СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ХРОМОВОГО ШЛАКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА ОБЖИГА И ДОМЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА Российский патент 2015 года по МПК C22B1/16 C22B7/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится к области доменного производства и обезвреживания хромового шлака в целях охраны окружающей среды.

Предшествующий уровень техники

В настоящее время обезвреживание хромового шлака производится по следующим методам - химический метод, физический/химический метод, метод плавления и метод отвердения и стабилизации, в частности метод плавления является методом радикального обезвреживания. Метод плавления представляет собой процесс обезвреживания шестивалентного хрома в высокотемпературных условиях с добавлением вспомогательного средства. Технология обезвреживания хромового шлака по методу плавления включает угольно-восстановительный метод, метод агломерации, сухой восстановительный метод и метод плавления в циклонной топке.

Метод агломерации является радикальным методом благодаря тому, что после агломерации следует плавить хромовый шлак в домне (метод доменного производства). Одновременно обезвреживание хромового шлака по данному методу производится с использованием существующего оборудования на металлургическом предприятии и является побочной работой в нормальном процессе производства, поэтому метод агломерации - самый экономный метод. Кроме этого, можно полностью утилизировать ценные компоненты среди хромового шлака, например хром, железо, кальций, магний частично переходят на процесс агломерации и доменного производства.

В процессе доменного производства для сливания из домны SiO₂ и Al₂O₃ в железной руде и коксе в виде расплава, следует добавить доломит с СаО и MgO в качестве растворителя, они вместе с SiO₂ и Al₂O₃ формируют в эвтектику с низкой температурой плавления, и тем самым выполняется сливание SiO₂ и Al₂O₃ в виде расплава. Содержание СаО и MgO в хромовом шлаке и содержание СаО и MgO в доломите почти одинаковое, поэтому можно использовать хромовый шлак вместо части доломита в качестве растворителя в процессе агломерации и доменного производства. Принцип метода агломерации заключается в том, чтобы превратить шестивалентный хром в хромовом шлаке в трехвалентный хром с помощью высокой температуры агломерации (восстановление полпроцесса или восстановление обезвреживания высокой валентности), в процессе доменного производства превратить трехвалентный хром в атомарный хром (восстановление полного процесса или восстановление утилизации низкой валентности), тем самым выполняется обезвреживание хромового шлака. Данная технология включает 2 процесса.

Первый процесс: использовать хромовый шлак в качестве основного растворителя и хромосодержащего сырья с добавлением пыли железной руды и другого железосодержащего сырья и топлива (угля), агломерировать их и получить хромосодержащий агломерат.

Второй процесс: расплавить агломерат в домне и получить хромосодержащий чугун (2,5-4%) или передельный чугун.

Применяемая в настоящее время технология агломерации приготовления самоплавкого агломерата с использованием хромового шлака заключается в том, чтобы использовать хромовый шлак в качестве основного растворителя вместо часто используемой извести и смешать его с железосодержащим сырьем и топливом, создать более интенсивную восстановительную атмосферу с одновременной агломерацией и окускованием, обеспечить полное химическое взаимодействие остаточного шестивалентного хрома в хромовом шлаке с восстановителями С и СО, восстановление полпроцесса обеспечивает превращение шестивалентного хрома в трехвалентный хром (существует в виде Cr₂O₃), одновременно обеспечивает достижение цели - восстановления и обезвреживания.

При использовании данной технологии в процессе агломерации восстановители С и СО превращают шестивалентный хром в хромовом шлаке в трехвалентный хром по методу восстановлению полпроцесса, восстановимость составляет выше 96%. После доменной плавки аглошихта превратилась в доменный шлак, восстановимость шестивалентного хрома составляет выше 99,5%, остаточный трехвалентный хром в виде Cr₂O₃ поступает в доменный шлак, доменный шлак в жидком состоянии, подвергнутый закалке в воде, резкому охлаждению и окомкованию, используется в качестве сырья для производства цемента.

