Спосіб обробки матеріалу, що містить залізо і леткі метали (варіанти), та спосіб експлуатації індукційної канальної печі

1. Спосіб обробки матеріалу, що містить залізо і леткі метали, який полягає в тому, що завантажують матеріал, що містить залізо і леткі метали, в індукційну канальну піч, що містить розплавлений чавун, дозволяють регульованій кількості кисню увійти в індукційну піч для регулювання щонайменше однієї характеристики, вибраної з і) температури у вільному просторі над ванною розплаву в індукційній печі, і іі) кількості вуглекислого газу у вільному просторі, одержують залізовмісний продукт і витягують леткі метали. 2. Спосіб за п. 1, в якому матеріалом, що містить залізо і леткі метали, є пил сталеплавильної печі. 3. Спосіб за п. 1, в якому операції способу здійснюють періодично, безперервно або напівбезперервно. 4. Спосіб за п. 1, в якому додатково завантажують інші матеріали, що містять залізо і леткі метали. 5. Спосіб за п. 1, в якому матеріалом, що містить залізо і леткі метали, є щонайменше матеріал зі стального брухту, рідкого чавуну і агломераційного пилу. 6. Спосіб за п. 1, в якому леткі метали містять щонайменше один метал з цинку, свинцю і кадмію. 7. Спосіб за п. 1, в якому леткі метали витягують за допомогою випускання летких металів у вигляді 2 (19) 1 3 90139 4 17. Спосіб експлуатації індукційної канальної печі, в якому завантажують матеріал, що містить залізо і леткі метали, в індукційну канальну піч, дозволяють регульованій кількості кисню увійти в індукційну піч для регулювання щонайменше однієї характеристики, вибраної з і) температури у вільному просторі над ванною розплаву в індукційній печі, і іі) кількості вуглекислого газу у вільному просторі, і витягують залізовмісний продукт з індукційної канальної печі і витягують леткі метали. 18. Спосіб за п. 17, в якому операції способу здійснюють періодично, безперервно або напівбезперервно. 19. Спосіб за п. 17, в якому додатково завантажують інші матеріали, що містять залізо і леткі метали. 20. Спосіб за п. 17, в якому матеріал, що містить залізо і леткі метали, виготовлено в обладнанні, відмінному від обладнання, що містить згадану індукційну канальну піч. 21. Спосіб за п. 17, в якому матеріалом, що містить залізо і леткі метали, є щонайменше один матеріал, вибраний зі стального брухту, рідкого чавуну і агломераційного пилу. 22. Спосіб за п. 17, в якому леткі метали містять щонайменше один метал з цинку, свинцю і кадмію. 23. Спосіб за п. 17, в якому леткі метали витягують за допомогою випускання летких металів у вигляді парів з індукційної канальної печі і витягання парів летких металів. 24. Спосіб за п. 17, в якому додатково регулюють щонайменше одну характеристику, вибрану з і) в'язкості шару шлаку в індукційній канальній печі, і іі) хімічного складу шару шлаку в індукційній канальній печі. 25. Спосіб за п. 17, в якому в шар шлаку додають один або більше хімічних реагентів. 26. Спосіб за п. 17, в якому матеріал, що містить залізо і леткі метали, завантажують в канальну піч на кінці, протилежному тому кінцю, на якому видаляється шлак з канальної печі. Даний винахід належить до способів і процесів для обробки таких відходів, як пил дугової електропечі (ДЕП), шлам кисневого конвертера, вторинна окалина, шлам і пил, що утворюються при гальванізації, акумулятори, а також інших матеріалів в процесі виробництва металевої продукції і для витягання заліза і летких металів. Більш конкретно, даний винахід належить до способів і процесів для обробки відходів, при яких відділення летких металів, шлаку і заліза здійснюється в енергозбережувальному режимі. У процесі виробництва сталі і в інших виробничих процесах утворюється множина видів відходів. Під час виробництва сталі здійснюється уловлювання і збирання пилу дугової електропечі (ДЕП) і пилу/шламу кисневого конвертера (КК) для їх видалення або повернення в оборот. Основними компонентами цього пилу є залізо (до 60мас.%) і цинк (до 30мас.