Спосіб переробки відходів газоочищень металургійного виробництва

1. Спосіб переробки відходів газоочищень металургійного виробництва, що містять цинк і залізо, шляхом змішування відходів з вуглецевим відновником, грануляції отриманої шихти, сушіння гранул, їхнього розсіву з відбиранням придатних гранул і поверненням некондиційного матеріалу на 3 15514 4 ції способу переробки цинковмісних відходів метаповного видалення з них парів цинку. У цьому вилургійного виробництва є висока енергоємність падку з гранулятора виходить переважно сипуча способу переробки цинковмісних відходів металувихідна шихта (грануляція шихти з одержанням ргійного виробництва, низька частка об'ємів вихоциліндричних гранул не відбувається), що призводу міцних придатних для подальшої переробки дить до повернення більшої частини некондиційгранул, що, в свою чергу, не забезпечує безвідхоного матеріалу вдруге на стадію змішування шихдність процесу переробки відходів газоочищень тових матеріалів та призводить до збільшення металургійного виробництва та збільшує питомі енерговитрат. енерговитрати. При додаванні у вихідну шихту для грануляції В основу корисної моделі, що заявляється, покам'яновугільного пеку в кількості понад 3% від ставлено задачу створити такий спосіб переробки загальної маси шихти через підвищений вміст кавідходів газоочищень металургійного виробництм'яновугільного пеку гранули злипаються в грудки ва, що містять цинк і залізо, який за рахунок дода(тобто при грануляції утворюється монолітна зливання у вихідну шихту для грануляції кам'яновугіпла грудка з шихти та гранул), різко ускладнюється льного пеку, зокрема, додавання його розігрітим, і грануляція шихти, не забезпечується можливість виготовлення гранул циліндричної форми певного утворення окремих міцних придатних для подальрозміру дозволить забезпечити скорочення енершої переробки гранул циліндричної форми діаметговитрат, підвищити вихід міцних придатних для ром 5-10мм, довжиною не менше 5мм, які злипаподальшої переробки гранул, тим самим забезпеються в грудки в момент утворення, що, в свою чуючи безвідходність процесу переробки відходів чергу, призводить до збільшення енерговитрат на газоочищень металургійного виробництва. здійснення способу, а саме підвищуються енергоПоставлена задача вирішується тим, що в витрати на перемішування всього об'єму шихти. способі переробки відходів газоочищень металурКрім того, підвищуються енерговитрати при повегійного виробництва, що містять цинк і залізо, рненні некондиційного матеріалу вдруге на стадію шляхом змішування відходів з вуглецевим відновзмішування шихтових матеріалів, а багаторазове ником, грануляції отриманої шихти, сушіння граповернення некондиційного матеріалу на переробнул, їхнього розсіву з відбиранням придатних граку свідчить про неможливість досягнення безвіднул і поверненням некондиційного матеріалу на ходності процесу переробки відходів газоочищень змішування шихти, випалювання придатних гранул металургійного виробництва. з відведенням парів відновленого цинку з випалюУ корисній моделі, що заявляється, геометривальної печі, уловлювання з газового потоку скончна форма і розміри гранул обрані виходячи з денсованого пилоподібного цинкового продукту, умов забезпечення найбільш високого ступеня охолодження та повернення знецинкованих гранул виділення з них парів відновленого цинку, скородо аглодоменного виробництва, згідно з технічним чення необхідної для цього тривалості випалюрішенням, у вихідну шихту для грануляції додають вання або збільшення продуктивності печі, що кам'яновугільний пек у кількості 2-3% від загальної дозволяє забезпечити не тільки скорочення енермаси шихти, а гранули виготовляють циліндричної говитрат, а й безвідходність процесу переробки форми діаметром 5-10мм, довжиною не менше відходів газоочищень металургійного виробницт5мм. Крім того, в окремому випадку виконання ва. способу кам'яновугільний пек додають у вихідну Виготовлення гранул циліндричної