RU2244016C2 - Способ рециркуляции отходов с использованием процесса производства чугуна на основе угля - Google Patents

Способ рециркуляции отходов с использованием процесса производства чугуна на основе угля Download PDF

Info

Publication number
RU2244016C2
RU2244016C2 RU2003101968A RU2003101968A RU2244016C2 RU 2244016 C2 RU2244016 C2 RU 2244016C2 RU 2003101968 A RU2003101968 A RU 2003101968A RU 2003101968 A RU2003101968 A RU 2003101968A RU 2244016 C2 RU2244016 C2 RU 2244016C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dust
sludge
gasifier
slimes
furnace
Prior art date
Application number
RU2003101968A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2003101968A (ru
Inventor
Мин-Янг ЧО (KR)
Мин-Янг ЧО
Еун-Хо ЛИ (KR)
Еун-Хо ЛИ
Миоунг-Киун ШИН (KR)
Миоунг-Киун Шин
Дзун-Хиук ЛИ (KR)
Дзун-Хиук ЛИ
КУНГ Вон НАМ (KR)
КУНГ Вон НАМ
Original Assignee
Поско
Рисерч Инститьют оф Индастриал Сайенс энд Текнолоджи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Поско, Рисерч Инститьют оф Индастриал Сайенс энд Текнолоджи filed Critical Поско
Publication of RU2003101968A publication Critical patent/RU2003101968A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2244016C2 publication Critical patent/RU2244016C2/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
    • C21B13/0013—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide into a bath of molten iron containing a carbon reductant
    • C21B13/002—Reduction of iron ores by passing through a heated column of carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/14—Multi-stage processes processes carried out in different vessels or furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/40—Gas purification of exhaust gases to be recirculated or used in other metallurgical processes
    • C21B2100/44—Removing particles, e.g. by scrubbing, dedusting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

Изобретение относится к рециркуляции пыли и шлама, образующихся в процессе производства и обработки черных металлов. Рециркуляцию пыли и шлама осуществляют в процесс производства чугуна посредством установки для восстановительной плавки, которая включает восстановительную печь, плавильную печь-газификатор, циклон для улавливания тонкодисперсной пыли в отходящем газе из плавильной печи-газификатора, для циркуляции уловленной тонкодисперсной пыли в плавильную печь-газификатор и для подачи отходящего газа, очищенного от тонкодисперсной пыли, в восстановительную печь в качестве восстановительного газа, и пылевую горелку, одним концом присоединенную к циклону, а другим концом присоединенную к плавильной печи-газификатору. Горелка предназначена для осуществления плавки и вдувания тонкодисперсной пыли в плавильную печь-газификатор. Способ включает этапы, на которых пыль и шлам собирают и сушат до получения содержания влаги на уровне 10% или менее таким образом, чтобы общий состав Fe, С, СаО и MgO достиг по меньшей мере 50 мас.%, сортируют высушенные пыль и шлам для получения размера частиц 5 мм или менее и вдувают отсортированные пыль и шлам в плавильную печь-газификатор через пылевую горелку. Этап вдувания отсортированных пыли и шлама содержит примешивание соответствующего количества руды и угля к отсортированным пыли и шламу. Изобретение позволит рециркулировать пыль и шлам в качестве топлива и сырья. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.