Обычная технология агломерации требует агломерации в окислительной атмосфере, чтобы обеспечить качественную характеристику (прочность и восстановимость), содержание FeO - низкое. Поэтому, недостатки существующей в стране технологии агломерации приготовления самоплавкого агломерата с использованием хромового шлака следующие:

она изменила атмосферу в агломашине в целом, превратила окислительную атмосферу в восстановительную атмосферу, в восстановительной атмосфере содержание FeO значительно увеличилось, восстановимость агломерата ухудшилась, содержание FeO увеличилось на один процентный пункт, после поступления в домну удельный расход кокса в домне увеличился на 1,5 процентный пункт, выпуск расплавленного металла уменьшился на 1,5 процентный пункт; поэтому, существующая в стране технология агломерации неэкономная, как называется "Польза не покрывает ущерб", трудно внедрить на доменное производство и массовое агломерационное производство.

Одновременно, данная технология требует изменения технологических условий агломерации для обработки хромового шлака, для металлургической отрасли с производством в большом масштабе - это нереально.

Следовательно, эффективным, безопасным и экономным методом являются предварительная обработка и радикальная обработка хромового шлака в агломашине и домне металлургического предприятия. Но эффективно и радикально удалить токсичное вещество - шестивалентный хром из хромового шлака можно только в высокотемпературных условиях и в восстановительной атмосфере. Домна - высокотемпературная восстановительная атмосфера, агломерация - высокотемпературная окислительная атмосфера, для обезвреживания шестивалентного хрома в процессе агломерации изменить атмосферу для агломерации в целом, это неэкономный и нецелесообразный метод.

Кроме того, уловленная пыль из железосодержащих отходов металлургического производства является утилизационными отходами, в настоящее время на большинстве металлургических предприятий непосредственно добавляют уловленную пыль в усредненную шихту агломерации для ее утилизации, но ввиду плохой гидрофильности и активности уловленной пыли металлургического производства, - а уловленная пыль может превратиться в тонкий порошок в палете при повышении температуры, что ухудшает воздухопроницаемость в процессе агломерации, - часть тонких порошков уловленной пыли еще раз поступает в пылеотделитель при вытяжной вентиляции под отрицательным давлением, это создает отрицательный круг пылеулавливания, что увеличивает нагрузку пылеуловителя и негативно влияет на процесс агломерации. Содержание углерода в уловленной пыли гравитационного пылеулавливания из домны не только сравнительно низкое, но и весьма нестабильное, поэтому уловленную пыль гравитационного пылеулавливания из домны не могут включить в план топливоиспользования агломерации, что приведет к расточительству.

Окомковать уловленную пыль из железосодержащих отходов металлургического производства трудно, эффективность использования бентонитов или гуминовой кислоты в качестве связующего вещества неудовлетворительная, использование бентонитов или гуминовой кислоты с огромным количеством приведет к снижению содержания железа в сыром материале - это бесспорный факт в металлургической отрасли. Причина в том, что уловленная пыль из железосодержащих отходов металлургического производства является обожженным материалом с плохой гидрофильностью и активностью, окомковать уловленную пыль трудно, плохая прочность окомкованного сырья не соответствует требованиям плавки. Поэтому, при окомковании уловленной пыли из железосодержащих отходов металлургического производства следует увеличить ее гидрофильность и активность с целью обеспечения эффективной утилизации пыли.

Предмет изобретения

Задача данного изобретения заключается в том, что для устранения недостатков в существующей технологии необходимо разработать новый способ обезвреживания хромового шлака по методу обжига и доменного производства без изменения окислительной атмосферы агломерации, без изменения обычного технологического процесса агломерации и технологического процесса домны.

Техническое решение данного изобретения приведено ниже:

обезвреживание хромового шлака производится по методу обжига и доменного производства по следующим шагам:

(1) приготовление ядер окатышей производится с использованием хромового шлака в качестве сырьевого материала, угольной пыли, и/или коксика, или пыли гравитационного пылеулавливания в качестве восстановителя и связующего вещества в качестве добавки;

(2) приготовление комплексных окатышей производится с использованием вышеуказанных ядер окатышей и сырьевого материала для производства агломератов или уловленной пыли из железосодержащих отходов металлургического производства и связующего вещества, материал оболочки комплексных окатышей - сырой материал для производства агломератов или уловленная пыль из железосодержащих отходов металлургического производства, агломерировать комплексные окатыши в агломашине и получить агломераты; или делать так, чтобы ядра окатышей поступили в линию производства агломератов, где приготовление комплексных окатышей производится с использованием сырьевого материала окатыша или уловленной пыли из железосодержащих отходов металлургического производства и связующего вещества, материал оболочки комплексных окатышей - сырой материал окатыша или уловленная пыль из железосодержащих отходов металлургического производства, обжечь комплексные окатыши в обжигательной печи и получить окатыши; в процессе обжига или агломерации обезвреживание хромового шлака производится в микросреде восстановительной атмосферы ядер комплексных окатышей.

