Меню Рубрики

Установки для переработки металлургических шлаков

Установки для переработки металлургических шлаков

• Металлургический шлак представляет собой продукт высокотемпературного взаимодействия руды, пустой породы рудных материалов, металлургических флюсов и золы топлива в процессе выплавки металлов из руд.

• Состав шлака зависит от содержания в руде этих компонентов, вида выплавляемого металла и особенностей металлургического процесса. Металлургические шлаки подразделяют на шлаки черной и цветной металлургии.

Значительная часть промышленных отходов в России приходится на металлургические шлаки. Наиболее эффективный способ утилизации металлургических шлаков — их вторичное использование. Переработка металлургических шлаков, не требует затрат на буровзрывные работы и транспортировку, а получаемый в результате щебень заменяет природный щебень и часто более выгоден для строительства дорог.

Металлургический шлак представляет собой продукт высокотемпературного взаимодействия руды, пустой породы рудных материалов, металлургических флюсов и золы топлива в процессе выплавки металлов из руд. Состав шлака зависит от содержания в руде этих компонентов, вида выплавляемого металла и особенностей металлургического процесса. Металлургические шлаки подразделяют на шлаки черной и цветной металлургии.

Уже более 10 лет специалисты производят по требованию заказчика «под ключ» мини-линии переработки шлаков металлургических производств до 50 тонн/час. С 2013 года были проведены ряд исследований и целый комплекс разработок нового более производительного оборудования до 500 тонн/час – сегодня это новые комплексы RESOLINE.

На первом этапе шлак попадает в инерционный грохот (поз. 2), где впоследствии происходит разделение шлака на различные фракции. Далее, с помощью барабанных магнитных сепараторов серии БСМК (поз. 4) и СМБМ (поз. 5) из потока шлака извлекается черный металл. Управление всеми агрегатами осуществляется из центра управления линией (поз. 3).

Выделение цветного металла возможно 3 методами — методом ручной сортировки, с помощью вихретокового магнитного сепаратора серии СМВТ или с помощью индукционного магнитного сепаратора.

Пример исполнения линии*

1. Бункер с вибропитателем;

4. Магнитный сепаратор серии БСМК;

5. Барабанный магнитный сепаратор серии СМБМ.

*Комплектация линии подбирается под индивидуального заказчика

Установка по переработке отходов металлургических производств

Главным недостатком промышленных отходов металлургических предприятий является их мелкофракционный состав, вследствие чего их проблематично напрямую использовать в плавке. Главным же достоинством этих материалов является их химический состав, близкий к химическому составу компонентной шихты конкретного металлургического агрегата. Следовательно, основную техническую задачу по утилизации металлургических отходов можно сформулировать следующим образом: существующие мелкие отходы укрупнить до размера куска в 40-60 мм и получить в процессе плавки окускованных материалов качественный продукт.

Большинство технологий окускования мелкофракционных материалов заимствованы из стройиндустрии, а именно, производства мелкоштучных строительных материалов. Параллельно с этим начали развиваться и технологии брикетирования промышленных отходов. Однако предложения фирм–разработчиков технологий окускования ограничивались поставками технологического оборудования для брикетирования на металлургические предприятия, не давая гарантий по качеству брикетов и качеству выплавляемого на основе брикетов металлопродукта. Поэтому необходимы комплексы переработки отходов металлургических производств. Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к установкам по переработке отходов металлургического производства и может быть использовано, как в металлургических переделах, а также для производства шлака в строительстве.

Компания RESOLINE предлагает комплексное решение для переработки отходов металлургических производств. Мы проектируем и производим установки по переработки отходов металлургических производств с нуля, подход к каждому клиенту индивидуально.

Пример получаемых материалов

Применение вторичных материалов:

• Вторичные металлы пригодны для переплавки, с последующим использованием в составе первично выплавляемых сталей и сплавов.

• Вторично переработанные шлаки используют в производстве термозита или шлаковой пемзы. Изделия, полученные из металлургических шлаков, получаются дешевыми и прочными, по сравнению с изделиями, изготовленными из природного сырья.

• Щебень – широко используется в строительстве дорог и различных сооружений.

