Спосіб обробки розплаву доменного шлаку

Спосіб обробки розплаву доменного шлаку, що включає періодичний випуск розплаву доменного шлаку з печі в шлаківню, подальшу подачу розплаву шлаку в гранбасейн, який відрізняється тим, що фронтально до струменя розплаву шлаку подають воду зі швидкістю 2-4 м/с з об'ємною про3 дуктивністю 1-2 м /хв. (19) (21) u201013289 (22) 08.11.2010 (24) 10.06.2011 (46) 10.06.2011, Бюл.№ 11, 2011 р. (72) САВЧЕНКО МАРІЯ ОЛЕГІВНА, МИСОВ ОЛЕГ ПЕТРОВИЧ, КАЛАШНІКОВ СЕРГІЙ ГРИГОРОВИЧ, СОЛОВ'ЙОВ МИХАЙЛО ВЕНІАМИНОВИЧ (73) ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД "УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКОТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ" 3 получении гранулята шлака от доменной печи / Эрнест Фабер (LU), Ромэн Фриден (LU), Марк Сольви (LU), Луи Шмит (LU), Леон Юльвелинг (LU). № 93029614/25; заявл. 01.06.93; опубл. 20.06.98; Бюл. № 4,- 3 с). Недоліком відомого способу є складність і матеріаломісткість устаткування (установки) грануляції шлаку І необхідність утилізації стічних вод, забруднених сполуками сірки. Найближчим по технічній суті і результату, що досягається, до корисної моделі, яка заявляється, є спосіб обробки розплаву шлаку шляхом виливання його в гранбасейн. Сірководень та сірчистий ангідрид, що утворюється при цьому, розсіюються в атмосферу. (Технологическая инструкция по доменному производству ТИ-Д-01-2004 ОАО «ДМЗ им. Петровского», Раздел 8.4. Грануляция и слив жидкого шлака на шлаковый отвал, переработка ковшевых остатков и обработка шлаковых ковшей, отгрузка готовой продукции – найближчий аналог). Недоліком найближчого аналога є підвищене виділення в атмосферу сполук сірки, які утворюються при взаємодії розплаву шлаку з парами води, що утворюються при його грануляції. В основу корисної моделі поставлена задача зниження викиду в атмосферу сполук сірки шляхом формування в зоні гранбасейну, де відбувається процес грануляції шлаку, умов, що забезпечують неможливість утворення сірководню І сірчистого ангідриду, або допускаючих їх виділення, на зникаюче малому рівні. Поставлена задача досягається тим, що у відомому способі обробки розплаву доменного шлаку, що включає періодичний випуск шлаку з печі в шлаківню, подальшу подачу розплаву шлаку в гран басейн, згідно корисної моделі, фронтально до струменя розплаву шлаку подають воду зі швидкістю 2-4 м/с з об'ємною продуктивністю 1 - 2 3 м /хв. Зниження виділення в атмосферу сполук сірки з шлаку в процесі його випуску в грануляційний басейн відбуватиметься з наступних причин. В доменному шлаку сірка знаходиться в основному у вигляді сульфіду кальцію CaS. Сульфід кальцію при взаємодії з водоповітряним середовищем в процесі випуску і грануляції доменного шлаку в басейн віддає сірку в атмосферу у вигляді сполук з воднем і киснем - H2S і SO2. Для зниження шкідливих газовиділень сірки в атмосферу необхідне різке підвищення гідромодулю в зоні грануляції з швидким одночасним зниженням температури, що створює умови, при яких виділення сірководню і сірчистого ангідриду в атмосферу неможливе. На фіг. 1 - 4 показані концентраційні поля сірководню і сірчистого ангідриду в гранбасейні, які по зменшенню їх площини ілюструють отримання технічного ефекту, що заявляється. Струмінь вогнешлаку позначений на фіг. цифрою 1; трубопровід циркуляційної води в гранбасейні - 2; А - концентраційні поля: сірководню позначено світлим тоном, сірчистого ангідриду сірим; тонка світла лінія -межа області з температурою 100°С; подовжній і торцевий вид гранбасейну - чорні прямокутники. 60018 4 Як видно з фіг. 1-4, подача води в обох варіантах видозмінює форму і площу концентраційних полів сірководню і сірчистого ангідриду і, отже, викид вказаних сполук сірки. Нижня межа швидкості і продуктивності подачі води обґрунтовується тим, що подальше зниження її швидкості І кількості приведе до значного зниження ефекту дії і до збільшення виділення сполук сірки. 