(3) подать агломераты или окатыши в домну в качестве шихтового материала доменного производства с одновременным радикальным обезвреживанием хромового шлака.

В подпункте (1) рассчитать по общему весу ядра окатышей, в случае использования угольной пыли и/или коксика в качестве восстановителя, для приготовления ядер окатышей весовое отношение хромового шлака к угольной пыли и/или к коксику соответственно составляет 38-88% и 10-60%, в случае использования пыли гравитационного пылеулавливания в качестве восстановителя весовое отношение хромового шлака к пыли гравитационного пылеулавливания соответственно составляет 5-90% и 8-93%, весовой процент связующего вещества составляет 1-2%; диаметр ядра окатыша 2-9 мм.

В подпункте (2) вес сырья для приготовления ядер окатышей занимает 5%-100% от общего веса сырьевых материалов агломератов или окатышей или уловленной пыли из железосодержащих отходов металлургического производства, весовой процент связующего вещества 1-2%. Диаметр окомкованного комплексного окатыша 3-16 мм. В частности, вместо доломита в растворителе, требуемом для производства агломерата, допускается использование ядер окатышей в объеме 1-100%.

В качестве связующего вещества можно использовать бентониты и гуминовую кислоту. Кроме того, данное изобретение предусматривает использование связующего вещества - патоки, в том числе, технической патоки и патоки гражданского назначения, например: плодово-ягодной патоки, виноградной патоки и крахмальной патоки. Допускается использование любой патоки, если она соответствует требованиям государственного стандарта патоки. Или в патоку дополнительно добавить гуминовую кислоту и закись железа, или дополнительно добавить боракс, весовое отношение для патоки - 70-80%, для гуминовой кислоты - 10-20%, для закиси железа - 5-10%, для боракса - 5-10%, что увеличивает гидрофильность и активность уловленной пыли при окомковании уловленной пыли из железных отходов металлургического производства.

Дальше, если внести изменения в технологию с использованием такого связующего вещества, то есть, добавить связующее вещество в воду и нагреть раствор связующего вещества до 50-160°С, после этого распылить раствор связующего вещества в сырье для смешивания, таким образом можно хорошо разрешить вышеуказанные проблемы.

Изложенные методы приготовления ядер окатышей и комплексных окатышей в подпунктах (1) и (2) приведены ниже:

После усреднения хромового шлака, угольной пыли, и/или коксика, или уловленной пыли гравитационного пылеулавливания и связующего вещества, подать их в грануляционную машину, вне производственной линии агломерации отдельно выполняется приготовление ядер окатышей; подать ядра окатышей вместе с сырьевым материалом для производства агломератов или уловленной пылью из железных отходов металлургического производства и связующим веществом в смесительно-агломерационную машину или в грануляционную машину на линии производства окатышей для формирования комплексных окатышей, обжечь комплексные окатыши в агломашине или в обжигательной печи окатышей, и получить агломераты или окатыши, затем подать агломераты или окатыши в домну.

Или, на линии производства агломерации, после усреднения хромового шлака, угольной пыли, и/или коксика, или уловленной пыли гравитационного пылеулавливания и связующего вещества, подать их в бункер для обжига, дополнительно установить грануляционную машину у выгрузного окна бункера хромового шлака в шихтовом отделении с целью непосредственного формирования ядер окатышей, затем подать ядра окатышей в смесительную машину 1 и смесительную машину 2 или непосредственно подать их в смесительную машину 2, чтобы смешать ядра окатышей с сырьевым материалом агломератов или уловленной пылью из железных отходов металлургического производства и связующим веществом, и получить комплексные окатыши;