форми за шихту для грануляції розігрітим до температури, корисною моделлю, на відміну від виготовлення їх яка становить 0,8-0,9 температури його займання. кулястої форми за прототипом, дозволяє збільшиДодавання у вихідну шихту для грануляції кати тривалість перебування гранул у реакційній зоні м'яновугільного пеку в кількості 2-3% від загальної випалювальної печі, через те що при обертанні маси шихти дозволяє забезпечити скорочення випалювальної печі забезпечується уповільнення енерговитрат, а саме на етапі грануляції всього перекочування і/або ковзання гранул циліндричної об'єму шихтових матеріалів, підвищити вихід міцформи за корисною моделлю (швидкість переміних придатних для подальшої переробки гранул щення матеріалу за корисною моделлю знижуєтьциліндричної форми діаметром 5-10мм, довжиною ся більше, ніж на 25%, на відміну від перекочуванне менше 5мм, тим самим забезпечуючи безвідня гранул кулястої форми за прототипом). Все це, ходність процесу переробки відходів газоочищень в свою чергу, дозволяє підвищити ступінь знецинметалургійного виробництва. ковування та металізації гранул за ті ж оберти виДодавання у вихідну шихту для грануляції капалювальної печі та ті ж самі витрати палива та м'яновугільного пеку в кількості менше 2% від зазменшити витрати палива за умови зростання гальної маси шихти не забезпечує рівномірного продуктивності печі. Тим самим скорочуються перемішування всього об'єму шихтових матеріаенерговитрати на випалювання гранул циліндричлів, що, в свою чергу, не дозволяє забезпечити ної форми, підвищується вихід міцних придатних необхідну міцність гранул, підвищення виходу міцдля подальшої переробки гранул, а також забезних придатних для подальшої переробки гранул печується безвідходність процесу переробки відциліндричної форми діаметром 5-10мм, довжиною ходів газоочищень металургійного виробництва. не менше 5мм, що не дає змоги забезпечити безВиготовлення гранул циліндричної форми діавідходність процесу переробки відходів газоочиметром 5-10мм, довжиною не менше 5мм забезщень металургійного виробництва та не забезпепечує високий ступінь виділення з них парів відночує економію енерговитрат. вленого цинку під час випалювання, скорочуються Крім того, не забезпечується одержання міценерговитрати та забезпечується безвідходність них гранул з необхідним ступенем пористості для процесу переробки відходів газоочищень металур 5 15514 6 гійного виробництва. печних ситуацій у випадках непередбачених колиВиготовлення гранул циліндричної форми діавань температури розігріву, під час яких спостеріметром менше 5мм призводить до утворення загається можливість загрози займання в залежності надто тонких гранул, що призводить до підвищенвід марки й підприємства-виготовлювача кам'яноня їхньої крихкості та руйнування під час вугільного пеку. Це викликає додаткові енерговиттранспортування, сушіння, а також під час випалу рати на його розігрівання без істотного впливу на в обертовій печі, через що зростає забруднення якісні та кількісні показники вихідної шихти та одецинкового продукту пилом зруйнованих гранул, ржуваних з них гранул. що, в свою чергу, не дозволяє забезпечити безвідЗ огляду на викладене вище і з урахуванням ходність процесу переробки. Крім того, збільшурозкритого причинно-наслідкового зв'язку між суються енерговитрати на утилізацію знецинкованих купністю ознак корисної моделі, що заявляється, і гранул після їхнього охолодження. одержаним технічним результатом можна стверВиготовлення гранул циліндричної форми діаджувати, що задача, поставлена в основу ствометром понад 10мм під час випалювання призворення нового способу переробки відходів газоодить до зниження на 5-10% ступеня виділення з чищень металургійного виробництва, що містять них парів відновленого цинку через те, що пари цинк і залізо, цілком вирішена, бо використання цинку не встигають повністю виділиться з центракорисної моделі дозволяє забезпечити скорочення льної області гранул за час їхнього