Исследование и разработка технологии спекания металлургических отходов на базе руд и концентратов КМА

• Автор: Михайлов, Валентин Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 150 с. : ил.

1.1. Общая характеристика доменного и конвертерного шламов

1.2. Технологии переработки доменного и конвертерного шламов

1.3. Общая характеристика конвертерных шлаков

1.4. Направления использования конвертерных шлаков

1.5. Выводы по главе 1

Глава 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДОМЕННОГО И КОНВЕРТЕРНОГО

ШЛАМОВ НА ПОКАЗАТЕЛИ СПЕКАНИЯ И КАЧЕСТВО

АГЛОМЕРАТА

2.1. Состав агломерационной шихты

2.2. Подготовка шихты к спеканию

2.3. Контроль и методика измерения показателей спекания и

качества агломерата
2.4. Исследование влияния доменного шлама на показатели
спекания и качество агломерата
2.4.1. Результаты лабораторных исследований
2.4.2. Исследование влияния доменного шлама на технологические
и техникоэкономические показатели спекания
2.4.3. Исследование влияния доменного шлама на качество
агломерата и его минералогический состав
2.4. Исследование влияния конвертерного шлама на показатели
спекания и качество агломерата
2.5.1. Результаты лабораторных исследований 5
2.5.2. Исследование влияния конвертерного шлама на технологические и техникоэкономические показатели спекания
2.5.3. Исследование влияния конвертерного шлама на
качество агломерата и его минералогический состав
2.5.4. Выводы по главе 2
Глава 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ ЦИНКА В АГЛОПРОЦЕССЕ
ПРИ СПЕКАНИИ ШИХТЫ С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ
ДОМЕННОГО И КОНВЕРТЕРНОГО ШЛАМОВ
3.1. Формы состояния цинка в шихтовых материалах
3.2. Механизм поведения цинка при агломерации
3.3. Термодинамический анализ поведения цинка
в процессе спекания агломерационной шихты
3.4. Исследование процесса удаления цинка при спекании шихты
с высоким содержанием доменного и конвертерного шламов
3.5. Выводы по главе 3
Глава 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЗАМЕЩЕНИЯ СЫРЫХ ФЛЮСОВ
КОНВЕРТЕРНЫМ ШЛАКОМ НА ПОКАЗАТЕЛИ СПЕКАНИЯ И КАЧЕСТВО АГЛОМЕРАТА
4.1. Разработка математической модели влияния замещения
сырых флюсов конвертерным шлаком, на показатели
спекания агломерационной шихты
4.2. Исследование влияния замещения известняка конвертерным шлаком, на показатели спекания и качество агломерата
4.3. Влияние замены сырых флюсов конвертерным шлаком на процессы протекающие в тврдых фазах при спекании 6 офлюсованного агломерата
4.4. Влияние замены сырых флюсов конвертерным шлаком на
процессы, протекающие при плавлении шихты и
кристаллизации расплава
4.5. Выводы по главе 4
Глава 5 ОСВОЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА
АГЛОМЕРАТА ИЗ ШИХТЫ С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ
ШЛАМОВ ДОМЕННОГО И КОНВЕРЕТРНОГО
ПРОИЗВОДСТВ
5.1. Разработка алгоритма оптимизации состава шихты для производства шламового агломерата
5.2. Характеристика шихты и подготовка е к спеканию
5.3. Качество агломерата и технологические показатели работы агломашин
5.4. Техникоэкономический анализ эффективности новой технологии спекания агломерата
5.5. Выводы по главе 5
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
БИБЖОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Введение


Пыль представляет в основном мелкодисперсные сферические частички с
медианным размером 0, мм , по данным количество фракции 0,5 мм до , по данным содержание фракции 0, мм . Коэффициент комкуемости конвертерного шлама, определяемый по формуле 1, составляет 1,1, , что относит конвертерный шлам к числу самопроизвольно комкующихся. Анализ табл. Исключением является содержание цинка, которое и составляет главную проблему в решении задачи полного возврата их в производство посредством добавки в агломерационную шихту . Шламы доменного и конвертерного производств утилизируются по месту образования в металлургическом комплексе. Вне металлургической отрасли шламы практически не используются, за исключением применение конвертерного шлама в виде красящей добавки и утяжелителя при получении цемента . В большинстве случаев, перед утилизацией шламы специально подготавливаются. Первой стадией подготовки шламов является сгущение, при этом образуется два продукта осадок содержание влаги и осветлнная вода. Вторая стадия подготовки шламов обезвоживание, в результате которой влажность доменного шлама снижается до , конвертерного до . Последней стадией подготовки шламов к утилизации является термическая сушка или химическое обезвоживание, в результате которой образуется продукт с влажностью . Для химического обезвоживания используют цемент, отходы обжига извести, органические адсорбенты, ангидриды кислот и т. Наиболее распространнная схема химического обезвоживания предполагает смешивание предварительно сгущнной шламовой пульпы гл с известковой и или доломитовой пылью об. Последняя стадия подготовки шламов в значительной степени оказывает влияние на их физикомеханические свойства материала, как показывают наши исследования, крупность частиц шлама возрастает с 4КВ0, мм до бкв5, мм табл. При переработке железосодержащих отходов большое внимание уделяют разработке методов удаления из них вредных примесей, в частности цинка. Извлечение цветных и щелочных металлов осуществляется гравитационным способом, пирометаллургическим, гидрометаллургическим и путм жидкофазного восстановления. Гравитационный способ выделения цветных металлов в основном цинка основан на различии фазового и гранулометрического составов при мокрой классификации отходов. Исследования физикохимических свойств пыли газоочисток доменного и конвертерного производств показывает, что более всего цинка входит в состав наиболее мелкой составляющей пыли крупностью менее мкм. Для разделения пыли на различные классы крупности используют гидроциклоны. По данным , извлечение цинка из шлама может достигать . Кроме классификации в гидроциклонах, разработаны гидрометаллургические способы выщелачивания таких шламов серной, соляной, уксусной кислотами с 2,5 5. Пирометаллургическое удаление вредных примесей базируется на их возгонке, при термообработке отходов в восстановительной атмосфере. Самым распространнным в металлургической промышленности является способ вальцевания, когда предварительно окомкованные металлургические шламы в качестве связующего могут добавлять известь или бентонит, загружают с тврдым восстановителем в наклонную вращающуюся трубчатую печь длиной до м. В трубчатую печь можно загружать и сырые, и подсушенные окатыши, а также окатыши с твердым восстановителем , . Перевод Ъп в летучее состояние осуществляется только в интервале между температурой кипения 6 С и температурой плавления шихты в печи, как правило, температура материала С. Одновременно с отгонкой цинка происходит восстановление оксидов железа, максимальная степень металлизации достигается при а 0,,9 и температуре обработки С. Для интенсификации процесса удаления цинка требуется добавка Са и Мсодержащих материалов, при этом скорость восстановления Ъп и отгонки его возгонов достигает 3,,3 и 4,,6 мин соответственно . Восстановительный обжиг приводит к формированию губчатой структуры с равномерным распределением круглых гранул шлака и металла. Характерными струюурами являются круглые зерна аРе и углеродсодержащая металлическая губка, встречаются отдельные зрна периклаза 0 .