Или, на линии производства агломератов, после усреднения хромового шлака, угольной пыли, и/или коксика, или уловленной пыли гравитационного пылеулавливания и связующего вещества, подать их в бункер для обжига, дополнительно установить брызгало у выгрузного окна бункера хромового шлака в шихтовом отделении с целью непосредственного формирования ядер окатышей, затем подать ядра окатышей в смесительную машину 1 и смесительную машину 2 или непосредственно подать их в смесительную машину 2, чтобы смешать ядра окатышей с сырьевым материалом агломератов или уловленной пылью из железных отходов металлургического производства и связующим веществом, и получить комплексные окатыши;

Дробление и просушка хромового шлака производится перед его использованием, процент влажности дробленного хромового шлака: 3-7.5%, величина зерна: при 200 меш - более 70%.

Ввиду того, что непосредственная обработка хромового шлака на производственной линии агломерации с окислительной атмосферой не допускается, а для обезвреживания хромового шлака нельзя внести изменения в технологию производства существующей производственной линии агломерации, поэтому, в данном изобретении предусматривается использование метода вторичного окомкования с целью создания восстановительной атмосферы, необходимой для обработки хромового шлака, обезвреживание хромового шлака осуществляется на производственной линии агломерации в микросреде восстановительной атмосферы ядер комплексных окатышей.

Механизм обезвреживания хромового шлака данного изобретения следующий: шестивалентный хром в хромовом шлаке существует в форме хромовокислого натрия и хромовокислого кальция, здесь для примера взят хромовокислый натрий. В технологических условиях агломерации и плавки чугуна постоянно существуют С, СО и другие восстановительная среда. Под воздействием С и СО у Na₂CrO₄ происходит следующая восстановительная реакция:

2Na₂CrO₄+С+СО=Cr₂O₃+2CO₂+2Na₂O.

Зависимость константы равновесия от температуры реакции для данной реакции:

In k=-52.720297+l552.715508/Т+8.5403 ln Т+0.00337862Т-191095/Т2.

Из этой зависимости видно, что с повышением температуры эффективность восстановления и обезвреживания Na₂CrO₄ увеличивается, это показывает, что повышение температуры способствует восстановлению Na₂CrO₄. Поэтому, как в процессе агломерации, так и в процессе доменного производства, даже только с точки зрения термомеханики, можно выполнить восстановительную реакцию шестивалентного хрома.

В технологических условиях агломерации и плавки чугуна с использованием хромового шлака, С, СО, Si, Fe могут превратить CrO₃ в Cr₂O₃, тем более, С, Si могут превратить Cr₂O₃ в CrO и металлохром.

Анализ технологического процесса: восстановление полпроцесса в процессе агломерации (превратить шестивалентный хром в трехвалентный хром). Агломераты являются окускованными материалами, приготовленными по методу высокотемпературной агломерации в высокотемпературной среде и основным железосодержащим сырьем для доменного производства. Агломерация имеет ввиду то, что в порошкообразное железосодержащее сырье добавляют основной растворитель и топливо (коксик, антрацитовая пыль), после однородного смешивания подают в агломерационное оборудование, в высокотемпературных условиях происходит ряд физико-химических реакций шихтовых материалов, и в шихтовых материалах образуется легкоплавкое вещество, которое умягчилось и расплавилось, и расплавленное вещество связывает не расплавленные твердые частички и затвердевает после охлаждения, таким образом рассыпной материал стал комковатым материалом.

Для сохранения окислительной атмосферы агломашины с одновременным обеспечением восстановительной атмосферы, необходимой для обработки хромового шлака, смешивают хромовый шлак с угольной пылью или коксиком и другими восстановителями, и готовят ядра окатышей из них, производится вторичное окомкование ядер окатышей вместе с аглошихтой с целью образования оболочки окатыша из аглошихты, таким образом, в процессе агломерации, когда ядро окатыша имеет более высокую температуру благодаря защите оболочки окатыша восстановитель (угольная пыль или коксик) создает микросреду восстановительной атмосферы внутри оболочки окатыша (внутри ядра окатыша - восстановительная атмосфера, вне оболочки окатыша - окислительная атмосфера), что обеспечивает восстановительную реакцию хрома, восстановимость более 96%. После получения агломератов подают их в домну, после доменной плавки аглошихта превратилась в доменный шлак, восстановимость шестивалентного хрома составляет более 99,5%.