Description

Область техники
Настоящее изобретение относится к способу рециркуляции пыли и шлама, образующихся при производстве черных металлов (т.е. чугуна и стали), и в частности, к способу рециркуляции, с помощью которого отходы, такие как пыль и шлам, образующиеся в процессе производства и обработки черных металлов, можно рециркулировать в качестве топлива и сырья в процесс производства чугуна на основе угля.
Описание известного уровня техники
Среди побочных продуктов, образующихся в большинстве процессов производства черных металлов, обычно различают шлак, пыль и шлам. Хотя пыль и шлам можно рециркулировать в качестве сырья в некоторые процессы производства и обработки черных металлов, плавки или производства цемента, поскольку они имеют большое содержание таких компонентов как Fe и С, тем не менее большую часть этих побочных продуктов обычно уничтожают или подвергают захоронению в затвердевшем виде без рециркуляции. Поэтому обработка и рециркуляция побочных продуктов постепенно становятся все более важными проблемами для черной металлургии с точки зрения защиты окружающей среды.
В любом процессе производства и обработки черных металлов образуются пыль и шлам. Пыль и шлам содержат в основном соединения углеродного компонента, который может использоваться и как источник тепла, и как восстановительный агент, Fe-компонент, который может использоваться как железосодержащее сырье, и Са, Мg и т.п., которые могут использоваться как дополнительное сырье. Хотя пыль и шлам имеют размер частиц в 1 мм и менее, иногда их размер достигает 8 мм. Кроме того, содержание влаги существенно отличается в разных процессах, производящих шлам и пыль, а также между шламом и пылью.
Рециркуляция пыли и шлама в значительной мере зависит от ряда условий, например от различия компонентов, содержания влаги, размера частиц и т.д. Следовательно, пыль рециркулируется в большем количестве, так как она имеет низкое содержание влаги и может легко обрабатываться, тогда как образуемый шлам рециркулируется приблизительно только наполовину.
Например, из патента RU 2101361 С1, опубликованного 10.01.1998, известен способ рециркуляции пыли и шлама, образующихся в процессе производства и обработки черных металлов, в процесс производства чугуна на основе угля посредством установки для восстановительной плавки, включающей в себя восстановительную печь для восстановления руды и дополнительного сырья, плавильную печь-газификатор для восстановительной плавки восстановленного железа, поступающего из восстановительной печи, до жидкого металла, циклон для улавливания тонкодисперсной пыли в отходящем газе из плавильной печи-газификатора, для циркуляции уловленной тонкодисперсной пыли в плавильную печь-газификатор и для подачи отходящего газа, очищенного от тонкодисперсной пыли, в восстановительную печь в качестве восстановительного газа, включающий в себя сбор, сушку и сортировку пыли и шлама.
В процессе COREX, т.е. одном из процессов производства чугуна на основе угля, обычно используются два реактора, таких как плавильная печь-газификатор 20 и восстановительная печь 10. В процессе производства чугуна железную руду, используемую в качестве сырья, загружают вместе с дополнительным сырьем в верхнюю часть восстановительной печи 10, где железная руда и дополнительное сырье подвергаются восстановлению и обжигу (спеканию) благодаря восстановительному газу, вдуваемому через днище восстановительной печи 10. Восстановленная железная руда и обожженное дополнительное сырье подают в плавильную печь-газификатор 20, где они расплавляются, образуя передельный или чушковый чугун. Уголь загружают в плавильную печь-газификатор 20 для получения восстановительного газа, который подают в восстановительную печь 10, причем полукокс из оставшегося угля используется в качестве источника тепла при его реакции с кислородом в нижней части плавильной печи-газификатора 20. Позициями 12, 210 и 222 обозначены соответственно канал для загрузки руды, канал для рециркуляции пыли и канал для отходящего газа.
В процессе производства чугуна на основе угля с использованием двух описанных выше реакторов большое количество восстановительного газа подается в расположенную сверху восстановительную печь 10 из расположенной снизу плавильной печи-газификатора 20, поэтому в восстановительную печь 10 вместе с восстановительным газом может поступать тонкодисперсная пыль из угля, восстановленной руды и дополнительного сырья. Так как это является основной причиной ухудшения внутреннего состояния восстановительной печи, для удаления тонкодисперсной пыли из газа между плавильной печью-газификатором 20 и восстановительной печью 10 установлен циклон 21.
Тонкодисперсная пыль, уловленная циклоном 21, снова вдувается через двухступенчатый загрузочный резервуар в плавильную печь-газификатор 20, в которой осуществляется ее конденсация плавкой с помощью пылевой горелки 213 для того, чтобы предотвратить повторную дисперсию вдуваемой тонкодисперсной пыли. При такой конденсации плавкой вместе с тонкодисперсной пылью в пылевую горелку подается кислород для сжигания тонкодисперсной пыли на переднем конце пылевой горелки с использованием углерода, содержащегося в угле, в качестве топлива и вдуваемого кислорода, а также кислорода, содержащегося в некоторой части восстановленной руды, в качестве окисляющего агента. Это вызывает плавление и конденсацию восстановленной руды и тем самым ограничивает повторную дисперсию. Пылевая горелка снова вдувает тонкодисперсную пыль, выпускаемую из плавильной печи, и тонкодисперсная пыль конденсируется плавкой на ее переднем конце, что ограничивает ее повторную дисперсию.
