что в окалине и пыли газоочистки размещенных в отвалах, содержится около 1,7 млн. т железа. Эти материалы в окускованном виде пригодны в качестве железосодержащего сырья для металлургического передела. Цинксодержащие пыли могут использоваться после извлечения цинка. 9 Возможные альтернативные виды металлошихты вместо металлолома для выплавки стали № *) п/п Вид металлошихты Способ производства Характеристика применения Доменная печь Обычный расход 10 - 40 % Возможный – до 80 % 1 Доменный чугун 2 Жидкий углеродистый полупродукт Корекс, Ромелт и др. При получении полупродукта используется уголь, железосодержащие и некондициоонные концентраты (В стадии промышленного освоения) Обычный расход 10 - 40 % Возможный – до 80 % 3 Железо Металлизованные прямого окатыши и восстановления брикеты Газовое восстановление Мидрекс, Хил Твердфазное восставновление SL/RH (вращающаяся печь) Использование до 15% - 20% при порционной загрузке и до 80% при непрерывной загрузке Металлические гранулы 4 Металлоотходы, получаемые при переработке шлаков текущего производства и шлаковых отвалов 5 Углероднооксидные материалы Железофлюсы Синтеком Твердофазное восстановление ITmk3 (кольцевая печь) Дробление, сепарация Использование не более 20% от массы шихты Брикетирование материалов, содержащих оксиды железа с углеродистым восстановителем Использование до 5-7 % от массы шихты Заливка железосодержащих оксидных материалов жидким чугуном Использование до 15% от массы шихты *) 1-5 – для выплавки электростали; 3-5 – для выплавки стали в конвертерах 10 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. Переработка отвальных и текущих доменных и сталеплавильных шлаков обеспечивает не только экологическую безопасность окружающей среды, но и дает для аглодоменного и сталеплавильного производств более 2 млн. т металлического железа в год, сокращая потребность в металлоломе и железной руде. 2. При увеличении объема переработки шлаковых отвалов в два раза они могут быть ликвидированы в течение 15 лет, в три раза – 10 лет. 3. В связи с увеличением доли амортизационного лома, возможным дефицитом лома в стране и дефицитом лома в Уральском регионе необходимо развитие производства альтернативных материалов – железа прямого восстановления. 11 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