Одновременно, данное изобретение предусматривает комплексное использование железосодержащих отходов металлургического производства (уловленная пыль).

Уловленная пыль из железосодержащих отходов металлургического производства является железосодержащей пылью, собранной пылеудаляющими устройствами в процессе производства металлургического предприятия (включая процесс агломерации, процесс плавки чугуна и процесс производства стали), общий объем уловленной пыли этих 3 процессов занимает около 10-12% от выплавки стали.

Уловленная пыль включает следующие 3 вида: 1. уловленная пыль процесса агломерации включает: уловленную пыль головной части агломашины, уловленную пыль хвостовой части агломашины, уловленную пыль циркуляционной системы охлаждения, уловленную пыль готовых продуктов и уловленную пыль участка окомкования, вся эта уловленная пыль без углерода может использоваться только для образования оболочек окатышей при вторичном окомковании; 2. уловленная пыль процесса плавки чугуна включает: уловленную пыль гравитационного пылеулавливания, уловленную пыль промывки, вся эта уловленная пыль с высоким содержанием углерода может использоваться в качестве восстановителя ядер окатышей при вторичном окомковании, а уловленная пыль промывки с высоким содержанием цинка перед сепарацией цинкового порошка не может использоваться в качестве восстановителя ядер окатышей при вторичном окомковании не допускается; 3. уловленная пыль производства стали включает: уловленную пыль первичного пылеулавливания, уловленную пыль вторичного пылеулавливания, уловленную пыль мокрого пылеулавливания, вся эта уловленная пыль без углерода может использоваться только для образования оболочек окатышей при вторичном окомковании;

Данное изобретение увеличивает содержание железа в агломератах, повышает качество и выпуск агломератов, экономит энергоресурсы в большом количестве. Необходимо окомковать уловленную пыль из железных отходов металлургического производства.

Данное изобретение предусматривает утилизацию уловленной пыли из железосодержащих отходов металлургического производства, использование ее в качестве восстановителя, увеличение ее гидрофильности и активности с добавлением связующего вещества с целью эффективного окомкования, утилизации уловленной пыли, улучшения воздухопроницаемости в процессе агломерации, увеличения содержания железа в агломератах, повышения качества и выпуска агломерата, обезвреживания хромового шлака. По сравнению с бывшим методом обработки данное изобретение имеет следующие плюсы:

(1) полная утилизация железосодержащих отходов металлургического производства (уловленная пыль). Данное изобретение предусматривает вторичное окомкование, что исключает выброс уловленной пыли при вытяжной вентиляции под отрицательным давлением, обеспечивает полную утилизацию железосодержащих отходов металлургического производства (уловленная пыль) с высокой эффективностью использования;

(2) улучшение воздухопроницаемости в процессе агломерации. Данное изобретение предусматривает вторичное окомкование железосодержащих отходов металлургического производства (уловленная пыль), хорошая характеристика окомкованного сырья обеспечивает полную сплавку окомкованного сырья с шихтовым материалом без отложений, что позволяет улучшить воздухопроницаемость в процессе агломерации, значительно повысить качество агломерата с хорошей эффективностью использования;

(3) увеличение содержания железа в агломератах и степень металлизации. В данном изобретении используется технология вторичного окомкования, в процессе нормальной агломерации, с увеличением температуры внутри ядра окатыша самопроизвольно образуется восстановительная атмосфера, которая обеспечивает восстановление железа, унос кислорода, тем самым происходит увеличение содержания железа в агломератах. Увеличение содержания железа в агломератах обычно составляет около 13%. Увеличение содержания железа в агломератах позволяет снизить удельный расход кокса, тем самым повысить степень металлизации металлического железа и содержание железа в агломератах. Одновременно, полное использование уловленной пыли обеспечивает улучшение извлечения металлов, экономию ресурсов, снижение себестоимости;

(4) экономия энергии, уменьшение выбросов CO₂. Содержание углерода в уловленной пыле гравитационного пылеулавливания из домны не только сравнительно низкое, но и весьма нестабильное, поэтому уловленную пыль гравитационного пылеулавливания из домны нельзя включить в план топливоиспользования агломерации, что приведет к расточению, в данном изобретении можно использовать уловленную пыль в качестве восстановителя, что обеспечивает увеличение содержания железа в агломератах, повышение качества и выпуска агломерата, экономию энергии и уменьшение CO₂. Весовое количество уловленной пыли гравитационного пылеулавливания занимает около 2% от выпуска чугуна, содержание углерода в уловленной пыле около 40%, если выпуск чугуна 1 млн. тонн, то весовое количество уловленной пыли -20 тыс. тонн, в перерасчете на условное топливо - 9251 кг.