Сущность изобретения
В основу настоящего изобретения положена задача создания способа рециркуляции в процесс производства чугуна на основе угля, который позволяет рециркулировать отходы, такие как пыль и шлам, образующиеся при производстве и обработке черных металлов (т.е. чугуна и стали).
Для решения этой задачи данное изобретение предлагает способ рециркуляции пыли и шлама, образующихся в процессе производства и обработки черных металлов, в процесс производства чугуна на основе угля посредством установки для восстановительной плавки, включающей в себя восстановительную печь для восстановления руды и дополнительного сырья, плавильную печь-газификатор для восстановительной плавки восстановленного железа, поступающего из восстановительной печи, до жидкого металла, циклон для улавливания тонкодисперсной пыли в отходящем газе из плавильной печи-газификатора, для циркуляции уловленной тонкодисперсной пыли в плавильную печь-газификатор и для подачи отходящего газа, очищенного от тонко дисперсной пыли, в восстановительную печь в качестве восстановительного газа, включающий в себя сбор, сушку и сортировку пыли и шлама, отличающийся тем, что пыль и шлам собирают и сушат так, чтобы общий состав Fe, С, СаО и МgO достиг по меньшей мере 50 мас.%, сортируют высушенные пыль и шлам для получения размера частиц в 5 мм или менее и вдувают отсортированные пыль и шлам в плавильную печь-газификатор через пылевую горелку, одним концом присоединенную к циклону, а другим концом присоединенную к плавильной печи-газификатору, и предназначенную для осуществления плавки и вдувания тонкодисперсной пыли в плавильную печь-газификатор.
Краткое описание чертежей
Описанная выше задача и другие преимущества настоящего изобретения станут понятны из дальнейшего подробного описания предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 изображает в схематичном виде обычный процесс производства чугуна на основе угля; и
фиг.2 изображает в схематичном виде установку для рециркуляции отходов в процесс производства чугуна согласно изобретению.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения
В дальнейшем настоящее изобретение будет описано подробно.
Как отмечалось выше, основным признаком настоящего изобретения является то, что шлам и пыль, образующиеся при производстве и обработке черных металлов (чугуна и стали), вдувают после коррекции (регулирования) их состава и размера частиц, тем самым рециркулируя их в процесс производства чугуна восстановительной плавкой.
Согласно настоящему изобретению сначала собирают шлам и пыль, образующиеся в процессе производства черных металлов, для их рециркуляции. При этом шлам и пыль должны содержать такие полезные для производства чугуна компоненты, как Fe, С, и дополнительное сырье (СаО, МgО), общее содержание которых составляет по меньшей мере 50 мас.%. Это обусловлено тем, что загрузку отходов нельзя реализовать в качестве дополнительной загрузки топлива и сырья, если общий состав полезных компонентов не достигает 50 мас.%.
Если собранные шлам и пыль содержат в большом количестве такие компоненты, как соединения щелочных металлов, Zn, S и Р, из-за чего общий состав полезных компонентов составляет менее 50 мас.%, то такие шлам и пыль не подходят для использования в процессе производства чугуна, поскольку эти компоненты будут осаждаться в плавильной печи или действовать как тяжелое бремя (загрязнители) при предварительной обработке жидкого или горячего металла.
Это значит, что если шлам и пыль в основном состоят из таких элементов, включая Si, Al, S, Р, Cl, Zn, Na и К, а не из перечисленных выше полезных компонентов, то такие элементы могут создавать серьезные проблемы в выполнении процесса производства чугуна. В частности, компоненты Si и A1, удаляемые в виде шлака в процессе производства чугуна, непосредственно влияют на такие свойства шлака как температура плавления, вязкость, способность к десульфуризации и т.п. Таким образом, существует ряд сложностей при рециркуляции шлама или пыли, содержащих большое количество компонентов Si и Аl. Кроме того, при выборе топлива, сырья и дополнительного сырья такие компоненты должны жестко ограничиваться, так как в противном случае будет получен низкосортный передельный или чушковый чугун и в печи образуются осадки, создающие проблемы с точки зрения охраны окружающей среды.
В этом отношении согласно изобретению предпочтительно ограничить состав отходов таким образом, чтобы собранные шлам и пыль содержали 20 мас.% или меньше каждого из соединений Si и Аl, 5 мас.% или меньше каждого из компонентов Zn, Na и К и 1 мас.% или меньше каждого из компонентов S, Р и Сl. В таблице 1 представлены примеры пыли и шлама, пригодные для настоящего изобретения.
Таблица 1
Классифика
ция		 СВ* (мас%) T.Fe С CaO МgO SiO2 Al2O3 Mn Р S Zn С1 КаO Na2O