знаходження в енерговитрат, підвищити вихід міцних придатних реакційній зоні випалювальної печі. При цьому для подальшої переробки гранул, тим самим запідвищений залишок цинку у гранулах не дозволяє безпечуючи безвідходність процесу переробки відправляти їх на подальшу переробку до аглодовідходів газоочищень металургійного виробництменного виробництва, що не дозволяє забезпечива. ти безвідходність процесу переробки відходів гаСпосіб переробки відходів газоочищень метазоочищень металургійного виробництва та лургійного виробництва, що заявляється, здійспризводить до додаткових енерговитрат на утилінюють у такий спосіб. зацію гранул з підвищеним вмістом цинку. Відходи газоочищень металургійного виробВиготовлення гранул циліндричної форми доництва, до складу яких входять пил і/або шлами, вжиною менше 5мм призводить до неможливості що містять цинк і залізо, змішують з вуглецевим їхнього повернення до аглодоменного виробництвідновником. Після чого у вихідну шихту для грава, тому що для повернення знецинкованих гранул нуляції додають кам'яновугільний пек у кількості 2до аглодоменного виробництва вони повинні від3% від загальної маси шихти, при цьому в окремих повідати вимогам з мінімальності геометричних випадках здійснення способу кам'яновугільний пек параметрів (а саме, кожний геометричний парадодають у вихідну шихту для грануляції розігрітим метр гранул повинен бути не менше 5мм), а викодо температури, яка становить 0,8-0,9 температуристання гранул циліндричної форми довжиною ри його займання. Отриману шихту гранулюють з менше 5мм не тільки не дозволяє забезпечити виготовленням гранул циліндричної форми діамебезвідходність процесу переробки, але й збільшує тром 5-10мм, довжиною не менше 5мм. Отримані енерговитрати на утилізацію знецинкованих грапісля грануляції циліндричні гранули зазначених нул після їхнього охолодження. розмірів висушують. Висушені гранули розсіюють з Додавання кам'яновугільного пеку у вихідну відбиранням придатних фракцій, при цьому неконшихту для грануляції розігрітим до температури, диційний матеріал повертають знов на змішування яка становить 0,8-0,9 температури його займання, шихти. Придатні гранули випалюють з відведендозволяє забезпечити скорочення енерговитрат на ням з випалювальної печі парів відновленого цинперемішування вихідної шихти, підвищити вихід ку та уловлюють з газового потоку сконденсований міцних придатних для подальшої переробки грапилоподібний цинковий продукт. Потім знецинконул циліндричної форми діаметром 5-10мм, доввані гранули охолоджують і повертають до агложиною не менше 5мм, а також забезпечити безвідоменного виробництва. дходність процесу переробки відходів Безпосередньо спосіб здійснювали так. газоочищень металургійного виробництва. Приклад 1. Додавання кам'яновугільного пеку у вихідну Цинк-залізовмісний пил з сухих газоочищень шихту для грануляції розігрітим до температури, мартенівського виробництва, що містив 1,5% Zn й яка становить менше 0,8 температури його за56% Fe та мав вологість 12%, змішували з дрібноймання, призводить до неможливості його коректдисперсним коксом, який додавали у кількості ного дозування, обумовленого поганою плинністю, 130% від вмісту цинку в пилу, та кам'яновугільним не забезпечує можливість рівномірного перемішупеком, який додавали розігрітим до температури, вання всього об'єму шихтових матеріалів та утвояка становила 0,85 температури його займання, у рення оптимального виходу міцних придатних для кількості 2% від загальної маси шихти. Отриману подальшої переробки гранул циліндричної форми вихідну шихту гранулювали методом екструзії з діаметром 5-10мм, довжиною не менше 5мм, а одержанням циліндричних гранул, які висушували, також не забезпечує безвідходність процесу перерозсіювали з відбиранням придатних фракцій діаробки відходів газоочищень металургійного вирометром 5мм і довжиною 10мм, при цьому неконбництва. диційний матеріал повертали на змішування шихДодавання кам'яновугільного