источник

Все, что нужно знать о переработке шлаков

Утилизация отходов металлургического производства – важное направление совершенствования и развития отрасли. При выплавке из руды металлов образуются отходы силикатного типа. Отправляя шлаки на переработку, предприятия получают более дешевый металл по сравнению с первоначальной добычей из руды. Кроме того, безотходное производство улучшает экологическую ситуацию в промышленных городах, состояние почвы и воздуха в отвальных зонах, освобождает земельные угодья.

Применение вторичного сырья

Их количество на 1 т исходного материала зависит от способа добычи металла. Несмотря на внедрение технологий безотходного производства на современных предприятиях, тонны непереработанного сырья ежедневно отправляются в отвалы.

С середины прошлого столетия появились технологии утилизации отходов металлургической отрасли, позволяющие получать из них дешевые и качественные материалы. Их используют в сельском хозяйстве, промышленном и жилищном строительстве, восстановлении дорожного полотна.

Например, при строительстве метро в обделке тоннелей должны быть использованы огнеупорные, прочные материалы, не подверженные выветриванию и коррозии. Обделка изготавливается так, чтобы выдерживать давление горных пород, подземных вод, сейсмические нагрузки.

Читайте также:  Установка и крепление шнура

Для обделки тоннелей часто используются сборные конструкции из чугунных тюбингов. Продукты переработки шлаков широко используются в создании тюбингов метро и для облицовочных работ на станциях и в тоннелях.

Современные технологии

Переработка шлаков металлургического производства состоит из отделения металлических включений из отходов. Первоначальную утилизацию проводит само металлургическое предприятие. Процесс состоит их транспортировки побочных материалов в специальные ямы, где используются грузы для дробления. После этого методом магнитной сепарации выделяется металлическая составляющая, а остальное перерабатывается в щебень.

Для нержавеющих, жаропрочных и подобных шлаков такая технология не подходит, так как металлическая составляющая немагнитна. Современная техника позволяет извлекать до 95% металлов, включая немагнитные.

Технология комплексной переработки отходов состоит из этапов:

  1. Оценка отвалов по количеству и составу, в том числе по содержанию металла и неметаллической составляющей, отбор крупных фрагментов.
  2. Последовательное использование трех дробилок: две щекотовые (первая до размеров – 150 мм, затем вторая – до 60 мм), третья дробилка — конусная дробит на куски до 30 мм. По окончании каждого этапа дробления выбирается металлический скрап.
  3. Просеивание. Куски более 28 мм отправляются на дробление заново. Результат — получение шлаков 0-5 мм и 5-10 мм.
  4. Полученное сырье отправляется на сепарацию, где ведется отделение металлического сырья.
  5. Результаты комплексной переработки — получение оксидной составляющей (песок и щебень) и металлической (слитки до 1200 кг). Конечный продукт первого сырья — тротуарная плитка, стеновые блоки, бордюрный камень. Металлические сплавы идут на создание рафинированной шихтовой заготовки.

Утилизация доменных шлаков

Продукты переработки отходов черной металлургии используются для создания разнообразной продукции.

Включение переработанного доменного шлакового сырья в состав смеси при производстве цемента улучшает его качественные характеристики. Шлаковая пемза используется как легкий заполнитель бетонов, недорогой заменитель керамзита.

До 20% доменных шлаковых материалов перерабатывается в щебень, который используют в дорожном строительстве, добавляют в бетон (марка М-300).

Еще один продукт, получаемый при утилизации металлургических отходов – минеральная вата.

Технология утилизации

Технология переработки металлургических шлаков включает операции:

    Первичное дробление крупной фракции (

В черной металлургии остро стоит проблема использования кокса. Поэтому активно ведется разработка бескоксовых технологий производства железа. Доступным источником энергии для черной металлургии остаются некоксующиеся угли, а сырьем — бедные железные руды (из отвалов). Старое оборудование, например, доменная печь, с этой функцией не справятся. Альтернативой выступают агрегаты и процессы бескоксовой металлургии. Перспективными с экономической точки зрения считаются процессы с использованием дешевых энергоносителей — некоксующегося угля, дутья с небольшим добавлением кислорода. Среди способов извлечения железа из отработанных шлаковых отходов широкой распространение получили дробление, размол и металлическая сепарация.