Пыль 1 0,0 53,54 14,33 2,26 0,26 3,04 1,19 0,20 0,06 0,43 0,09 0,04 0,64 0,10
  2 0,0 49,80 2,87 37,30 1,50 2,63 0,73 0,48 0,08 0,54 2,39      
  3 0,0 1,00 73,01 0,57 0,19 8,09 3,40 0,02 0,08 0,29 0,00      
Шлам 1 19,7 40,90 19,40 3,40 0,80 5,90 2,40 0,00 0,05 0,45 0,90 0,00 0,13 0,01
  2 52,5 24,70 38,20 5,20 2,00 6,50 4,20 0,07 0,11 0,63 0,04 0,03 1,82 0,25
  3 41,1 72,80 0,60 6,50 1,50 1,70 0,20 0,83 0,11 0,05 0,43   0,03 0,15
  4 30,6 72,80 10,16 0,20 0,00 0,30 0,10 0,89 0,02 0,37 0,03 0,00 0,00 0,00
  5 13,3 66,60 4,83 0,37 0,01 0,50 0,08 0,48 0,01 0,08 0,01      
  6 13,6 61,10 1,99 0,83 0,03 2,33 0,30 0,45 0,08 0,04 0,04      
  7 69,4 26,20 0,00 12,80 17,90 11,50 16,20 0,13 0,13 0,00 0,11 0,00 0,00 0,00
  8 50,0 24,00 2,45 48,00 0,70 1,50 0,80              
СВ - содержание влаги
Любые отходы, отвечающие приведенному выше стандарту состава, собираются, а затем сушатся. Если содержание влаги слишком высокое, то такие отходы трудно транспортировать с помощью конвейера или воздуха, и они не подходят для процесса производства чугуна.
Содержание влаги в высушенных отходах регулируется с помощью сушилки, предпочтительно, на уровне 10% или ниже.
Высушенные отходы сортируются для получения размера частиц, не превышающего определенный размер. Высушенные отходы классифицируются в соответствии с конкретным размером частиц, пригодным для пылевой горелки, т.е., например, около 70 мм или меньше, так как внутренний диаметр вдувающей части пылевой горелки составляет около 70 мм.
Шлам и пыль обязательно плавятся и конденсируются в пламени пылевой горелки для их рециркуляции в процесс производства чугуна, однако авторы изобретения обнаружили путем исследований, что частицы пыли на основе железной руды, имеющие размер частиц 5 мм и больше, плохо (тяжело) плавятся или конденсируются в пылевой горелке независимо от их температур плавления, которые различаются в зависимости от содержащихся в них компонентов. Кроме того, авторы обнаружили, что если частицы железной руды имеют большой удельный вес и размер 5 мм или больше, то необходимо вдувать воздух со скоростью по меньшей мере около 20 м/с, чтобы пневматически транспортировать их в загрузочный бункер, установленный на высоте по меньшей мере 50 м над землей, при этом не гарантируя эффективного вдувания.
Поэтому согласно изобретению размер частиц отходов ограничен 5 мм или менее, и предпочтительно 3 мм или менее, для обеспечения эффективного вдувания и плавления.
Отходы, имеющие классифицированный таким образом размер частиц, вдувают в плавильную печь-газификатор через пылевую горелку, что позволяет эффективно рециркулировать отходы, образующиеся при производстве черных металлов, в качестве топлива и сырья в процесс производства чугуна.
Далее будет подробно описан способ вдувания отходов, приготовленных, как было описано выше.
Фиг.2 иллюстрирует в схематичном виде установку для производства чугуна на основе угля согласно одному варианту воплощения изобретения, в котором установка обычно содержит восстановительную печь 10, приспособленную для восстановления руды и дополнительного сырья, плавильную печь-газификатор 20, приспособленную для производства передельного или чушкового чугуна посредством восстановительной плавки восстановленного железа, подаваемого из восстановительной печи 10, и циклон 21 для улавливания отходящего газа из плавильной печи-газификатора 20, для обеспечения циркуляции тонкодисперсной пыли, содержащейся в отходящем газе, по каналу 210 для рециркуляции пыли в плавильную печь-газификатор 20 и для подачи отходящего газа, очищенного от тонкодисперсной пыли, через газовый канал 222 в восстановительную печь 10 в качестве восстановительного газа.
Кроме того, восстановительная печь 10 соединена через канал 12 для загрузки руды с плавильной печью-газификатором 20 с возможностью передачи руды, и печь-газификатор 20 включает в себя пылевую горелку 213, имеющую один конец, соединенный с циклоном 21, и другой конец, соединенный с плавильной печью-газификатором 20, и предназначенную для осуществления конденсации плавкой и последующего вдувания тонкодисперсной пыли в плавильную печь-газификатор 20.
Сначала отходы, такие как шлам и пыль, образующиеся в процессах производства и обработки черных металлов, собираются в хранилище 41. Собранные отходы сушатся в сушилке, например вращающейся печи 42, для коррекции или регулирования содержания влаги таким образом, чтобы оно было пригодно для рециркуляции. Высушенные отходы сортируются в сортировочной машине 43, чтобы получить размер частиц, пригодный для рециркуляции. Крупные частицы отходов, отсортированные в сортировочной машине 43, посылаются снова в дробильную машину 44, где крупные отходы измельчаются до требуемого размера частиц.
Отходы, имеющие определенные уровни содержания влаги и размер частиц, накапливаются в хранилище 31, и накопленные отходы подаются через вращающийся питатель 34 и питающую линию 35 во временное хранилище 36, в котором временно хранятся отходы. Отходы из временного хранилища 36 подаются через вращающийся питатель 37 под хранилище 36 в хранилище 212, а затем в пылевую горелку 213, с помощью которой отходы вдуваются в плавильную печь-газификатор 20.