%), звичайно у формі оксидів. Крім того, цей пил містить менші кількості кальцію, магнію, марганцю, хлориду, свинцю, кадмію і інших мікроелементів. У сталеплавильній промисловості на кожну тонну сталі, що випускається сталеплавильним обладнанням, припадає близько 30-40 фунтів пилу такого типу. У США оцінний об'єм такого пилу за 1997р. склав більше одного мільйона тонн, причому майже половина його була скинута у відвали. Згідно з екологічними нормативами США пил ДЕП включений в перелік шкідливих відходів (КО61). За цією програмою пил ДЕП підлягає спеціальному обліку, до його обробки пред'являються спеціальні вимоги, а його повернення в оборот або видалення пов'язані з витратами на обробку. Пил/шлам КК не включені в перелік шкідливих відходів, але через відсутність відповідних варіантів їх повторного використання велика кількість цього матеріалу скидається у відвали. Як пил ДЕП, так і шлам/пил КК містять значні кількості заліза, що робить ці матеріали цінними для використання безпосередньо в сталеплавильних процесах як заміни іншим залізовмісним матеріалам, таким як стальний брухт, рідкий чавун, агломераційний пил і інші оксиди заліза, присутні в сталеплавильних агрегатах. Крім того, пил ДЕП також містить значні кількості цинку, що робить його цінною сировиною для процесів виробництва цинку. Шлам/пил КК містить менше цинку, але цей цинк можна витягнути для повторного використання як цинковий продукт. Відомі способи поводження з пилом ДЕП включають в себе його переробку в печах типу "Waelz", карусельних печах і в процесах, здійснюваних в факельному реакторі, для витягання цинку. Пил ДЕП також повинен піддаватися процесам стабілізації для подальшого скидання у відвали. У деяких виробництвах невелика кількість шламу/пилу КК повертається в сталеплавильний процес КК, деяка частина переробляється іншими способами, але велика кількість скидається у відвали як відходи. Як правило, економічно вигідно піддавати пил ДЕП з високим вмістом цинку існуючим процедурам витягання цинку, а пил ДЕП з низьким вмістом цинку скидати у відвали для видалення як відходів. Оскільки рідкий чавун є єдиним джерелом енергії в КК, в шихту можна додавати тільки обмежену кількість (приблизно 20% від загальної норми вироблення сталі) брухту і інших твердих матеріалів, які вимагають енергії для їх використання в процесі КК. Це обмежує кількість шламу/пилу КК, яку можна повернути в сталеплавильний процес КК. У результаті, деяка частина шламу/пилу КК звичайно скидається у відвали. Спроби застосування інших технологічних методів для витягання цинку і/або заліза з пилу ДЕП і 5 шламу/пилу КК мали обмежений успіх. Такі методи включають в себе термічні методи, гідрометалургійні методи або їх комбінації. У більшості випадків ці методи не є успішними внаслідок дорожнечі їх впровадження і експлуатації, і/або неможливості їх використання для переробки повністю всього пилу ДЕП і шламу/пилу КК, у зв'язку з чим все ще залишаються відходи, які необхідно скидати у відвали. Крім того, на будь-які процеси переробки пилу ДЕП накладаються суттєві екологічні вимоги згідно з Актом про збереження і відновлення ресурсів ("RCRA"). Це зумовлене тим фактом, що відомі процеси були розроблені спеціально з однією метою - обробки пилу ДЕП як шкідливих відходів. До цього часу пил ДЕП в сталеплавильній промисловості розглядається як шкідливі відходи, і тому логічно вважається, що використання пилу ДЕП як будь-якого типу сировини або реагенту обов'язково приведе до утворення або збереження шкідливого матеріалу. У роботі "Recovery of Iron and Zinc from Steel Mill Wastes", представленій на конференції, організованій Gorhan/Inertech в Піттсбурзі 17-19 травня 1999p., описані різні процеси, які пропонуються для витягання заліза і цинку з відходів прокатного виробництва. Крім того, в патентах США №№4605435, 5013532, 5082493, 5435835, 5439505, 5493580,5538532, 5667553, 5879617, 5993512, 6102982, 6120577 і 6221124 описані різні способи і пристроїв для переробки пилу ДЕП. У