пеку у вихідну ти. Потім придатні гранули випалювали при шихту для грануляції розігрітим до температури, температурі 1000°С, відводили гарячу пилогазову яка становить понад 0,9 температури його засуміш з випалювальної печі, уловлювали цинковий ймання, призводить до виникнення пожежонебезпродукт, що утворювався, охолоджували знецин 7 15514 8 ковані гранули та повертали їх до аглодоменного діаметром 15мм та довжиною 15мм, при цьому виробництва. некондиційний матеріал повертали на змішування Вміст цинку у випалених гранулах становив шихти. Потім придатні гранули випалювали при 0,08%. Вміст придатних фракцій під час розсіву температурі 1000°С, відводили гарячу пилогазову після грануляції становив 95%, а обсяги поверненсуміш з випалювальної печі, уловлювали цинковий ня - 5%. продукт, що утворювався, охолоджували знецинПриклад 2. ковані гранули та повертали їх до аглодоменного Цинк-залізовмісний шлам з мокрих газоочивиробництва. щень конвертерного виробництва, що містив 2,5% Вміст цинку у випалених гранулах становив Zn й 55% Fe та мав вологість 15%, змішували з 0,18%. Вміст придатних фракцій під час розсіву дрібнодисперсним коксом, який додавали у кількопісля грануляції становив 56%, а обсяги поверненсті 130% від вмісту цинку в шламі, та кам'яновугіня - 44%. льним пеком, який додавали розігрітим до темпеЦе пояснюється тим, що розігрівання 1,9% каратури, яка становила 0,9 температури його м'яновугільного пеку до температури, яка станозаймання, у кількості 2,5% від загальної маси шихвила 0,7 температури його займання, не забезпети. Отриману вихідну шихту гранулювали методомчує рівномірного перемішування всього об'єму екструзії з одержанням циліндричних гранул, які шихтових матеріалів і утворення оптимального висушували, розсіювали з відбиранням придатних виходу міцних придатних гранул, що, в свою чергу, фракцій діаметром 8мм і довжиною 8мм, при цьовикликає збільшення енерговитрат на перемішуму некондиційний матеріал повертали на змішування шихти, а також при поверненні більшої часвання шихти. Потім придатні гранули випалювали тини некондиційного матеріалу вдруге на стадію при температурі 1000°С, відводили гарячу пилогазмішування шихтових матеріалів. зову суміш з випалювальної печі, уловлювали циПідвищений залишковий вміст цинку у випанковий продукт, що утворювався, охолоджували лених гранулах пояснюється тим, що необхідний знецинковані гранули та повертали їх до аглододіаметр гранул, з огляду на можливість випарюменного виробництва. вання з них парів цинку за час випалювання та Вміст цинку у випалених гранулах становив можливості повернення знецинкованих гранул до 0,09%. Вміст придатних фракцій під час розсіву аглодоменного виробництва на утилізацію заліза, після грануляції становив 95,5%, а обсяги поверповинен становити 5-10мм, а в досліді цей паранення - 4,5%. метр перевищений. Приклад 3. Приклад 5. Цинк-залізовмісний пил з сухих газоочищень Цинк-залізовмісний шлам з мокрих газоочиелектросталеплавильного виробництва, що містив щень мартенівського виробництва, що містив 2,9% 2,8% Zn й 57% Fe та мав вологість 14%, змішуваZn й 56,5 Fe та мав вологість 12%, змішували з ли з дрібнодисперсним коксом, який додавали у дрібнодисперсним коксом, який додавали у кількокількості 130% від вмісту цинку в пилу, та кам'яності 128% від вмісту цинку в шламі, та кам'яновугівугільним пеком, який додавали розігрітим до темльним пеком, який додавали розігрітим до темпеператури, яка становила 0,8 температури його ратури, яка становила 0,9 температури його займання, у кількості 3% від загальної маси шихти. займання, у кількості 3% від загальної маси шихти. Отриману вихідну шихту гранулювали методом Отриману вихідну шихту гранулювали методом екструзії з одержанням циліндричних гранул, які екструзії з одержанням циліндричних гранул, які висушували, розсіювали з відбиранням придатних висушували, розсіювали з відбиранням фракцій фракцій діаметром 10мм і довжиною 5мм, при діаметром 1,9мм та