Согласно изобретению предпочтительно, чтобы перед подачей отходов в пылевую горелку 213 к подготовленным описанным выше образом отходам примешивался любой материал, такой как руда или уголь, который используется в качестве топлива или сырья в процессе производства чугуна для того, чтобы повысить эффективность конденсации плавкой отходов, имеющих указанные выше состав и распределение частиц по размерам.
Для обеспечения полного сжигания вдуваемой тонкодисперсной пыли на переднем конце пылевой горелки в известных аналогах исследуется состояние окисления углеродного компонента (сырья) и руды (относительно кислорода в не полностью металлизированном оксиде металла как окислительного агента) и корректируется количество кислорода, вдуваемого вместе с тонкодисперсной пылью. Таким образом, можно изменять степень смешения (соотношение в смеси) угля и руды до любого значения в зависимости от содержания углерода и степени окисления оксида железа в обрабатываемых отходах. Это соотношение в смеси гибко регулируется в зависимости от рабочих условий, т.е. компонент-окислитель можно примешивать в избытке, чтобы остановить рост температуры, когда плавильная печь-газификатор нагревается до ее избыточной температуры из-за полного сгорания.
Изобретение будет более подробно описано на следующем примере, который не ограничивает объем изобретения.
Пример
Чтобы определить, можно ли рециркулировать шлам/пыль в процесс производства чугуна, был проведен описанный ниже эксперимент. Состав шлама/пыли, использованных в данном эксперименте, представлен в таблице 2. Каждый пример 1-3 изобретения содержит компоненты T.Fe, С, СаО и МgО, общее содержание которых составляет 50 мас.% или выше, а каждый сравнительный пример 1 и 2 содержит такие же компоненты, но их общее содержание составляет менее 50%. Частицы шлама/пыли, использованные в этом эксперименте, отсортированы до размера частиц в 3 мм или менее.
Таблица 2
Классификация Состав шлама/пыли (мас.%) Размер частиц
  T.Fe С CaO МgО А12O3 SiO2 К2O Na2O Zn S С1  
Примеры 1 25 40 5 2 5 5 2 0,3 0,1 1,0 0,3 3 мм
изобретения 2 70 0,5 5 2 2 1 0,03 0,2 0,4 0,05 0,02 или
  3 40 20 3 1 6 3 0,1 0,01 0,9 0,5 0,01 меньше
Сравнительные 1 5 3 3 1 11 70 0,1 0,1 0,01 0,1 0,03  
примеры 2 2 13 4 5 35 20 0,3 0,5 0,02 1 1  
Отходы в виде шлама/пыли, имеющие приведенный выше состав и отсортированные до указанного размера частиц, соответственно вдувались в плавильную печь-газификатор установки для восстановительной плавки, выполненной, как показано на фиг.2, со скоростью вдувания 5 т/час в течение 3 дней, чтобы получить расплавленный чугун, и при этом оценивались любые проблемы, возникающие в работе и оборудовании, связанные с вдуванием отходов.
Сначала для определения количества вдуваемого шлама/пыли, которое выходит с восстановительным газом из плавильной печи-газификатора 20 без конденсации плавкой, измеряли количество пыли, циркулирующей в канале 210 для рециркуляции пыли, и пропускную способность по воздуху восстановительной печи 10 до и после вдувания. В результате было обнаружено, что отходы и в виде шлама, и в виде пыли не повлияли на пропускную способность по воздуху восстановительной печи, а количество циркулирующей пыли не изменялось, т.е. было одинаковым до и после вдувания, что объясняется следующим. Поскольку согласно изобретению размер частиц отходов как в виде шлама, так и в виде пыли составляет 3 мм или меньше, эти частицы могут эффективно плавиться и конденсироваться при их вдувании в плавильную печь-газификатор.
Затем исследовалось влияние состава вдуваемого шлама/пыли. В результате в том случае, когда в плавильную печь-газификатор вдувались отходы в предложенном диапазоне, как в примерах 1-3 согласно изобретению, почти не происходило изменения в работе, а выход расплавленного чугуна увеличивался.
И наоборот, при вдувании отходов согласно сравнительным примерам 1 и 2, имеющих состав, выходящий за предложенные в изобретении пределы, потребовалась дополнительная загрузка определенных количеств известняка и доломита для того, чтобы скорректировать основность шлака, в результате чего возрос выход шлака. То есть при вдувании в плавильную печь-газификатор шлама и пыли, которые содержат малое количество полезных компонентов (например, T.Fe, С, СаO, МgO) и большое количество Si и Аl, сам собой увеличивается выход шлака, так как они играют ту же самую роль, что и компоненты, образующие шлак. Кроме того, требуется загружать дополнительное сырье для коррекции основности шлака, что снижает производительность.
Как описывалось выше, для рециркуляции шлама и пыли, образующихся в процессе производства и обработки черных металлов, в процесс производства чугуна на основе угля шлам и пыль должны обязательно содержать T.Fe, С, СаО и МgO, общий состав которых составляет по меньшей мере 50 мас.%, а также иметь размер частиц 5 мм или меньше, принимая во внимание увеличенный выход жидкого металла и уменьшение использования источника тепла и дополнительного сырья.
Полезным техническим результатом описанного выше изобретения является то, что пыль и шлам, образующиеся при производстве черных металлов и обычно уничтожаемые как отходы, рециркулируют в процесс производства чугуна в качестве топлива и сырья.