патенті США №6136059 (Zoppi) описане використання індукційної печі з єдиною метою переробки пилу ДЕП. Це означає, що єдиним матеріалом, що завантажується в індукційну піч після утворення в ній "болота" для необхідних реакцій окиснення і відновлення є половина завантаження ливарного чавуну, яка не поповнюється, але в яку додаються гранульований пил ДЕП разом з вугіллям і невеликою кількістю шлакоутворювальних агентів. У патенті зазначається, що ці індукційні печі звичайно використовуються тільки як плавильний засіб при вторинній обробці стали і кольорових металів. Патент США №6831939 (Bratina, Fehsenfeld) розширює дію патенту Zoppi на експлуатацію індукційної печі як для виробництва рідкого чавуну і продукції з чавуну, так і для обробки матеріалів, що містять залізо і леткі метали, з метою витягання цінного заліза і збирання металів, які мають леткість при робочій температурі індукційної печі. Цей процес заснований на змішаному завантаженні оксидів металів і відновного матеріалу в індукційну піч. Продуктивність цього процесу обмежена використовуваною індукційною піччю. Використання індукційних печей в процесах плавлення з використанням пилу сталеплавильного виробництва також описане в патентах США №№5980606, 5304230, 5249198, 5188658,4878944,4802919, 4762554, 4612041 і 4403327. В основу даного винаходу поставлена задача створення методу конструктивного виконання і експлуатації індукційної печі для обробки відходів під час виробництва металевої продукції і витягання заліза і летких металів в енергозбережува 90139 6 льному режимі, який дозволяє поліпшити відділення летких металів і контроль в'язкості шлаку. Згідно з різними суттєвими ознаками, характеристиками і варіантами здійснення даного винаходу, які будуть очевидні з наведеного нижче опису, запропонований спосіб обробки пилу сталеплавильної печі, що містить леткі метали, і, факультативно, інших матеріалів як сировини, що містить залізо і леткі метали, який полягає в тому, що завантажують залізовмісний матеріал в індукційну канальну піч, яка містить розплавлений чавун, на періодичній, безперервній або напівбезперервній основі, завантажують матеріал, що містить леткі метали, в індукційну канальну піч на періодичній, безперервній або напівбезперервній основі, дозволяють регульованій кількості кисню увійти в індукційну піч з метою регулювання щонайменше однієї характеристики з і) температури у вільному просторі над ванною розплаву в індукційній печі, і іі) кількості вуглекислого газу у вільному просторі, і одержують залізовмісний продукт на періодичній, безперервній або напівбезперервній основі і витягують леткі метали. Також запропонований спосіб обробки матеріалу, що містить залізо і леткі метали, згідно з яким забезпечують індукційну канальну піч, завантажують залізовмісний матеріал в індукційну канальну піч на безперервній або напівбезперервній основі, завантажують сировину, що містить леткі метали, разом з компонентами летких металів в ній в індукційну канальну піч з залізовмісним матеріалом, дозволяють регульованій кількості кисню увійти в індукційну піч для регулювання щонайменше однієї характеристики з і) температури у вільному просторі над ванною розплаву в індукційній печі, і іі) кількості вуглекислого газу у вільному просторі, і одержують залізовмісний продукт на безперервній або напівбезперервній основі і витягують леткі метали. Також запропонований спосіб експлуатації індукційної канальної печі, який полягає в тому, що завантажують залізовмісний матеріал в індукційну канальну піч на періодичній, безперервній або напівбезперервній основі, завантажують матеріал, що містить леткі метали, в індукційну канальну піч як сировину на періодичній, безперервній або напівбезперервній основі, дозволяють регульованій кількості кисню увійти в індукційну піч для регулювання щонайменше однієї характеристики з і) температури у вільному просторі над ванною розплаву в індукційній печі, і іі) кількості вуглекислого газу у вільному