Макет страницы
ЖЕЛЕЗО ИЗ КИСЛОРОДНО-КОНВЕРТОРНЫХ ШЛАКОВ
Рис. 87. Схема процесса одновременного выделения железа н цементного клинкера кислородного конвертора
шлаков
При производстве стали в кислородных коверторах происходит образование значительных количеств шлака. В отличие от шлаков доменных печей этот шлак не обладает гидравлическими свойствами и не представляет большой ценности. Возможности рециркуляции шлака в доменную печь весьма ограничены, поскольку в нем содержатся различные нежелательные примеси. Удаление шлака в виде отходов наносит вред окружающей среде. Конверторный шлак имеет следующий типичный состав, % (по массе): SiO2 7—18; Al2O3 0,3—2; CaO 35—55; MgO 2 6—6; Fe+FeOx 15—40; MnOx 2—6,5; P2O6 1—2,5.
Высокое содержание железа в шлаке делает целесообразным его выделение. Выделение железа путем простого восстановления затруднительно и экономически неэффективно. Хотя при температурах ~ 1200 0C в восстановительной атмоа и происходит образование металлического железа, однако оно образуется в виде мелкодисперсного материала, находящегося в порах шлакового материала, поскольку при восстановлении соединений железа температура плавления шлака значительно повышается. Такое железо очень трудно выделить из остатков шлака.
Метод, разработанный А. Г. Дж. Вольфсом и Л. X. Гёссенсом (патент США 4 174961, 20 ноября 1979 г., фирмы «.Эрсте Недерландсе Цемент Индустри ENCJ HB», Нидерланды и «С. В.R Це-менбедрийвен HB», Бельгия), предназначен для выделения металлических железа
и марганца, присутствующих в виде окислов в шлаке, получаемом при производстве стали с применением кислорода. Окислы металлов подвергают восстановлению в присутствии углерода или его смеси с отходами, образующимися в угольных шахтах, и Al2O3, содержащей силикатные добавки,
Схема такого процесса показана на рис.87.Шлак подается по линии/, а отходы, образующиеся в угольных шахтах, или другой углеродсодержащий материал — по линии 2 в устройство для измельчения сырья 3. Затем измельченное сырье по линии 4 подается во вращающуюся обжиговую печь 5, где происходит восстановление соединений железа имеющимся, а в случае необходимости дополнительно вводимым углеродом. Нагрев печи осуществляют нагревающим газом, подаваемым по линии 5. При достижении тг - ^ратуры 1400 °С происходит плавление сырья и отделившееся от расплава желе, ,ыводится по линии 6. Оставшийся после удаления железа шлак сливается через отверстие 7 и по линии 9 подается в смеситель 10 в жидком виде или после охлаждения — в твердом виде.
По линии 18 влажный или сухой мелкоизмельченный известняк или мел подается в теплообменник 17 для предварительного нагрева. Для этого могут быть использованы газы, выходящие из обжиговой печи 5 и агломерационной печи 12; эти газы подаются по линии 16. Теплообменник 17 снабжен устройством для вывода пыли 19, вентилятором 20 и электрофильтром 21 для улавливания мельчайших частиц пыли; выходящие газы выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу 22.
Предварительно нагретое измельченное сырье из теплообменника 17 также подается в смеситель 10 (в случае необходимости с отделением пыли в 19 и 21), где смешивается со шлаком, поданным по линии 7, и далее направляется в агломерационную печь 12, по линии //. В печи 12 смесь нагревается приблизительно до 2=:1400 0C нагревающим газом, подаваемым по линии 15. Получаемый в_ результате агломерации продукт охлаждают в холодильнике 13 и по линии 14 клинкер портландцемента выводят для дальнейшей переработки в цемент.
Процесс, разработанный П. Р. Парком (патент США 4 177062 , 4 декабря 1979 г., фирма «Харско Корпорейшн))), предусматривает контактирование зама-