Для переработки шлаков используется техника:

  1. Дробилки роторные относятся — основное оборудование для переработки, позволяют получать разные фракции продукта (щебень, мука, крошка). Станок с максимальной площадью может перерабатывать до 70 тонн в час.
  2. Инерционные и вибрационные грохоты используются для фракционирования. Современные агрегаты позволяют получать нужный размер, безопасны, надежны и удобны.
  3. Магнитные сепараторы разделяют продукт при движении на конвейерной ленте.
  4. Конвейеры.

Технологическая инструкция запрещает работнику:

  1. Загораживать, захламлять подходы к агрегатам.
  2. Вставать на станок, класть на него какие-либо предметы.
  3. Разрешать эксплуатацию аппарата посторонним, оставлять оборудование без присмотра.

В ходе производственного процесса запрещено:

  1. Изменять положение деталей на аппарате (пружины, болты)..
  2. Изменять размер разгрузочной щели.
  3. Перемещать ограждения.
  4. Смазывать оборудование вручную.
  5. С помощью случайных предметов проталкивать застрявшие камни.

Использование сталеплавильных шлаков

Объемы отходов сталеплавильной промышленности в 2 раза меньше доменных. Однако большая часть их поступает в отвалы.

На производство щебня используется половина перерабатываемых сталеплавильных шлаков. Третья часть от всего объема потребляется в виде флюса в доменной шихте и вагранках. Часть продуктов переработки идет на сельскохозяйственные нужды.

источник

Металлургический шлак и золошлаковые отходы

Шлак металлургический – представляет собой легкоплавкие отходы силикатного типа, образующиеся при выплавке металлов из руд. Фактически, это многокомпонентный материал, содержащий окислы пустых пород, флюсов и топливную золу. Выход шлака на тонну материала определяется типом процесса и составляет до 80 кг в доменной печи, 30 – для мартена, 18 – при конверторном виде производства и 8 – ваграночном.

Читайте также:  Установка dnsmasq ubuntu server

Долгое время эти вторичные продукты не представляли интереса человеку, в лучшем случае, используясь выборочно. Ситуация изменилась с середины прошлого века, когда отходы металлургических шлаков стали ценным вторичным продуктом, который используется в различных сферах трудовой деятельности человека: сельское хозяйство, сооружение зданий, дорожное строительство и прочие.

Разновидности шлакового продукта

Прежде чем классифицировать отходы металлургического производства, необходимо уточнить важную деталь. В металлургии образуется два типа побочных продуктов, это непосредственно шлаки и золошлаковые отходы. Последний вид вторичного ресурса представляет собой смесь шлака и золы, формирующуюся при сжигании угля и торфа. О ценности этой разновидности отходов поговорим позже, рассмотрев вначале различные типы самого шлака. Классификация шлаковых отходы достаточно глубоко структурировано, хотя основных групп существует только две. Это шлаки черной и цветной металлургии.

Виды шлака на фото:

Один из видов металлургического шлака

И это тоже относится к металлургическому шлаку

Еще один вид отходов металлургического производства

Шлаковые отходы при выплавке чугуна и стали

Шлаки чугунной металлургии имеют следующую структуру классификации:

  1. Доменные. Категория связана с отходами, образующимися при выплавке чугуна, и включает несколько подгрупп. Это шлаки доменные различных видов чугуна: литейного, специального и предельного.
  2. Сталеплавильные. Сюда попадают шлаки, формирующиеся как в процессе выплавки стали, так и при обработке металла. Первая подгруппа объединяет электроплавильные, мартеновские и ваграночные шлаки. Во вторую попадают следующие виды отходов – тигельные и сварочные. Кроме того, отдельно различают шлаки, образующиеся при бессемеровании и томасировании чугуна.

Доменные шлаки металлургического производства образуются одновременно с чугуном при плавлении шихты, компонентами которой выступают: топливо, сама руда и флюс – обычно доломит или известняк. Менее плотный шлаковый состав отделяется от металла, всплывая над ним. Это позволяет легко отделить шлаковые отходы от чугуна. Вторичный продукт выпускается через верхнее, шлаковое отверстие, металл – посредством нижней, чугунной летки. Отходы, сливаемые через летку – верхний шлак, не содержат металлов и составляют от половины до трех четвертей всего количества побочных продуктов. Одновременно с этим, часть шлаковых масс остается внизу. Их выпускают после слива чугуна и направляют на переработку, суть которой выделить металлические включения из отходов.