просторі, і витягують залізовмісний продукт з індукційної канальної печі на безперервній або напівбезперервній основі і 7 витягують леткі метали. Даний винахід буде далі описаний з посиланнями на прикладені креслення, представлені як необмежувальні приклади, на яких Фіг.1 зображує відому систему, в якій індукційна піч використовується з єдиною метою - для обробки пилу ДЕП для виробництва переробного чавуну і летких металів. Фіг.2 зображує систему згідно з одним варіантом здійснення даного винаходу, в якій індукційна піч використовується для виробництва рідкого (або переробного) чавуну і витягання заліза з матеріалів, що містять залізо і леткі метали, включаючи пил ДЕП, з одночасним збиранням летких металів, таких як цинк, свинець, кадмій і т.п. Фіг.3 зображує фронтальний вигляд індукційної канальної печі, яка використовується згідно з одним варіантом даного винаходу. Фіг.4 зображує вигляд зверху індукційної канальної печі за Фіг.3. Фіг.5 зображує вигляд збоку індукційної канальної печі за Фіг.3. Фіг.6 схематично зображує індукційну канальну піч за Фіг.3-5 для ілюстрації здійснення процесу згідно з одним варіантом винаходу. В основу даного винаходу поставлена задача створення способів і пристроїв з використанням індукційної печі для обробки відходів одночасно з виробництвом металевої продукції і витягання заліза і летких металів. Більш конкретно, даний винахід належить до методу конструктивного виконання і експлуатації індукційної печі для обробки відходів одночасно з виробництвом металевої продукції і витягання заліза і летких металів в енергозбережувальному режимі, що дозволяє поліпшити відділення летких металів і контроль, і видалення шлаку. Відходи, які можна обробляти згідно з даним винаходом, включають в себе такі матеріали, що містять залізо і леткі метали, як пил ДЕП і шлам/пил КК зі сталеплавильних операцій, які можна використовувати в потоці завантаження в індукційну піч для витягання заліза і збирання і/або витягання летких металів, таких як цинк, свинець, кадмій і подібні. Можна також обробляти і інші відходи, такі як вторинна окалина, шлам і пил, що утворюються в процесі гальванізації, акумулятори і інші матеріали. Конструктивне виконання індукційної печі, яка використовується згідно з даним винаходом, дозволяє наступне: 1) експлуатацію печі з високою температурою газу у вільному просторі печі за рахунок регулювання припливу надмірного повітря в піч; 2) експлуатацію печі, при якій мінімальна кількість повітря спалює частину чадного газу у вільному газовому просторі, щоб забезпечити додаткове тепло у вільному просторі і дозволити вільному газовому простору залишатися у відновному стані, запобігаючи тим самим окисненню цинку і інших летких металів; 3) контроль хімічного складу шлаку, утворюваного в процесі, з додаванням таких реагентів, як кремнезем (або вапно) або у вигляді окремих матеріалів, або в складі брикетованої суміші, що завантажується в піч, для утворення рідкого шлакового матеріалу, який можна легко видалити з печі; 4) забезпечення ділянки 90139 8 завантаження на кінці, протилежному відносно ділянок видалення газу і шлаку, щоб утворити реактор з витискувальним режимом потоку, що забезпечує збільшення часу реакції в процесі для більш повного відділення шлаку і завантажуваних матеріалів в процесі; і 5) забезпечення індукційної печі канального типу, що дозволяє використовувати її при більш високому енергетичному ККД, що має більш товсті секції вогнетриву, які зменшують втрати тепла з процесу і забезпечують більш тривалі періоди роботи між заміною матеріалу вогнетривкої футерівки. Підвищення енергетичного ККД і поліпшення відділення, що забезпечується даним винаходом, дозволяють створити систему, в якій можна обробляти більш широкий асортимент завантажуваних матеріалів більш економічним шляхом, ніж у відомих процесах. Головним елементом пристрою, що використовується в даному винаході, є індукційна піч канального типу, яка має індуктор в подині або іншій придатній