Содержание к диссертации
СОДЕРЖАНИЕ 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1. МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ШЛАКИ: ПРИРОДА, СОСТАВ, СВОЙСТВА,
ПЕРЕРАБОТКА 7
1.1. Некоторые особенности металлургического производства жаропрочных
сталей и сплавов 7
1.2составиш>иродаметаллурп1ческихпглаков 9
-
Физические свойства шлаков 11
-
Минералогический состав шлаков 15
-
Щебешш металлургических шлаков 16
-
Металл в сталеплавильных шлаках 19
-
Способы и оборудование для переработки шлаков 22
Заключение 25
2 РАЗРАБОТКА КОНЦЕПЦИИ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ
ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ - ОТВАЛОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ 26
-
Металлическая фаза в шлаках 26
-
Концепция комплексной переработки шлака 37
-
Шлаковый отвал ОАО "Электросталь" 38
-
Разработка гравитационного метода сепарации 45
-
Принципиальная схема линии переработки отвалов металлургических шлаков 49
-
Патентование 50
-
Выдвижение работы на соискание премии правительства Российской
Федерации в области науки и техники за 1998г 51
Выводы 52
З.ОБОРУДОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОТВАЛОВ
МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ ЗАВОДА «ЭЛЕКТРОСТАЛЬ» 54
-
Выбор оборудования для дробления 54
-
Оборудование для дробления и сепарации 56
-
Исходные данные для выбора оборудования 56
-
Исходные данные для проектирования оборудования по воздушной сепарации шлака, 56
-
Необходимый набор строительной техники для обслуживания
участка. .'.Т.- 57
3.2.4 Состав дробильного оборудования и его характеристика 57
-
Выбор основных параметров дробления и сепарации шлака 64
-
BbffiOP ОГПИМАЛЬНЫХ режимов сепарации шлаков 70
-
Контроль и управление процессом дробления шлака 71
Выводы 73
4.ПОДГОТОВКА, ИССЛЕДОВАНИЕ И ПЕРЕПЛАВ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО СКРАПА И
МЕТАЛЛОКОНЦЕНТРАТА 75
4.1 Исследование скрапа после дробления 75
4.2. Исследование металлического концентрата после сепарации 76
-
Особенности плавки металлического скрапа методом сплавления и частичной продувки кислородом 80
-
Особенности плавки металлического скрапа жаропрочных сплавов и
металлоконцентрата с полным окислением 81
-
Исследование изменения состава металла и шлака в процессе окислительной пгодувкиПШРЗ 83
-
Термодинамика совместного окисления углерода и хюма в процессе продувки. : 85
-
Исследование качества ГШІРЗ 91
-
Качество сплава ЭП43 7 93
-
Исследование качества металла, выплавленного с частичной окислительной
продувкой и методом сплавления СКРАПА 103
Выводы 103
5. ПОЛУЧЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ 107
ВЫВОДЫ 108
6. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ
КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАКООТВАЛА ОАО «ЭЛЕКТРОСТАЛЬ». 109
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 111
ЛИТЕРАТУРА
ИЗ
Введение к работе
Проблема переработки шлакоотвалов металлургических заводов является одной из наиболее актуальных в металлургии. Расчеты показывают, что на территории России и стран СНГ запасы шлаковых отвалов достигают сегодня более 500 млн. тонн.
Проблеме переработки шлаков всегда уделялось определенное внимание, и одним из инициаторов решения этой проблемы был академик И.Ф. Бардин.
Повышение стоимости переработки руд с ценными компонентами, ухудшение их качества, значительный рост капитальных затрат и эксплуатационных расходов на добычу, дробление и извлечение, высокие транспортные расходы - все это вынуждает металлургические предприятия искать более дешевые источники сырья, легирующих компонентов сталей. Одним из источников являются шлаковые отвалы, накопленные металлургическими предприятиями за много лет интенсивного производства. Шлаковые отвалы представляют собой техногенные месторождения смеси металлических и оксидных составляющих, каждая из которых является ценным сырьем. Извлечение из шлака металлических компонентов, содержащих помимо железа такие дорогостоящие и дефицитные легирующие элементы как вольфрам, никель, хром, молибден, кобальт и др. и использование их для производства сталей и сплавов позволяет существенно повысить экономические показатели металлургического производства.
Вторая часть переработки шлакоотвалов - шлаковая фракция -пригодна для использования в дорожном строительстве и производстве строительных материалов.
Комплексная переработка техногенного сырья - отвалов металлургических шлаков - является актуальной не только с экономической, но и с экологической точки зрения. Переработка шлакоотвалов показывает путь решения одной из наиболее важных экологических задач - очистку территорий от крупнотоннажных отходов, какими являются шлаки металлургического производства. Шлаковые отвалы служат источниками пылеобразования, негативно влияют на состояние окружающей среды, загрязняя грунтовые воды и поверхностные источники тяжелыми металлами, занимая значительные земельные территории.
На металлургическом заводе «Электросталь», как и на других заводах, за 1919 - 1990 гг образовался достаточно больших объемов шлаковый отвал. В нем помимо шлаковой фазы находился металлический скрап в кусках различного размера, от 1 - 2 м до мельчайших корольков диаметром менее 1 мм. Металлический скрап в значительной своей части, как показали предварительные исследования, является немагнитным. Это исключило использование известного метода разделения металла и неметалла -магнитной сепарации и потребовало разработки новой концепции переработки материала шлакового отвала,ч позволяющей полностью извлекать металлический скрап, особенно немагнитный в частицах малого размера.
Автор диссертации стоял у истоков разработки концепции комплексной переработки шлакового отвала и ее практической реализации.
Разработанная концепция переработки шлакового отвала завода «Электросталь», как техногенного месторождения полезных ископаемых, включает оценку запасов техногенного месторождения, выявление количества, формы, размеров, состава и магнитных свойств металлической составляющей, выбор основного оборудования для дробления и размола, обоснование гравитационного способа разделения дробленого шлака на оксидную и металлическую (в том числе немагнитную) составляющие, использование металлической составляющей материала шлакового отвала для производства паспортной рафинированной шихтовой заготовки, а оксидной составляющей -для производства дорожных и строительных изделий.
В период с 1991 по 1999 гг. шлаковый отвал завода «Электросталь» полностью переработан. При этом достигнут значительный экономический
6 эффект. За разработку концепции переработки шлакового отвала и ее промышленную реализацию в 1999 г. присуждена премия Правительства Российской Федерации. Разработанное оборудование в настоящее время используется для целей переработки шлаков текущего производства.
Похожие диссертации на Разработка и внедрение процесса комплексной переработки отвалов металлургических шлаков с целью извлечения металлических компонентов и получения строительных материалов