Металлургическое производство — выплавка стали

Доменные шлаки металлургические отличаются вариативностью состава, определяемого типом компонент шихты: руды, флюса и топлива. В результат, на 95% шлаковые массы состоят из окислов кальция, кремния и алюминия. Именно соотношение между основными и кислотными окисями формирует три вида шлаков. Продукты, с преобладанием окислов железа, марганцем, магния и кальция – относятся к основным шлакам, те, что содержат преимущественно SiO2 и Al2O3 – кислотным. Отходы, с равномерным присутствием обоих видов окислов – промежуточные шлаки.

Стойкие и распадающиеся материалы

Еще один классифицирующий критерий – условия остывания пустой породы. Различие в процессе охлаждения приводит к формированию следующих разновидностей шлаков:

  • камневидные;
  • гранулированные;
  • стекловидные.

Следующий отличительный фактор, характеризующий шлаки металлургических комбинатов, – устойчивость. В этом отношении, альтернативу нераспадающемуся шлаку составляют такие виды распада:

  1. Силикатный. Характеризуется существенным приростом объема вещества, вследствие перехода кальциевого силиката из бета в гамма форму. Структура шлака покрывается трещинами и далее камень распадается в мучнистый порошок.
  2. Известковый. Процесс – следствие гидратации извести. Этот тип распада преимущественно характерен мартеновским шлакам, проявляясь как самопроизвольное растрескивание твердого материала на куски.
  3. Железистый. Связан с избыточным содержанием неокисленного железа относительно окислов этого металла. Пороговая величина составляет 1.5% от FeO. Превышение указанного значения и воздействие влаги, инициируют реакцию перехода сульфида железа в его гидроксид, сопровождающуюся выделением сероводорода. В результате объем шлака возрастает до 38%, что и приводит к растрескиванию.
  4. Марганцевый. Активируется при нахождении шлака во влажной среде.

Переработка металлургических шлаков связано преимущественно с устойчивыми к распаду материалами. Их этого вторичного продукта изготавливается щебень, например.

Утилизация шлаков

Современная ценность шлаковых пород достаточно высока, чтобы их попросту выбрасывать. Спросом пользуются даже отвальные доменные шлаки – образующиеся при сливе отходов в отвал и его последующей разработке. Такая разновидность вторичных материалов представляет собой кусковые породы с максимальными размерами до 120 мм. Утилизация отвального шлака достаточно условна. Куски необходимо выдержать определенное время на открытом воздухе, позволив природе совершить естественный отбор. Это позволит отсортировать пригодный для переработки материал от распадающихся шлаков или сернистых соединений.

Установка для переработки металургического шлака. На выходе щебень и металл. 1. Вибропитатель на опорной раме; 2. Агрегат сортировки; 3. Галтовочный барабан; 4. Агрегат крупного дробления; 5. Агрегат среднего дробления; 6. Агрегат сортировки; 7. Конвейера на базе (2 шт.); 8. Конвейер; 9. Конвейеры; 10. Конвейеры; 11. Конвейеры; 12. Конвейеры (3 шт.); 13. Железоотделитель на опоре (4 шт.); 14. Агрегат управления

Читайте также:  Установка virtualbox red hat

Сфера реализации отвального шлакового щебня – грунтовка под нижний слой бетонных покрытий, а также применение в дорожном строительстве.

Видео — переработка и сортировка сталелитейного шлака

Область использования и стандартизация

Согласно установленному стандарту под шлак металлургический – ГОСТ 3476-34, реализован свод требований к доменному материалу, отбираемому для приготовления цемента. Альтернативное использование отходов производства черных металлов – изготовление минеральной ваты. Источником сырья в этом случае выступает щебень из металлургического шлака доменного, технические условия отбора которого прописаны в 18866-93. Пемза шлаковая — щебень пористый из металлургического шлака используется в качестве заполнителя бетонных смесей. Требования к этому материалу выделены в отдельный ГОСТ 9760-86.

