ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Железо из печной пыли сталеплавильных заводов из "Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов" ДИЛй с применением процесса агломерации, в результате чего происходило загрязнение окружающей среды и потери значительной части углерода, содержащегося в отходах. [c.212] В типичном металлургическом процессе железную окисиую руду, флюс и восстановитель-кокс загружают в домиу, где сырье плавится и в результате восстановления окислов железа получается жидкий чугун и шлак. В результате высокой температуры и большой скорости подачи воздуха (более 3 м/с) наблюдается большой унос мелкодисперсных частиц, которые улавливаются пылеулавливающей системой в сухом виде или в виде шлама. [c.212] уносимая из доменных печей, состоит из смесн окислов железа, углерода, извести и золы. Ее удаление представляет собой серьезную проблему, поскольку иа каждые 100 т произведенного железа образуется 2,5 т пыли. [c.212] При переделке чугуна в сталь в мартеновской печи или в кислородном конверторе образуется пыль с высоким содержанием окислов железа. Однако ее удаление тоже связано с определенными проблемами, поскольку большинство частиц имеют размеры менее 1 мкм, а количество пыли составляет 1,5 т на каждые 100 т стали. [c.212] Отходы получаются и в процессе разливки стали. Стальные слитки, сутунки и другие полупродукты подвергают повторному нагреванию в печах и из них получают листы, полосы и другие структурные формы на непрерывных прокатных станах. В процессе прокатки происходит образование горячих окисленных частиц, известных как окалина. Эта прокатная окалина в основном состоит из магнитной окиси железа (Рез04) и содержит различные количества масла и смазки, т. е. ее удаление также представляет собой проблему. [c.212] Окислы металлов и органические соединения, входящие в состав этих отходов, являются ценными продуктами. Кроме того, свалка таких отходов все более ограничивается законодательством. Как уже упоминалось выше, применяющиеся методы агломерации наносят вред окружающей среде и поэтому требуют больших расходов на создание устройств, предотвращающих загрязнение. При спекании также происходит сгорание большого количества органических соединений, в результате чего снижается теплотворная способность получаемого продукта. Широко обсуждаемый метод горячего брикетирования не показал высокой экономической эффективности, он очень дорог и не позволяет агломерировать мелкие частицы углерода. [c.212] В некоторых процессах с целью получения цемента к отходам добавляют шлакообразующие компоненты, однако все получаемые продукты обладают недостаточной связывающей способностью при высоких температурах. Очевидно, что для предотвращения загрязнения окружающей среды необходимо использовать процесс агломерации, протекающий при низких температурах и в котором не используются большие количества газов. Процесс должен давать возможность извлекать все ценные продукты, а получаемый агломерат — быть стабильным при высоких температурах, обладать хорошей прочностью и состоять из частиц примерно одинаковых размеров. [c.212] Из накопителя пыль пневматически транспортируется к печи для рафинирования стали и через фурмы подается в расплавленный металл. Пыль с высоким содержанием окиси железа позволяет увеличить выход стали в печи для рафинирования. Схема этого процесса представлена на рис. 92. [c.212] Новый процесс для использования пыли и соответствующая аппаратура могут быть использованы совместно с различными конверторными реакторами и печами, такими как кислородные конверторы с верхним и с нижним дутьем, мартеновские печи и др. Для краткости будет описан только процесс, связанный с кислородным конвертором с нижним дутьем, который на схеме обозначен цифрой 1. Конвертор 1 имеет металлическую оболочку 2, футерованную огнеупорным материалом. [c.212] При контактировании с поверхностью расплавленного металла поступающий углеводород подвергается крекингу, являющемуся эндотермическим процессом и приводящим к охлаждению фурмы, которая сильно нагревается в результате реакции кислорода с компонентами расплава. [c.213] Реактор 1 закреплен на цапфенном кольце, позволяющем реакционному сосуду отклоняться от горизонтальной осн. Детали и привод отклоняющего механизма на схеме не показаны, поскольку они общеизвестны. [c.213] Превращение чугуна в сталь в конверторе происходит в результате инжектирования в горячий расплавленный металл кислорода совместно с другими газами и твердыми веществами, необходимыми для эффективного протекания металлургических реакций. В результате протекания процесса из реактора выделяются большие количества газов и дыма, которые поступают в вытяжной зонт, расположенный над выходным отверстием реактора. Зонт 8 соединен с трубой 9, по которой отходящие газы поступают в мокрый скруббер 10. [c.213] Суспензия из нижней части 11 скруббера 10 с высоким содержанием мелкодисперсной окиси железа подается на фильтр 17 известной конструкции. Там происходит отделение основной части воды, а сконцентрированная суспензия перекачивается насосом 19 по трубопроводам 18 и 20 иа вакуумный фильтр 21. [c.213] Конструкция вакуумного фильтра общеизвестна. В нем происходит удаление остаточных количеств воды из суспензии, после чего подсушенный материал по трубопроводу 22 подается в сушителъ 23 для окончательной сушки. Сушитель 23 обогревается с помощью горючего и может иметь различные конструкции. [c.214] Материал после сушки по трубопроводу 24 подается в сепаратор 25. В данном случае может быть использован сепаратор циклонного типа, в котором помимо дальнейшей сушки материала происходит разделение частнц различной массы. В рассматриваемом примере, однако, производить разделение не требуется и мелкодисперсный материал из сепаратора 25 по трубопроводу подается в емкость для хранения 31. Этот материал является конечным продуктом для той части системы. Между сепаратором 25 и емкостью 31 в случае необходимости могут быть размещены дополнительные бункеры или другие емкости для хранения материала. [c.214] Мелкодисперсный материал с высоким содержанием окиси железа поступает в емкость 31 через газозатворный клапан 30, расположенный в верхней части сосуда. Во время поступления материала емкость 31 находится при атмосферном давлении. Давление в емкости для хранения 31 может быть создано путем подачи сжатого газа (источник его на схеме не показан) по трубопроводу 34. Обычно для этой цели используют сжатый кислород. Газ проходит через регулировочный вентиль 35 и по трубопроводу 36 поступает в емкость 31. [c.214] По ответвлению 33 сжатый газ подается в камеру 32, в которую из емкости для хранения по линии 37 поступают также частицы мелкодисперсного материала. Газ захватывает мелкодисперсные частицы с высоким содержанием окиси железа и по трубопроводу 7 через шарнирное сочленение 3 поступает к фурмам в нижней части конвертора где происходит инжектирование мелкодисперсного материала в расплавленный металл. [c.214] Значительная часть инжектируемой окиси железа восстанавливается до чистого железа, что приводит к увеличению выхода стали. Таким образом, окись железа, выходящая из конвертора после предыдущей плавки в виде дымовых частиц, возвращается для повторного использования в последующей плавке. [c.214] Для сушки материала, проходящего между скруббером 10 и емкостью для хранения 31, могут быть использованы самые различные устройства, их конструкция не имеет большого значения. Они должны обеспечивать достижение только одной цели — получение сухого мелкодисперсного материала, который может быть легко инжектирован в конвертор для повторного использования. Описанный метод может быть использован для конверторов или печей любого типа, в которых имеется возможность для инжектирования порошкообразного материала. [c.214] Более того, такой мелкодисперсный материал может быть получен при работе другого типа агрегата для рафинирования, такого как мартеновская печь, домна или кислородный конвертор с верхним дутьем. Он подается через клапан 27, трубопровод 26 и бункер 28 в емкость для хранения 31, а оттуда может быть иаправлен к фурмам для подачи в реактор 1. [c.214] Вернуться к основной статье