нижньої частини корпусу печі. Ця ознака дозволяє сконструювати піч з більш високим енергетичним ККД за рахунок введення більш товстого шару вогнетриву в основний корпус (барабанну частину) печі. Такий більш товстий відбивач також дозволяє збільшити час між необхідними замінами футерівки. Хоч використання індукційної печі такого типу саме по собі не є унікальним, її використання для виробництва металевої продукції і витягання заліза і летких металів згідно з даним винаходом є унікальним, про що свідчать описані конкретні ознаки і технологічні методи, які забезпечують суттєві поліпшення в порівнянні з відомими процесами. Використання індукційної печі канального типу також дозволяє одержати додаткову вигоду у вигляді енергетичного ККД. Корпус печі являє собою горизонтальний барабан, який можна закрити, що дозволяє обмежувати і контролювати приплив повітря в процес. Таке обмеження припливу повітря в барабан обмежує кількість повітря, що нагрівається в печі і видаляється системою газового контролю печі, що зменшує втрати тепла у повітря, характерні для роботи звичайної індукційної печі. Повітря, яке надходить у піч, спалює частину чадного газу, що утворюється в процесі відновлення металу в печі. Це спалення чадного газу створює додаткове тепло у вільному газовому просторі печі, дозволяючи тим самим печі працювати з більш високою температурою у вільному просторі, ніж звичайно. Висока температура газу у вільному просторі, що досягається в запропонованому процесі, яка може бути в межах близько 1300-1500°С, виключає або суттєво зменшує втрати тепла з поверхні ванни в печі і, тим самим, дозволяє підтримувати більш високу температуру шлаку на поверхні ванни. Приплив повітря в піч можна також регулювати за потребою, обмежуючи його рівнем, при якому чадний газ, що утворився внаслідок окисновідновних процесів в системі, не буде окиснюватися повністю. При збереженні надлишку чадного газу у вільному газовому просторі печі система буде працювати у відновному режимі доти, поки 9 гази не вийдуть з печі. При роботі у відновному режимі окиснення летких металів, таких як цинк, свинець і кадмій (у вигляді пари), не допускається в печі до їх видалення. Цей спосіб функціонування обмежує осадження окиснених летких металів в шлак, який виходить з печі. Завдяки цьому шлак залишається більш чистим протягом процесу. Крім підтримки більш чистого шлаку даний винахід дозволяє одержувати рідкий шлак більш високої якості, який легше видалити з процесу в індукційній печі. Це реалізовується трьома шляхами. По-перше, як обговорювалося вище, згідно з даним винаходом можна регулювати приплив повітря в піч для досягнення більш високої температури у вільному газовому просторі. Ця більш висока температура у вільному газовому просторі забезпечує тепло для поверхні шлаку. Більш висока температура у вільному газовому просторі, яка не забезпечується при звичайній роботі індукційної печі, перешкоджає звичайній втраті тепла з поверхні шлаку і може фактично мати зворотну дію, в будь-якому випадку, підвищуючи температуру шару шлаку. Внаслідок цього текучість шлаку збільшується в порівнянні з текучістю при роботі звичайної індукційної печі. По-друге, згідно з даним винаходом можна регулювати хімічний склад шару шлаку, щоб одержати більш рідкий шлак. Це реалізовується шляхом додавання кремнезему, вапна або іншого матеріалу, або відомого шлакоутворювального агента для підвищення текучості і поліпшення якості шлаку. По-третє, в індукційній печі, що використовується згідно з даним винаходом, завантаження здійснюється на одному кінці печі, а видалення шлаку/газу - на протилежному кінці. Таке конструктивне виконання забезпечує зону реакції, що дозволяє збільшити час перебування в процесі. Збільшення часу перебування забезпечується за рахунок витискувального руху потоку шлаку по поверхні ванни чавуну від точки завантаження до точки випускання шлаку. Цей час перебування в процесі забезпечує більше часу для того, щоб леткі метали прореагували і видалилися з поверхні шлаку до його випускання з печі. Тому шлак, що видаляється, має більш низьку концентрацію летких металів і хімічний склад, придатний для його використання як заповнювача в дорожньому будівництві. Далі винахід буде описаний з посиланнями на Фіг.1-6, на яких використані однакові позначення для ідентичних, подібних або загальних елементів, щоб не повторювати опис цих елементів. На Фіг.1 зображена відома система, в якій індукційна піч використовується з єдиною метою обробки пилу ДЕП. На Фіг.1 показана індукційна піч 10, яка може бути піччю без осердя (або канального типу), при цьому завантажений рідкий чавун 11 заповнює індукційну піч 10 тільки частково. Шихта 11 звичайно присутня у вигляді ванни розплаву, що знаходиться всередині індукційної печі 10 в турбулентних умовах, які створюються наведеними струмами високої інтенсивності, характерними для індукційних печей. Пил, одержуваний з електричних сталеплавильних агрегатів, з високим вмістом оксидів цинку і 90139 10 заліза, подається в індукційну піч 10 через впускний пристрій 12, і тому він повинен проходити по похилому барабану 13 в протитечії відносно потоку гарячого повітря, що виходить з індукційної печі 10. Таким чином, теплота реакції, що виробляється всередині індукційної печі 10, використовується для сушіння і попереднього нагрівання пилу, коли він рухається в напрямі індукційної печі 10. Оксиди кольорових металів виходять з печі 10, захоплені потоком гарячого газу з високим вмістом CO. Під час проходження димів через похилий барабан 13, по якому рухаються вниз вологі гранули пилу в протитечії відносно диму, CO вступає в реакцію з повітрям шоломної частини печі: СО+1/2О2→СО2. Після виходу з барабана 13 гази спочатку охолоджуються через додавання повітря в каналі 14 і надходять в циклон 15, в якому видаляються самі великі і важкі компоненти. Повне видалення пилу відбувається всередині фільтра 16 в формі мішка, який може бути типу "пульсуючого струменя", встановленого перед димоходом 18. Оксиди летких металів, що містяться в підігрітому сухому пилу, який надходить в індукційну піч 10, піддаються відновленню всередині ванни, що міститься в індукційній печі 10, внаслідок чого виділяються пари летких металів. Коли пари летких металів виходять з ванни, вони окиснюються, і оксиди летких металів збираються в фільтрі в формі мішка для накопичення і витягання цинку, свинцю, кадмію і подібного. На Фіг.2 показана система згідно з варіантом даного винаходу, в якій використовується індукційна канальна піч 17 для одержання рідкого або переробного чавуну і витягання заліза з пилу ДЕП або інших матеріалів, що містять залізо і леткі метали, з одночасним збиранням летких металів, таких як цинк, свинець, кадмій і т.п. Система, показана на Фіг.2, подібна до системи, зображеної на Фіг.1, за винятком матеріалів, які завантажуються і видаляються з печі 17. Крім елементів, які показані на Фіг.1 і обговорювалися вище, позначених на Фіг.2 тими ж номерами позицій, передбачений також живильний або завантажувальний потік 20 подачі або завантаження стального брухту, рідкого чавуну, агломераційного пилу, шламу кисневого конвертера (КК) і інших матеріалів, що містять оксид заліза, у впускний пристрій 19 індукційної канальної печі 17, і інший живильний або завантажувальний потік 21 подачі або завантаження матеріалів, що містять залізо і леткі метали, у впускний пристрій 19 індукційної канальної печі 17. Зрозуміло, що матеріали, показані як подавані або завантажувані в індукційну канальну піч 17 в живильних або завантажувальних потоках 20 або 21, можна об'єднати і подавати або завантажувати у впускний пристрій 19 канальної індукційної печі 17. На Фіг.2 також показаний потік 22 продукції, яка являє собою рідкий або переробний чавун, що випускається з індукційної канальної печі 17, а номером 25 позначена ділянка збирання, на якій витягуються оксиди цинку, свинцю, кадмію і інших летких металів, як описано в патенті США 6136059 (Zoppi), з відомого пристрою, показаного на Фіг.1. Ці зібрані оксиди летких металів можна потім під 11 дати переробці для витягання летких металів за допомогою відомих процесів. На Фіг.2 також показаний потік 23 шлаку, що ілюструє видалення шлаку з індукційної канальної печі 17. На Фіг.3 показаний вигляд спереду індукційної канальної печі, використаної в одному варіанті винаходу. На Фіг.4 показаний вигляд зверху індукційної канальної печі за Фіг.3. На Фіг.5 показаний вигляд збоку індукційної канальної печі за Фіг.3. Канальна індукційна піч 17, показана на Фіг.3-5, виконана з можливістю роботи в безперервному режимі для обробки завантажуваних матеріалів з одночасним одержанням рідкого або переробного чавуну, збиранням летких металів, таких як цинк, свинець, кадмій і т. п., і випусканням шлаку. Ця піч також може експлуатуватися в періодичному або напівбезперервному режимі. Крім того, індукційна канальна піч 17 виконана з можливістю видалення шлаку безперервним методом, і має випускний пристрій 26 для випускання газу, який може бути сполучений з шоломною частиною 27, показаною на Фіг.2. Шлак можна також видаляти в періодичному або напівбезперервному режимі. Індукційне канальна піч 17 звичайно містить камеру 28 у формі барабана або циліндра, яка оточена і обмежена вогнетривким матеріалом 29 у вигляді футерівки. Використання і установка вогнетривкої футерівки в індукційних канальних печах відомі, так само, як і самі вогнетривкі матеріали. Індуктор ЗО звичайної конструкції встановлений в подині барабанної камери 28 і використовується для формування і підтримки ванни розплаву в індукційній канальній печі 17. У верхній частині індукційної канальної печі 17 на одному кінці є впускний пристрій 19 для завантаження матеріалів в піч 17, а на протилежному кінці є випускний пристрій 26 для видалення газів. Індукційна канальна піч 17 може бути також забезпечена вхідним вікном 31, яке в процесі роботи звичайно закрите. Вхідне вікно 31 показане розташованим в центрі у верхній частині печі 17. На одному кінці індукційної канальної печі 17 передбачений випускний пристрій 32 для випускання шлаку на такій висоті, яка дозволяє регулювати рівень шару шлаку, що утворюється на ванні розплаву всередині печі 17. Випускний пристрій 32 для шлаку містить жолоб або канал, що тягнеться від сторони канальної індукційного печі 17 і сполучений по рідкому середовищу з камерою 28 в формі барабана або циліндра. Випускний пристрій 32 для шлаку може мати засувку або рухому перегородку, яку можна використовувати для регулювання випускання шлаку. Індукційна канальна піч 17 також має зливний носок 33 в передній частині печі 17, через який можна випускати рідкий метал з ванни розплаву в камері 28 в формі барабана або циліндра. Для цього індукційна канальна піч 17 забезпечена механізмом, позначеним загалом позицією 34, який використовується для повороту камери 28 в формі барабана або циліндра навколо її центральної осі відомим чином, щоб розплавлений метал у ванні розплаву міг витікати через зливний носок 33. На Фіг.6 схематично показана індукційна канальна піч за Фіг.3-5 для ілюстрації здійснення за 90139 12 пропонованого процесу згідно з одним варіантом. Як показано на кресленні, індуктор 30 розташований в подині індукційної печі 17, де він сполучається з камерою 28 в формі барабана або циліндра, описаною вище. Завантажуваний потік 21, що містить стальний брухт, рідкий чавун, агломераційний пил, пил ДЕП, шлам КК і інші матеріали, що містять оксид заліза, надходить в піч безперервно через впускний пристрій 19 у верхній частині печі 17 на одному її кінці. Поліпшуючі стан шлаку матеріали 35, такі як кремнезем, вапно і подібне, можна додавати в процес через впускний пристрій 19, що знаходиться на протилежному кінці камери 28 відносно випускного пристрою 32 для шлаку. Коли завантажуваний матеріал надходить у піч через впускний пристрій 19, він падає через вільний газовий простір 36 на поверхню шару 37 шлаку. Температура завантаженого матеріалу зростає завдяки робочій температурі печі, і його компоненти вступають в реакцію, утворюючи металеве залізо, шлак і леткі матеріали. Залізо, що має високу щільність, проходить через шар 37 шлаку у ванну 38 рідкого металу в донній частині печі 17. Індуктор 30, що живиться від електричної мережі, забезпечує енергію для підтримки необхідної робочої температури ванни 38. Рідкий чавун 38 виводиться з системи через зливний носок 33 в передній частині печі 17. Шлак, що має меншу щільність, ніж рідкий чавун, буде переміщатися по поверхні ванни розплаву 38 в напрямі випускного пристрою 32 для шлаку на кінці печі 17, протилежному відносно впускного пристрою 19. Шлак підтримується в рідкому стані за рахунок комбінації високої температури у вільному газовому просторі 36 і поліпшуючих шлак добавок, які підвищують в'язкість шлаку, як було описано вище. Шлак можна видаляти безперервно або напівбезперервно в залежності від необхідності. Час руху від додавання нового завантажуваного матеріалу до випускання його шлакових компонентів можна регулювати за допомогою зміни глибини або товщини шару шлаку 37 в печі 17, або зміни площі поверхні рівнів рідини в печі за допомогою конструктивних змін обладнання. Гази, що утворюються в цьому процесі, являють собою комбінацію чадного газу, вуглекислого газу і парів летких металів. Можна ввести в систему деяку кількість повітря з потоком 21 завантажуваного матеріалу і через випускний пристрій 32 для шлаку. Кисень, що міститься в цьому доданому повітрі, забезпечує згоряння частини чадного газу у вільному газовому просторі, додаючи тепло в область вільного газового простору 36. При надмірному додаванні або надходженні повітря на цих ділянках весь чадний газ, присутній у вільному газовому просторі 35, згорить, після чого буде відбуватися згоряння або окиснення частини парів металів. Якщо дати парам металів згоряти або окиснюватися, то вони будуть утворювати оксиди металів, які можуть конденсуватися в печі і в шарі шлаку 37. Це небажане згоряння або окиснення парів металів приведе до більш низького процента витягання летких металів і збільшення кількості небажаних матеріалів в шарі шлаку. 13 Згідно з даним винаходом система експлуатується з регулюванням кількості повітря, що надходить в піч, щоб забезпечити відповідну робочу температуру у вільному газовому просторі 36 і обмежити надходження кисню у вільний газовий простір 36. Газовий потік 39, що виходить з печі 17, буде вступати в реакцію з повітрям, як показано на Фіг.2, коли він виходить з печі 17, для окиснення летких металів, щоб їх можна було збирати, як описано в патентах США 6136059 (Zoppi) і 6831939 (Bratina, Fehsenfeld). Крім того, в області 14 системи здійснюється охолоджування газів, що виходять, щоб конденсувати оксиди летких металів, які необхідно витягнути. Можна витягувати такі леткі метали, як цинк, свинець, кадмій і інші, які можуть бути присутніми у вигляді елементарних металів, галоїдів або оксидів. Ці зібрані матеріали летких металів можна потім піддати обробці для 90139 14 витягання летких металів за допомогою звичайних процесів. У процесі роботи можна видаляти шар 37 шлаку і тим самим зменшувати його товщину доти, поки поверхня шару розплавленого металу, що лежить під ним, не досягне висоти випускного пристрою 32 для випускання шлаку, перед цим можна повернути камеру 29 в формі барабана або циліндра навколо її центральної осі, щоб розплавлений метал у ванні 38 міг витікати через зливний носок 33. Незважаючи на те, що даний винахід був описаний з посиланнями на конкретні засоби, матеріали і варіанти його здійснення, з представленого опису фахівцеві будуть зрозумілі суттєві характеристики даного винаходу і можливість внесення різних змін і модифікацій для його адаптації до різних застосувань і характеристик, не виходячи за рамки об'єму домагань даного винаходу. 15 Комп’ютерна верстка О. Рябко 90139 Підписне 16 Тираж 28 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