Основной областью реализации металлургических отходов остается дорожное строительство. Именно под эту сферу изготавливается щебень пористый из металлургического шлака. При этом уровень пористости материала существенно влияет на его физико-механические свойства. Снижение параметра приводит к повышению прочностных характеристик. Для этих целей ранее использовалась процедура дегазации, позволявшая снизить пористость до 30%. Современные методики ориентированы на вакуумирования и центрифугирования шлака, что позволяет достичь цифры в 2%, фактически предлагая потребителю прочный недорогой щебень из отходов металлургии.

Щебень из отходов металлургии

Впрочем, в дорожном строительстве необходим щебень различной прочности, а соответственно пористости. Распределения в данном случае носит следующий характер. Под верхний слой дорожного полотна используются асфальтобетонные смеси на базе щебня пористостью 5 – 12%. Прокладка нижней части – основания автомагистрали допускает применение менее прочных материалов. В этом случае используется асфальт из шлакового щебня, пористостью 12 – 17%.

Технология приготовления

Поскольку основная реализация металлургического шлака осуществляется посредством щебня, то приготовлению этого материала уделяется особое внимание. Лидером в разработке и усовершенствовании технологий производства щебня на отечественном рынке выступает Уральский НИИ Черной Металлургии.

Сам технологический процесс состоит из нескольких этапов:

  1. Слив жидких отходов послойно в шлаковые ямы. Толщина каждого уровня составляет от 20 до 30 см. Максимальное число слоев – 5.
  2. Полив шлаковой массы водой из расчета пол кубометра на тонну отхода.
  3. Кристаллизация состава в течение 4 – 8 часов.
  4. Разработка остывшей массы экскаватором.
  5. Сортировка шлака на фракции, с последующим дроблением при необходимости.

Производимый подобным технологическим процессом, шлаковый щебень, отличается отличными адгезийными характеристиками по отношению к различным строительным составам: битуму, дегтю, цементу.

Образование и использование золошлаковых отходов

Рассмотрим подробно процесс на примере теплоэлектростанций, где сырьем выступает измельченный уголь, смешиваемый с мазутом. Выбор основан тем фактом, что основной источник, формирующий золошлаковые отходы – ТЭЦ. Процесс горения сопровождается отделением микрочастиц золы, который уносятся тягой вместе с дымом. При этом, дым и пар образуются органикой, тогда как минеральные компоненты сгорающего топлива оседают в шлак и золу. Не улетевший, тяжелый зольный остаток, оседает на подтопки, сплавляясь между собой, что приводит к формирования отдельных кусков. Далее зола перемешивается со шлаком, образуя золошлаковые отходы, которые транспортируются на хранение в специальные отвалы. При этом, золошлаки сортируются отдельно от недожога – частиц несгоревшего угля.

Отходы тэц — золошлаковые отходы

Переработка золошлаковых отходов практически аналогична использованию самих шлаков. Сфера их реализации включает изготовление:

  • различных видов бетона – тяжелого, ячеистого и силикатного;
  • строительных составов;
  • цементного клинкера;
  • керамзита;
  • керамического кирпича.

Также золошлаковые отходы применяются при прокладке земляного полотна автомагистралей, изоляционного материала на полигонах ТБО.

Видео — о проблемах накопления и утилизации золошлаковых отходов:

Стоимость отходов

Существует два способа определить расценки на вторичный продукт металлургического производства. Первый вариант прямое обращение к государственным сметным нормативам, в частности ТСЦ – территориальный сборник цен. К сожалению, данная нормативная база обновляется нерегулярно и под шлак металлургический, цена может не соответствовать актуальной стоимости.

Второй подход – ввод в поисковую систему фразы куплю шлак металлургический. Варианты ответа доступны по разным регионам РФ. Стоимость шлака металлургического указываются с учетом фракции (более мелкие куски обходятся дороже в среднем на 300 рублей за тонну ).Так, актуальные расценки металлургических шлаков фракции 20-40 начинаются с 1300 рублей за тону , цена для размеров 40-70 – 1000 .

источник