ПРЕРАБОТА И УПОТРЕБЯВАНЕ НА ШЛАКА - Студиопедия
Преработката на шлака и оползотворяването на металургичните шлаки са широко използвани в света. В съвременните металургични заводи не само се използват всички получени шлаки, но постепенно се разработват и стари шлакови купища. Стотици милиони тонове шлака все още се съхраняват в депата за шлака в заводите на страната ни, а депата заемат големи площи. Преработката и използването на шлаката (и уловения прах от топилната инсталация) понастоящем е независим подсектор на металургичното производство.
25.13.1. Използване на доменни шлаки. Съставите на доменните шлаки варират в доста широки граници. Можете да вземете следния състав на шлаката,%: SiO2 35-40; A1203 8-17; CaO 40-46; MgO 2-10. Добивът на шлака, в зависимост от състава на шихтата и други фактори, варира от 300 до 600 kg/t чугун.
Практиката е доказала стойността на доменната шлака като суровина. В момента всички металургични предприятия организират преработката на шлаката в полезни продукти: гранулирана шлака (гранулирана шлака), трошен камък, пемза, минерална вата, отливки, павета и други продукти, трошен камък с високо съдържание на алуминий.
Най-широко разпространена е преработката на шлака от доменни пещи в гранули, чието производство изразходва около 50% от общата маса на шлаката от доменни пещи.
От всички съществуващи методи на гранулиране в металургията се използват главно три.
1. Мокро гранулиране - струя вода се подава към текущата струя разтопена шлака и двете струи попадат във воден басейн. В резултат на това разтопеното вещество (в нашия случай шлака) се пръска и тези пръски се втвърдяват във вода под формата на малки зърна или гранули.
2. Полусухо гранулиране - стопено вещество,смесен със струя вода, поднесен върху въртящ се барабан с перки, от който се изхвърля под формата на капки. Когато бъдат пуснати във въздуха, тези капчици се втвърдяват.
3. Сухо гранулиране - стопеното вещество се гранулира под въздействието на сгъстен въздух, азот или пара.
Доменните гранулирани шлаки се използват: за частично заместване на естествения пясък в състава на бетона; като активна минерална добавка при производството на портланд шлаков цимент; като суровинен компонент при производството на циментов клинкер; за производство на шлакови блокове (потребителски стоки) и др.
1 От лат.гранул —зърно.
Шлаковият натрошен камък е вторият по големина продукт от преработката на шлака от доменни пещи. Трошен камък от шлака от доменна пещ е ефективен агрегат за бетон; подобрява някои технологични характеристики на бетоновата смес. Използван за изграждане и ремонт на пътища, шлаковият трошен камък не е по-нисък от твърдия скален трошен камък по своите свойства, понякога го превъзхожда.
Пемзата от шлака се използва за производство на лек бетон. Бетонът на този агрегат се характеризира с по-висока плътност и по-ниска топлопроводимост в сравнение с лекия бетон с еднаква якост.
Един от ефективните топлоизолационни материали е минералната вата и продуктите на нейна основа. Основният суровинен компонент на индустрията за минерална вата е кисела шлака от доменни пещи, богата на силициев диоксид и алуминиев оксид.
От течна доменна шлака се получават и различни лети шлакови материали и продукти: пътни настилки, базалтови тръби и др.
25.13.2. Оползотворяване на стоманодобивните шлаки. Етапите на обработка и обезвреждане на цялата маса шлаки, образувани при стоманодобивната промишленост, са незаменим елементбезотпадна технология. Първо, многобройните купчини сгурия и произтичащото от тях отчуждаване на земя, образуването на прах, отрицателното въздействие върху въздуха и водните басейни са вредни и неприемливи за околната среда; второ, изхвърлянето на отпадъци е икономически изгодно. Достатъчно е да се каже, че само от шлака от чист метал се извличат повече от 1 милион тона годишно.
Основните начини за оползотворяване на шлаките от производството на стомана са: 1) извличане на метали; 2) получаване на железен флюс за производство на вагра и доменна пещ; 3) получаване на трошен камък за пътно и промишлено строителство; 4) използването на основни шлаки като варовикови торове (шлаково брашно) за селското стопанство; 5) използването на фосфорсъдържащи шлаки за производство на торове за селското стопанство; 6) рециклиране на крайните шлаки от производството на стомана.