Claims (4)

1. Способ рециркуляции пыли и шлама, образующихся в процессе производства и обработки черных металлов, в процесс производства чугуна на основе угля посредством установки для восстановительной плавки, включающей восстановительную печь для восстановления руды и дополнительного сырья, плавильную печь-газификатор для восстановительной плавки восстановленного железа, поступающего из восстановительной печи, до жидкого металла, циклон для улавливания тонкодисперсной пыли в отходящем газе из плавильной печи-газификатора, для циркуляции уловленной тонкодисперсной пыли в плавильную печь-газификатор и для подачи отходящего газа, очищенного от тонкодисперсной пыли, в восстановительную печь в качестве восстановительного газа, включающий сбор, сушку и сортировку пыли и шлама, отличающийся тем, что пыль и шлам собирают и сушат так, чтобы общий состав Fe, С, СаO, и MgO достиг по меньшей мере 50 мас.%, сортируют высушенные пыль и шлам для получения размера частиц 5 мм или менее и вдувают отсортированные пыль и шлам в плавильную печь-газификатор через пылевую горелку, одним концом присоединенную к циклону, а другим концом присоединенную к плавильной печи-газификатору и предназначенную для осуществления плавки и вдувания тонкодисперсной пыли в плавильную печь-газификатор.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пыль и шлам сушат для получения содержания влаги на уровне 10% или менее.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что высушенные пыль и шлам сортируют для получения размера частиц 3 мм или менее.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что этап вдувания отсортированных пыли и шлама содержит примешивание соответствующего количества руды и угля к отсортированным пыли и шламу.
RU2003101968A 2001-04-27 2002-04-26 Способ рециркуляции отходов с использованием процесса производства чугуна на основе угля RU2244016C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20010023113A KR100584732B1 (ko) 2001-04-27 2001-04-27 일반탄을 이용하는 용철제조공정에서의 폐기물 재활용방법
KR2001/23113 2001-04-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003101968A RU2003101968A (ru) 2004-07-27
RU2244016C2 true RU2244016C2 (ru) 2005-01-10