довжиною 11мм, при цьому цьому некондиційний матеріал повертали на змінекондиційний матеріал повертали на змішування шування шихти. Потім придатні гранули випалюшихти. Потім придатні гранули випалювали при вали при температурі 1000°С, відводили гарячу температурі 1000°С, відводили гарячу пилогазову пилогазову суміш з випалювальної печі, уловлюсуміш з випалювальної печі, уловлювали цинковий вали цинковий продукт, що утворювався, охолопродукт, що утворювався, охолоджували знецинджували знецинковані гранули та повертали їх до ковані гранули та повертали їх до аглодоменного аглодоменного виробництва. виробництва. Вміст цинку у випалених гранулах становив Вміст цинку у випалених гранулах становив 0,09%. Вміст придатних фракцій під час розсіву 0,08%. Вміст придатних фракцій під час розсіву після грануляції становив 96%, а обсяги поверненпісля грануляції становив 25%, а обсяги повернення - 4%. ня - 75%. Утворення окремих гранул настільки Приклад 4. малого діаметра та підвищеної довжини призвоЦинк-залізовмісний пил з сухих газоочищень дить до зростання енерговитрат на екструзію електросталеплавильного виробництва, що містив всього об'єму шихти, а також до зростання енерго2,9% Zn й 56,5% Fe та мав вологість 14%, змішувитрат під час повернення некондиційного матерівали з дрібнодисперсним коксом, який додавали у алу вдруге на змішування шихтових матеріалів. кількості 125% від вмісту цинку в пилу, та кам'яноКрім того, варто враховувати, що необхідний вугільним пеком, який додавали розігрітим до темдіаметр гранул, з огляду на можливість поверненператури, яка становила 0,7 температури його ня знецинкованих гранул до аглодоменного вирозаймання, у кількості 1,9% від загальної маси шихбництва на утилізацію заліза, повинен становити ти. Отриману вихідну шихту гранулювали методом 5-10мм, а в досліді ця умова недотримана. екструзії з одержанням циліндричних гранул, які Приклад 6. висушували, розсіювали з відбиранням фракцій Цинк-залізовмісний шлам з мокрих газоочи 9 15514 10 щень мартенівського виробництва, що містив 2,9% Це пояснюється тим, що при розігріванні 3,2% Zn й 56,5 Fe та мав вологість 12%, змішували з кам'яновугільного пеку до температури, яка станодрібнодисперсним коксом, який додавали у кільковить 0,95 температури його займання, не забезпесті 128% від вмісту цинку в шламі, та кам'яновугічується можливість утворення окремих міцних льним пеком, який додавали розігрітим до темпепридатних гранул, які через підвищений вміст розіратури, яка становила 0,95 температури його грітого кам'яновугільного пеку злипаються в мозаймання, у кількості 3,2% від загальної маси шихмент утворення, що, в свою чергу, призводить до ти. Отриману вихідну шихту гранулювали методом зростання енерговитрат на перемішування всього екструзії з одержанням циліндричних гранул, які об'єму шихти, а також до зростання енерговитрат висушували, розсіювали з відбиранням фракцій при поверненні всього об'єму некондиційного мадіаметром 10мм та довжиною 15мм, при цьому теріалу вдруге на стадію змішування шихтових некондиційний матеріал повертали на змішування матеріалів. шихти. Потім придатні гранули випалювали при Крім того, розігрівання кам'яновугільного пеку температурі 1000°С, відводили гарячу пилогазову до температури, яка становить 0,95 температури суміш з випалювальної печі, уловлювали цинковий його займання, призводить до виникнення пожепродукт, що утворювався, охолоджували знецинжонебезпечних ситуацій у випадках непередбачековані гранули та повертали їх до аглодоменного них коливань температури розігріву, при яких сповиробництва. стерігається можливість загрози займання в Одержання придатних фракцій перед розсівом залежності від марки та підприємствавідзначено не було через те, що під час грануляції виготовлювача кам'яновугільного пеку. утворювалась монолітна злипла грудка з шихти. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Підписне Тираж 26 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