Шлаките от топене на стомана могат условно (което означава тяхното по-нататъшно използване) да бъдат разделени на няколко подгрупи:
а) шлаки, образувани в началния период на топене (този период често се наричаокислителен).Тези шлаки съдържат голямо количество железни оксиди (понякога до 40% от общото количество шлака). Желязото в шлаката може да бъде под формата на FeO и Fe2O3 оксиди и под формата на железни пелети, заплетени в шлаката. Основността на тези шлаки е ниска; те обикновено се изтеглят от завода след първоначалния период на топене и могат да се съхраняват и обработват отделно;
1 Чист калциев ортосиликат (CaO)2 • SiCb теоретично се състои от 65% CaO и 35% SiO2. Съставът на истинските шлаки обаче се различава от състава на дикалциевия силикат и действителната температура на разлагане на истинските шлаки е много по-ниска от 675 °C.
В редица металургични предприятия (Новолипецк металургичензавод, Череповец Северстал, Таганрогски металургичен завод и др.), е създадено и работи оборудване за почти 100% преработка на шлака. В същото време се получава значително количество трошен камък, шлаково брашно, фосфатна шлака и се извлича значително количество метал. Проблемът с обезвреждането на шлаката обаче все още не е напълно решен в цялата страна: много проектни разработки са в процес на решаване. Разработват се технологии за получаване на абразивни материали от шлаки; Разработват се методи за сухо и мокро гранулиране на течни шлаки от топене на стомана. Особено обещаващо е организирането на сухо гранулиране, при което могат да се решат едновременно две задачи: чрез укрепване на защитата на водния басейн да се получи топъл въздух. Трябва да се отбележи разширяването на използването на конверторни шлаки при топенето на чугун и при производството на агломерат. Използването на шлака е придружено от заместването й в заряда на част от агломерацията, суровия варовик и манганова руда; в същото време цената на агломерационния заряд се намалява, производителността на агломерационните машини се увеличава и силата на агломерацията се увеличава.
8. При използване на течни шлаки се получават значителни икономии на ресурси:
а) при производството на електрическа стомана - това е практиката на работа в "блато" (в резултат на това се увеличава производителността, ускорява се образуването на шлака, спестява се поток и се намалява консумацията на енергия);
б) в конверторното производство - когато крайната шлака се остави в пещта, топлинният баланс се подобрява, ускорява се шлакообразуването, спестява се флюс, намаляват загубите на желязо със шлаката;
в) в конверторното производство - поради "издухването" на шлаката върху повърхността на облицовката след освобождаването на стопилката, издръжливостта на облицовката се увеличава и консумацията на огнеупори намалява.
9. Особено ефективенразработване на депа за шлака за заводи, произвеждащи легирани и високолегирани стомани. В много случаи това не изисква използването на особено сложно оборудване.
Всички метални отпадъци могат да бъдат разделени на вътрешнозаводски групи според степента на легиране и химичен състав. Има повече от 450 от тях в Dneprospetsstal, включително 70 групи легиран скрап. За да използвате скрап за директно топене на серийни стомани и дори за топене на така нареченитезаготовки за шихта, е необходимо задължително внимателно сортиране на скрап по химичен състав.
Скрапът се извлича практически с минни багери, булдозери и самосвали.
Извлеченият скрап се транспортира до цеха за набиване на пилоти; дели се на магнитни и немагнитни. Освен това, според размерите (масата), скрапът се разделя на извънгабаритни (повече от 10-15 тона), общи (0,5-10,0 тона) и малки (0,25-0,5 тона). Скрапът се съхранява отделно, в който се виждат разтопени остатъци от различна топлина, както и отпадъци с голямо съотношение (повече от 20%) неразделима шлака. От всяка габаритна и извънгабаритна скрап се изрязва проба за химико-спектрален контрол в стационарна лаборатория. Според резултатите от контрола на скрапа се присвоява група отпадъци съгласно заводските технологични инструкции, претегля се. С получените данни за химичния състав, определената група отпадъци и масата, скрапът се изпраща на платформи в стоманодобивния цех за използване при топенето на стомана от съответния клас.
Извънгабаритният скрап в цеха за пилоти се нарязва с помощта на кислородни горелки или друго оборудване.
Изпращането на немагнитен скрап се извършва в тави за по-лесно зареждане във вани или директно в реверсивни вани на пещ, транспортирани на вагони до цеха.
INВ резултат на това през 1999 г. 19 570 тона скрап бяха извадени от купчините шлака и изпратени в цеха за пилоти, от които 18 370 тона бяха разтопени в дъгови пещи през същото време.В същото време около 12 хиляди тона беше скрап от легирана стомана; по-голямата част от него се използва за директно топене. - Натрупаният опит ни позволява значително да рационализираме методите както за добив, така и за обезвреждане на скрап, които се различават по габаритни размери и химичен състав.
Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката: