Спосіб переробки замасленої прокатної окалини

1 Спосіб переробки замасленої прокатної окалини, що включає змішування замасленої прокатної окалини і шламів з наступним введенням отриманої суміші в агломераційну шихту, який відрізняється тим, що замаслену прокатну окалину перед змішуванням зі шламами нагрівають до повного видалення з неї води і мастил у вигляді парогазової суміші, що утворюється 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що парогазову суміш, що утворюється, прохолоджують до поділу її на рідку водно-масляну суміш і крекінг-газ 3 наступним виділенням з рідкої водно-масляної суміші рафінованого мастила і водяного конденсату та відведенням крекінг-газу З Спосіб за пп1,2, який відрізняється тим, що нагрівання замасленої прокатної окалини перед змішуванням зі шламами здійснюють спалюванням крекінг-газу, що відводиться, і/або виділеного 3 рідкої водно-масляної суміші рафінованого мастила 4 Спосіб за пп 1-3, який відрізняється тим, що замаслену прокатну окалину перед нагріванням до повного видалення з неї води і мастила у вигляді парогазової суміші, що утворюється, підігрівають водяним конденсатом, виділеним з рідкої водномасляної суміші, з наступним відведенням охолодженого водяного конденсату, що утворюється, і топковими газами, що утворюються при спалюванні крекінг-газу, що відводиться, і/або виділеного з рідкої водно-масляної суміші рафінованого мастила 5 Спосіб за пп 2,4, який відрізняється тим, що охолодження парогазової суміші до поділу її на рідку водно-масляну суміш і крекінг-газ проводять охолодженим водяним конденсатом, що відводиться, який утворюється при підігріві замасленої прокатної окалини перед нагріванням до повного видалення з неї води і мастила 6 Спосіб за пп1,3, який відрізняється тим, що окалину, нагріту до повного видалення з неї води і мастила у вигляді парогазової суміші, що утворюється, прохолоджують повітрям, подаваним на спалювання крекінг-газу, що відводиться, і/або виділеного з рідкої водно-масляної суміші рафінованого мастила Винахід відноситься до галузі металурги, зокрема до підготовки сировини до доменного переділу, і може бути використаний для знемаслювання прокатної окалини з вторинних горизонтальних ВІДСТІЙНИКІВ, а також залізо- і/або марганецсодержащих або інших мелкодисперсных замаслених матеріалів Найбільш близьким технічним рішенням, обраним як прототип, є спосіб переробки замасленої прокатної окалини, що включає змішування замасленої прокатної окалини і шламів з наступним введенням отриманої суміші в агломераційну ши хту (див наприклад, Использование шламов из шламонакопителей и замасленной окалины прокатного производства в агломерационной шихте/М В Рогов, Е Ф Шкурко, И Я Матюх//Бюлетень "Черная металлургия", 1983, № 14, стр 46-47) Даний спосіб переробки замасленої прокатної окалини по технічній сутності й ефекту, що досягається, є найбільш близьким до технічного рішення, що заявляється Недоліком відомого способу переробки замасленої прокатної окалини є його низька економічна СО (О 46310 ефективність і високий ступінь екологічного рирозщеплення вуглеводнів на оксидах заліза, як зику Низька економічна ефективність і високий каталізаторі, з утворенням більш легкокипячих ступінь екологічного ризику обумовлені тим, що мастил і газоподібних продуктів (крекінг-газу) Тамастила, які вміщують до замасленої прокатної ким чином відбувається перетворення некондиційокалини, використовуються тільки частково як паних мастил прокатного виробництва, адсорбоваливо (тільки невелика частина мастил вигорає), а них окалиною, у високоефективні продукти - висозначно велика частина мастил у виді пару летить у кокалорійний крекінг-газ і очищене високоякісне газоходи агломераційних машин, і в остатковому мастило, які утворюють парогазову суміш підсумку через скрубери мокрої газоочистки і стаОхолодження парогазової суміші, що утворювки-освітлювачі попадає до навколишнього сереється, до поділу и на рідку водо-масляну суміш і довища, забруднюючи прилягаючі до металургійкрекінг-газ з наступним виділенням з рідкої водоних комбінатів водойми масляної суміші рафінованого мастила і водяного конденсату і відводом крекінг-газу дає можливість Очікуваним технічним наслідком пропоновазробити ефективне очищення крекінг-газу від води ного винаходу є підвищення економічної ефективі пару мастил, а також розділити рідку водо-масності і зниження ступеня екологічного ризику споляну суміш на високоякісне рафіноване мастило і собу переробки замасленої прокатної окалини водяний конденсат, що веде до підвищення екоЗазначений технічний наслідок досягається номічної ефективності процесу переробки замастим, що в способі переробки замасленої прокатної леної прокатної окалини окалини, що включає змішування замасленої прокатної окалини і шламів з наступним введенням Здійснення нагрівання замасленої прокатної отриманої суміші в агломераційну шихту, окалини перед змішуванням зі шламами спалюванням крекінг-газу, що відводиться, і/або виділе- замаслену прокатну окалину перед змішуного з рідкої водо-масляної суміші рафінованого ванням зі шламами нагрівають до повного видамастила дозволяє проводити процес переробки лення з неї води і мастил у виді парогазової сузамасленої прокатної окалини цілком в автономміші, що утворюється, ному режимі, тобто без застосування ЗОВНІШНІХ - парогазову суміш, що утворюється, прохолоенергоносіїв, що веде до значного підвищення джують до поділу и на рідку водо-масляну суміш і економічної ефективності процесу крекінг-газ з наступним виділенням з рідкої водомасляної суміші рафінованого мастила і водяного Підігрів замасленої прокатної окалини перед конденсату і відводом крекінг-газу, нагріванням до повного видалення з неї води і мастил у виді парогазової суміші, що утворюється, - нагрівання замасленої прокатної окалини певодяним конденсатом, виділеним з рідкої водоред змішуванням зі шламами здійснюють спалюмасляної суміші, з наступним відводом охолоджеванням крекінг-газу, що відводиться, і/або виділеного водяного конденсату, що утворюється, і топного з рідкої водо-масляної суміші рафінованого ковими газами, які утворюються при спалюванні мастила, крекінг-газу, що відводиться, і/або виділеного з - замаслену прокатну окалину перед нагріванрідкої водо-масляної суміші рафінованого масням до повного видалення з неї води і мастила у тила, дозволяє максимально використовувати виді парогазової суміші, що утворюється, підігрісховану енергію пароутворення води і мастил, а вають водяним конденсатом, виділеним з рідкої також залишкову теплоту топкових газів, що веде водо-масляної суміші, з наступним відводом оходо значного скорочення витрати енергоносіїв на лодженого водяного конденсату, що утворюється, і здійснення процесу, тобто до підвищення його топковими газами, що утворюються при спалюефективності ванні крекінг-газу, що відводиться, і/або виділеного з рідкої водо-масляної суміші рафінованого масОхолодження паро-газової суміші до поділу її тила, на рідку водо-масляну суміш і крекінг-газ охолодженим водяним конденсатом, що відводиться, - охолодження паро-газової суміші до поділу її якій утворюється при підігріві замасленої прокатної на рідку водо-масляну суміш і крекінг-газ роблять окалини перед нагріванням до повного видалення охолодженим водяним конденсатом, що відвоз неї води і мастил дозволяє створити замкнутий диться, який утворюється при підігріві замасленої цикл рециркуляції теплового агента, якій поповнюпрокатної окалини перед нагріванням до повного ється при функціонуванні процесу, а не введенням видалення з неї води і мастила, з боку - водяний конденсат спочатку нагрівається, - окалину, нагріту до повного видалення з неї забираючи енергію конденсації пару води і мастил, води і мастила у виді парогазовой суміші, що а потім прохолоджується, віддаючи тепло підігріва утворюється, прохолоджують повітрям, подаваним ВИХІДНІЙ замасленій прокатній окалині, яка надхона спалювання крекінг-газу, що відводиться, і/або дить на переробку Таким чином відбувається ековиділеного з рідкої водо-масляної суміші рафінономія теплоносія і високоефективна рекуперація ваного мастила тепла, що значно підвищує ефективність процесу Нагрівання замасленої прокатної окалини пепереробки замасленої прокатної окалини ред змішуванням зі шламами до повного видалення з неї води і мастил у виді парогазової суОхолодження окалини, нагрітої до повного виміші, що утворюється, дає можливість здійснити далення з неї води і мастил у виді парогазової супроцес очищення окалини й одержати високоякісміші, що утворюється, повітрям, подаваним на ний залізовмісний матеріал, якій дозволяє ефекспалювання крекінг-газу, що відводиться, і/або тивно заміняти звичайний залізорудний концентвиділеного з рідкої водо-масляної суміші рафінорат Одночасно з очищенням окалини відбуваваного мастила, дозволяє з більшою ефективністю ється процес низькотемпературного крекінгу проводити процес спалювання палива, не витра 46310 чаючи енергію на підігрів повітря, а відбираючи її завантажують у залізничні вагони і направляють від виведеної з процесу нагрітої очищеної окаспоживачу Вихідна з апарата 5 парогазова суміш лини за рахунок вакууму, створюваного газодувкою 12, При переробці замасленої прокатної окалини попадає в теплообмінник 7 У теплообміннику відописаним вище способом ні мастила (ні в рідкому, бувається конденсація масляного і водяного пару ні в пароподібному стані), ні крекінг-газ не надхоза рахунок охолодження оборотною водою, подадять у навколишнє середовище Продуктами гованої циркуляційним насосом 11 Водомасляна ріння мастил і крекінг-газу в силу використання емульсія, що утворилася, і крекінг-газ попадають у підігрітого повітря є тільки вуглекисневий газ і сепаратор 8 У сепараторі відбувається очищення вода, які не перетворюють загрози для навколишкрекінг-газу від води і мастил, а також поділ емунього середовища в тих кількостях, у яких вони льсії на рафіноване мастило і водяний конденсат утворяться Таким чином процес переробки замаКрекінг-газ разом з повітрям нагнітають у топкове сленої прокатної окалини протікає з мінімумом відділення апарата 5, попередньо підігріваючи в екологічного ризику накопичувальному відсіку 6 Рафіноване мастило періодично виводять у накопичувальну ємність 9, На фіг 1 показана схема ланцюга апаратів ВІДКІЛЯ забирають на господарські потреби прокаспособу переробки замасленої прокатної окалини тного виробництва Водяной конденсат також пеВІДПОВІДНО до технічного рішення, що заявляється ріодично виводять у накопичувальну ємність 10, 1 - грейферний кран, 2 - захисний грохіт, 3 ВІДКІЛЯ забирають на господарські нестатки комбінакопичувальний ВІДСІК ДЛЯ ВИХІДНОЇ замасленої нату ВИХІДНІ З апарата 5 топкові гази, пройшовши прокатної окалини, 4 - транспортер, 5 - апарат нисистему ЗМІЙОВИКІВ для підігріву вихідної замаслезькотемпературного крекінгу, 5 1 - вузол шнеконої прокатної окалини, викидають в атмосферу вого вивантаження нагрітої очищеної прокатної окалини, 6 - накопичувальний ВІДСІК ДЛЯ очищеної Процес низькотемпературного крекінгу протіокалини, 7 - холодильник, 8 - сепаратор, 9 - накокає таким чином Вихідну попередньо підігріту запичувальна ємність для мастила, 10 - накопичувамаслену прокатну окалину завантажують у бункерльна ємність для водяного конденсату, 11 - рецирживильник 2 3 бункера-живильника завантажений куляційний насос, 12 - газодувка матеріал за допомогою вертикального завантажувального шнека 1 1 , змонтованого на центральНа фіг 2 приведена принципова схема апаному валу 1, надходить у вузол зневоднювання і рата низькотемпературного крекінгу замасленої знемаслювання 4 У вузлі зневоднювання і знемапрокатної окалини слювання замаслена прокатна окалина опуска1 - центральний вал, постачений вертикальється по горизонтальним просечним полицям 4 1 у ним завантажувальним шнеком 1 1 і лопатками нижню частину апарата за допомогою лопаток 1 2, 1 2, які перемішують і переміщають, 2 - бункерщо перемішують і переміщають При переміщенні живильник, 3 - топкове відділення, 4 - вузол зневниз замаслена прокатна окалина нагрівається воднювання і знемаслювання, постачений горизоПри нагріванні відбуваються процеси 1) низьконтальними просечними полками 4 1 і розвантажутемпературного крекінгу та 2) випару води і легвальним конусом 4 2, 5 - вузол вивантаження макого мастила, що утворюється Збезводнена і знетеріалу, постачений горизонтальним розвантажумаслена нагріта окалина накопичується в розванвальним шнеком 5 1 , 6 - пристрій для подачі кретажувальному конусі 4 2 3 розвантажувального кінг-газу, 7 - пристрій для подачі повітря, 8 - приконуса матеріал надходить у вузол вивантаження стрій для подачі мастила, 9 - пристрій для відводу матеріалу 5, постачений горизонтальним розванпарогазової суміші, 10 - пристрій для відводу топтажувальним шнеком 5 1, за допомогою якого і кових газів виводиться з робочої зони апарата Газоподібна Переробку замасленої прокатної окалини здійсуміш, що утворилася, яка складається з пару снюють таким чином Вихідну замаслену прокатну води, пару мастил і крекінг-газу, за рахунок ствоокалину з дренажних ВІДСІКІВ горизонтальних ВІДрюваного розрідження через пристрій для відводу СТІЙНИКІВ прокатного виробництва за допомогою паро-газової суміші 9 залишає робочу зону апагрейферного крана 1 подають на захисний грохіт рата Нагрівання робочої зони апарата виробля2 Пройшовши захисний грохіт очищений від ється спалюванням у топковому відділенні 3 крескрапу матеріал попадає в накопичувальний ВІДСІК кінг-газу, що надходить, і/або рафінованого масЗ, постачений системою ЗМІЙОВИКІВ (на схемі не тила Подача рафінованого мастила здійснюється показані), що забезпечують підігрів замасленої через пристрій для подачі мастила 8, а подача прокатної окалини оборотним водяним конденсакрекінг-газу - через пристрій для подачі крекінгтом і топковими газами Підігріту замаслену прокагазу 6 Необхідне для горіння газу і/або мастила тну окалину грейферним краном подають на повітря нагнітається через пристрій для подачі транспортер 4 (Можливий варіант подачі матеріповітря 7 Гази, що утворилися в топковому віддіалу грейфером, минаючи транспортер) 3 трансленні 3, через пристрій для відводу топкових гапортера попередньо підігріту замаслену прокатну зівЮ під тиском, створюваним за рахунок нагніокалину вивантажують в апарат низькотемператутання крекінг-газу і повітря, виводяться з апарата рного крекінгу 5 В апараті відбувається очищення замасленої прокатної окалини від води і мастил Функціонування способу переробки замаслеОчищену гарячу окалину шнеком 5 1 вивантажуної прокатної окалини ілюструється наступним ють у накопичувальний ВІДСІК 6, постачений систеприкладом конкретного здійснення Вихідна замамою ЗМІЙОВИКІВ (на схемі не показані) для охолослена прокатна окалина в КІЛЬКОСТІ 5950кг/годину дження матеріалу холодними повітрям і крекінгзі змістом мастила 8,4% і вологістю 16,0% подагазом Охолоджену окалину грейферним краном ється на зневоднювання в дренажні ВІДСІКИ При 8 46310 зневоднюванні утворяться два продукти 1) зневоднена замаслена прокатна окалина в КІЛЬКОСТІ 5000кг/годину зі змістом мастила 9,0% і вологістю 12,0% і 2) замаслена сильнообводнена суспензія в КІЛЬКОСТІ 950кг/годину зі змістом мастила 5,3% і вологістю 36,8% Замаслена сильнообводнена суспензія самопливом надходить у голову процесу, а зневоднена замаслена прокатна окалина подається в наступну операцію Навантаження в бункер-живильник грейферним краном здійснюють в три стадії захисне просівання, накопичування очищеної від скрапу замасленої прокатної окалини, власне навантаження в бункер-живильник Скрап, що утворюється при захисному просіванні, періодично віддаляється з грохоту, а очищена від скрапу замаслена прокатна окалина накопичувається в накопичувальному відсіку, де відбувається її попередній підігрів оборотною циркулюючою водою і вихідними топковими газами 3 накопичу вального відсіку попередньо підігрітий матеріал за допомогою грейферного крана подається на транспортер, що переміщає замаслену прокатну окалину в наступну операцію Низькотемпературний крекінг замасленої прокатної окалини являє собою основу способу переробки замасленого матеріалу Низькотемпературний крекінг здійснюється в три стадії 1) крекінг нафтопродуктів з одночасним зневоднюванням і знемаслюванням матеріалу, 2) вивантаження очищеної окалини, 3) конденсація мастила і водяного пару У результаті крекінгу нафтопродуктів з одночасним зневоднюванням і знемаслюванням матеріалу утворяться два продукти 1) очищена нагріта