3 При продуктивністю води більше 2 м /хв. і швидкості більше 4 м/с ефект дії практично не збільшується, і подальше зниження виділень H2S і SO2 не відбувається. Крім того, це приведе до недоцільної витрати води. Подача води уздовж струменя шлаку дещо знижує викид сірководню і сірчистого ангідриду (приклад 2), тоді як фронтальна подача води знижує викид сполук сірки більш ніж на два порядки (приклади 4 - 6). Наводимо приклади конкретного виконання пропонованого способу. Приклад 1 (найближчий аналог). Спосіб зниження викидів сірководню і сірчистого ангідриду при мокрій грануляції доменного шлаку здійснюють таким чином. Шлак, що періодично випускається з доменної печі має наступний хімічний склад, мас.%: СаО 49,1; SiO2 - 41,0; Аl2О3 - 6,4; MgO - 2,5; MnO - 0,6; FeO - 0,2; S - 0,2. У міру виплавки шлак, що випускається з печі, по жолобах ливарного двору направляють в шлаківню, а потім скачують розплав шлаку в грануляційний басейн. При скачуванні (випуску) розплаву шлаку в грануляційний басейн в зону грануляції шлаку подають воду зі швидкістю 2-4 м/с і об'ємною продук3 тивністю 1 - 2 м /хв. за допомогою встановленої в гранбасейні труби. Для визначення викиду сірководню і сірчистого ангідриду при грануляції шлаку, як для неорганізованого джерела, застосовується розрахунковий метод з використанням нормативних показників емісії (питомих викидів) (Збірник показників емісії (питомих викидів) забруднюючих речовин в атмосферне повітря різними виробництвами, Том 1 / Українського наукового центра технічної екології: Донецьк 2004. - с 184; Андоньев СМ., Зайцев Ю.С., Филипьев О.В. Пылегазовые выбросы предприятий черной металлургии. Изд. 3-е, исправленное и дополненное. Харьков, 1998). На підставі даних цих джерел визначений викид сірководню і сірчистого ангідриду прототипу (приклад 1). Приклади 2-7 відрізняються лінійною швидкістю, продуктивністю води і способом установки труби для подачі води: уздовж струменя шлаку або фронтально до нього. В таблиці 1 наведені приклади здійснення способу з різними умовами. Як видно з таблиці 1, подача води навіть з максимальною швидкістю в подовжньому напрямі щодо струменя вогнешлаку неефективна. Подача води фронтально до струменя вогнешлаку зі швидкістю 2-4 м/с з об'ємною продуктивністю 1 - 2 3 м /хв знижують викид сірководню і сірчистого ангідриду більш ніж у 100 разів. Пропонований спосіб обробки доменного шлаку може бути застосований на металургійних за 5 60018 водах у виробництві гранульованого шлаку мокрим методом і відрізняється зникаючими значен 6 нями викиду сполук сірки в атмосферу, тобто високою екологічною безпекою. Таблиця 1 Викид сірководню, кг/т №№ п/п 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Приклади Прототип Подовжня подача води, швидкість 4 м/с з об'ємною продуктивністю 3 2,0 м /хв. Фронтальна подача води швидкість 1 м/с з об'ємною продуктив3 ністю 0,5 м /хв. Фронтальна подача води швидкість 2 м/с з об'ємною продуктив3 ністю 1,0 м /хв. Фронтальна подача води, швидкість 3 м/с з об'ємною продуктив3 ністю 1,5 м /хв. Фронтальна подача води швидкість 4 м/с з об'ємною продуктив3 ністю 2,0 м /хв. Фронтальна подача води швидкість 5 м/с з об'ємною продуктив3 ністю 2,5 м /хв. В літній період 0,5000 Викид сірчистого ангідриду, кг/т В зимовий пеВ літній період ріод В зимовий період 0,6000 0,0500 0,1300 0,4000 0,4800 0,0400 0,1040 0,2941 0,3529 0,0071 0,0186 0,0706 0,0847 0,0036 0,0093 0,0047 0,0056 0,0004 0,0011 0,0035 0,0042 0,0004 0,0009 0,0032 0,0042 0,0003 0,0008 7 Комп’ютерна верстка І.Скворцова 60018 8 Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601