Family

ID=19708828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003101968A RU2244016C2 (ru) 2001-04-27 2002-04-26 Способ рециркуляции отходов с использованием процесса производства чугуна на основе угля

Country Status (6)

Country Link
KR (1) KR100584732B1 (ru)
CN (1) CN1201022C (ru)
BR (1) BR0205101A (ru)
RU (1) RU2244016C2 (ru)
WO (1) WO2002088401A1 (ru)
ZA (1) ZA200300665B (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9493376B2 (en) 2010-08-18 2016-11-15 Mercutek Llc Cement kiln dust treatment system and method
US9498747B2 (en) 2010-07-02 2016-11-22 Mercutek Llc Cement kiln exhaust gas pollution reduction
US9884311B2 (en) 2012-03-14 2018-02-06 Mercutek Llc Activated carbon and coal combustion residue treatment system and method
RU2750640C1 (ru) * 2017-06-16 2021-06-30 Арселормиттал Способ работы установки по производству железа и соответствующая производственная установка

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100584745B1 (ko) * 2001-12-21 2006-05-30 주식회사 포스코 일반탄 및 분철광석을 이용한 용철제조공정에 있어서함철더스트 및 슬러지 재활용 장치 및 방법
CN101365810B (zh) 2006-07-10 2011-08-17 Jsw钢铁公司 用于增进效益的直接融熔还原炼铁（Corex）工艺的粉尘回收系统
KR100797824B1 (ko) 2006-12-18 2008-01-24 주식회사 포스코 분상 또는 괴상의 일반탄 및 분상의 철함유 광석을 직접사용하는 용철제조장치
AT508775B1 (de) * 2009-10-16 2011-04-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren und vorrichtung zur herstellung von flüssigem roheisen in einem einschmelzvergaser unter nutzung von kohlenstoffhaltigem schlamm
KR101279057B1 (ko) 2011-12-19 2013-07-02 주식회사 포스코 용철 제조 장치용 분환원철의 리사이클 장치
EP2664681A1 (de) 2012-05-16 2013-11-20 Siemens VAI Metals Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen von feinteilchenförmigem Material in die Wirbelschicht eines Reduktionsaggregates
KR101428382B1 (ko) * 2013-04-25 2014-09-23 주식회사 포스코 용선제조장치 및 용선제조방법
CN104129929B (zh) * 2014-07-15 2016-02-10 石家庄新华能源环保科技股份有限公司 一种煅烧石灰石、发电联产还原铁的方法和装置
KR101667616B1 (ko) * 2014-12-05 2016-10-19 주식회사 포스코 괴성화 설비의 집진 장치
KR101677549B1 (ko) * 2015-12-14 2016-11-18 주식회사 포스코 용철 제조 방법
CN113667788A (zh) * 2021-06-29 2021-11-19 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 一种非高炉炼铁设备和冶金粉尘综合利用方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5910969B2 (ja) * 1980-07-15 1984-03-13 川崎製鉄株式会社 石炭スラリ−の高炉吹込み方法および装置
DE3503493A1 (de) * 1985-01-31 1986-08-14 Korf Engineering GmbH, 4000 Düsseldorf Verfahren zur herstellung von roheisen
AT390622B (de) * 1988-10-25 1990-06-11 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren und anlage zur herstellung von fluessigem roheisen
JPH059529A (ja) * 1991-07-01 1993-01-19 Kawasaki Steel Corp 製鉄ダストの処理方法
KR950006268B1 (ko) * 1993-07-16 1995-06-13 김미라 저밀도이면서 입자가 해면형상인 분철의 제조방법
KR0134862B1 (ko) * 1994-05-21 1998-04-18 김미라 폐기 석회석 슬러치 활용방법
KR100276324B1 (ko) * 1996-12-20 2000-12-15 이구택 용융환원 장치 및 이를 이용한 용융선철 제조방법
KR100340490B1 (ko) * 1996-12-24 2002-11-27 주식회사 포스코 미분탄을 이용한 용철제조방법
KR100213466B1 (ko) * 1997-08-06 1999-08-02 조규용 석회석 슬러지 및 더스트의 재활용을 위한 펠릿 제조 방법및 그에 따라 제조된 펠릿
JP2000119720A (ja) * 1998-10-08 2000-04-25 Nkk Corp 溶融還元炉への製鉄ダストの装入方法及び装置
KR100435439B1 (ko) * 2000-12-20 2004-06-10 주식회사 포스코 일반탄 및 분철광석을 이용한 용철제조설비에 있어서부생슬러지 재활용 장치