окалина в КІЛЬКОСТІ 3950т/годину, що виходить при температурі 360°С, і 2) двофазна система, що складається з водомасляної емульсії і крекінг-газу (1050кг/годину при температурі 27°С) Вивантаження очищеної окалини виробляється за допомогою шнека Очищена окалина, що накопичується в спеціальному відсіку, у КІЛЬКОСТІ 3950кг/годину при температурі 360°С прохолоджується повітрям, що нагнітається газодувкою в топкове відділення апарата в КІЛЬКОСТІ 9157м3/годину при ВИХІДНІЙ температурі 27°С, і використовується як високоякісний концентрат в аглодоменном переділі Газова фаза, що містить пар мастила, пар води і крекінг-газ (1374л/годину), виводиться з апарата методом вакуумміровання і попадає на конденсацію У результаті конденсації газової фази утворюються два продукти 1) суміш очищеного мастила і водяного конденсату в КІЛЬКОСТІ 1040кг/годину, 2) крекінг-газ у КІЛЬКОСТІ 224м3/годину Крекінг-газ і суміш очищеного мастила і водяного конденсату (водомасляна емульсія) надходять у наступну операцію Поділ мастила і води з відводом крекінг-газу протікає при відсто юванні водомасляної емульсії під вакуумом, створюваним газодувкою У наслідку утворюються 1) рафіноване мастило в КІЛЬКОСТІ 440кг/годину, 2) водяний конденсат у КІЛЬКОСТІ бООкг/годину, 3) кре3 кінг-газ з об'ємною витратою 224м /годину Водяний конденсат періодично виводять в накопичувальну ємність, ВІДКІЛЯ використовують для господарських нестатків комбінату Крекінг-газ газодувкою нагнітається в топкове відділення на спалювання Рафіноване мастило надходить у наступну операцію Накопичування мастила виробляється в стандартній ємності Частина мастила в КІЛЬКОСТІ 12,2кг/годину за допомогою насоса і форсунок використовується в топковому відділенні апарата низькотемпературного крекінгу Інше мастило (427,8кг/годину) йде на потреби прокатного виробництва Охолодження очищеної окалини виробляється холодним повітрям, що нагнітається в КІЛЬКОСТІ 9157 мЗ/годину при ВИХІДНІЙ температурі 27°С разом із крекінг-газом, що відсмоктується газодувкою, (224м3/годину), які проходять через накопичувальний ВІДСІК З нагрітої до 360°С окалиною Нагрівання вихідної замасленої прокатної окалини здійснюється 1) нагрітими топковими газами (витрата 13430м3/годину при температурі 127°С) і 2) гарячою водою, що виходить з операції конденсації водомасляної емульсії в КІЛЬКОСТІ 63м3/годину при температурі 87°С Нагріті топкові гази тією же повітродувкою, що подає крекінг-газ у топкове відділення, пропускають через накопичувальний ВІДСІК з вихідною замасленою прокатною окалиною й охолоджені викидають в атмосферу Гаряча вода, що виходить з операції конденсації водомасляної емульсії, циркуляційним насосом пропускається через накопичувальний ВІДСІК З ВИХІДНИМ матеріалом і охолоджена знову надходить на конденсацію водомасляної емульсії У таблиці приведені порівняльні характеристики ефективності переробки замасленої прокатної окалини відомим способом і що заявляється Винахід, незважаючи на більш високу собівартість переробки замасленої прокатної окалини, дозволяє в порівнянні з прототипом значно збільшити економічну ефективність переробки (прибуток від переробки 1т матеріалу складає 200грн проти 32, витрата мастила на спалювання - 4,9% замість 40%, частка мастила, що повертається в прокатне виробництво - 95,1% проти 0%) і знизити ступінь екологічного ризику (частка мастила, що попадає в навколишнє середовище, 0% проти 60% у прототипі) Крім цього, ВІДПОВІДНО до заявляемого способу переробки замасленої прокатної окалини, додатково виходить водяний конденсат, що використовується як охолоджуючий агент, а не викидається в навколишній простір, як у технічному рішенні, прийнятому як прототип 46310 10 Таблиця. Спосіб L Відомий 2. Що заявляється Собівартість переробки 1 т замасленої прокатної окалини, грн/т 18 25 Прибуток) Частка Частка мас- Частка масодержуваний мастила, тила, возтила, яка віл перероб- викори- вращаемого надходить ки стовув прокатне до нав кілля, 1 т вихідного ваного як виробництво, % матеріалу, паливо, % грн/т % 32 40 60 95,1 200 4,9 Фіг. 1 11 46310 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 12