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9498747B2 (en) 2010-07-02 2016-11-22 Mercutek Llc Cement kiln exhaust gas pollution reduction
US10130912B2 (en) 2010-07-02 2018-11-20 Mercury Capture Intellectual Property, Llc Cement kiln exhaust gas pollution reduction
US10307711B2 (en) 2010-07-02 2019-06-04 Mercury Capture Intellectual Property, Llc Cement kiln exhaust gas pollution reduction
US11285440B2 (en) 2010-07-02 2022-03-29 Mercury Capture Intellectual Property, Llc Exhaust gas pollution reduction
US9493376B2 (en) 2010-08-18 2016-11-15 Mercutek Llc Cement kiln dust treatment system and method
US9873636B2 (en) 2010-08-18 2018-01-23 Mercutek Llc Cement kiln dust treatment system and method
US9884311B2 (en) 2012-03-14 2018-02-06 Mercutek Llc Activated carbon and coal combustion residue treatment system and method
RU2750640C1 (ru) * 2017-06-16 2021-06-30 Арселормиттал Способ работы установки по производству железа и соответствующая производственная установка
US11525167B2 (en) 2017-06-16 2022-12-13 Arcelormittal Operating method of an iron making installation and associated operating installation

Also Published As

Publication number Publication date
CN1462312A (zh) 2003-12-17
WO2002088401A1 (en) 2002-11-07
ZA200300665B (en) 2004-03-15
BR0205101A (pt) 2003-05-06
CN1201022C (zh) 2005-05-11
KR20020083638A (ko) 2002-11-04
KR100584732B1 (ko) 2006-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2244016C2 (ru) Способ рециркуляции отходов с использованием процесса производства чугуна на основе угля
RU2260624C2 (ru) Устройство и способ рециркуляции железосодержащих пыли и шлама в процессе производства чугуна с использованием угля и рудной мелочи
KR19980040225A (ko) 용융선철 및 용융강 예비생성물을 생산하기 위한 방법 및 장치
US5198190A (en) Method of recycling hazardous waste
CN109306407B (zh) 一种冶金含锌除尘灰治理及利用的装置和方法
RU2003101968A (ru) Способ рециркуляции отходов с использованием процесса производства чугуна на основе угля
US5167699A (en) Process and installation for producing molten steel of scrap
JP2000054039A (ja) 鉛含有材料からの金属鉛回収方法
KR0165858B1 (ko) 제철 더스트로부터 유가금속을 회수하는 방법
KR20060104255A (ko) 폐타이어를 열원 및 환원제로 이용하는 선철제조방법 및 장치
JP5103802B2 (ja) 湿ダストの処理方法及び焼結鉱の製造方法
KR102176651B1 (ko) 제철용 페라이트 단광 소성품의 제조방법 및 그에 사용되는 장치
JP3779009B2 (ja) 製鉄ダストからの高品位還元鉄の製造方法
JPH0770662A (ja) 亜鉛含有ダスト中の亜鉛除去装置
KR100391896B1 (ko) 유동층환원로의 배가스를 이용하여 슬러지를 재활용하는용철제조방법
NO822404L (no) Fremgangsmaate for fremstilling av metall fra finkornet metalloksydmateriale
KR100868872B1 (ko) 함철 부산물을 이용한 ｓｍｏ 제조 방법 및 장치
JP5119815B2 (ja) 移動型炉床炉の操業方法
AU2002308827B2 (en) Recycling Method of Waste Material by Using of Coal Based Iron Making Process
RU2291208C2 (ru) Способ получения окускованного материала
Nakano et al. Coke breeze-less sintering of BOF dust and its capability of dezincing
US4378241A (en) Method for achieving low sulfur levels in the DRI product from iron oxide reducing kilns
JP2004262724A (ja) コークス乾式消火設備での生石灰製造方法及び焼結鉱製造方法
JP3709043B2 (ja) 製鉄ダストの還元方法
AU2002308827A1 (en) Recycling Method of Waste Material by Using of Coal Based Iron Making Process

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090427