Очевидно, что в данном изобретении использование технологии вторичного окомкования, обезвреживание хромового шлака с использованием железосодержащих отходов металлургического производства (уловленная пыль) разрешает технические проблемы охраны окружающей среды при обработке хромового шлака, данная технология является новой технологией с учетом социального эффекта, экологической эффективности и экономической эффективности и характеризуется простотой технологии, хорошей управляемостью, полным обезвреживанием, исключением вторичных источников загрязнения, малым капиталовложением, высокой степеней использования вторичных ресурсов, эффективным управлением производством, выдающейся экологической эффективностью и заметным социальным эффектом.

Одновременно, в процессе обезвреживания хромового шлака и хромосодержащей пыли с использованием данной технологии допускается уменьшение выбросов CO₂, если обезвредить хромовый шлак 120 тыс. тонн в год, то можно уменьшить выбросы CO₂ на 132,7 тыс. тонн в год, если использовать данную технологию на всех металлургических предприятиях в стране, то можно уменьшить выбросы CO₂ на 1 млн. тонн в год. Данное изобретение позволяет окончательно разрешить вопросы, связанные с обработкой хромового шлака, охраной окружающей среды вокруг предприятия с выбросами хромового шлака, существованием и развитием предприятия с выбросами хромового шлака.

Очевидно, что в данном изобретении можно непосредственно использовать обычные процессы агломерации и доменного производства без изменения окислительной атмосферы в процессе агломерации в целом, эффективно обезвредить хромовый шлак с обеспечением экономичности и охраны окружающей среды, простоты технологии. Более того, в данном изобретении в качестве сырья для окомкования можно использовать железосодержащие отходы металлургического производства, что хорошо разрешает вопрос, связанный со спекаемостью при окомковании, поэтому данное изобретение заметно показывает свои плюсы в плане эффективного пользования ресурсов, экономии энергии и охраны окружающей среды.

Варианты осуществления изобретения

Пример осуществления изобретения (1):

Подготовка хромового шлака: около отвала хромового шлака завода-изготовителя хромистой соли создать производственную линию окомкования хромового шлака; дробить и сушить хромовый шлак (влага меньше 4%, обработать дробленный хромовый шлак на шаровой мельнице до 200 меш, более 30-70%), если весовое количество сырья для приготовления ядер окатышей 10 тонн, то взять хромовый шлак - 7,8 тонн, угольная пыль (200 меш) - 2 тонн, связующее вещество (приготовленное из патоки, гуминовой кислоты, закиси железа, весовое отношение соответственно - 70%, 20% и 10%) - 0,2 тонны, растворить связующее вещество в воде, нагреть раствор связующего вещества в герметическом сосуде под давлением до 120°С, после этого впрыснуть нагретый раствор связующего вещества в сырье, и подать сырье со связующим веществом в грануляционную машину после усреднения в смешивателе, получить ядра окатышей диаметром 2-5 мм, полупродукты, проходящие через вибрационное сито, загрузить в специальную герметическую тележку и доставить их в шихтовое отделение агломератного завода, погрузить ядра окатышей из хромового шлака в герметический бункер, и так они поступают в производственную линию агломерации без "посадки" в полный процесс. В вышеуказанные ядра окатышей из хромового шлака 10 тонн (то есть, заменить доломит в растворителе на одинаковое весовое количество ядер окатышей) вмесить аглошихты 190 тонн, растворитель (сбросить доломит в растворителе на 7,8 тонн, так как вместо 7,8 тонн доломита добавить ядра окатышей из хромового шлака на 10 тонн), бентониты (связующее вещество) 2 тонны и топливо, затем эти материалы поступают в смесительную машину 1 и смесительную машину 2, осуществляется вторичное добавление воды и вторичное смешивание, (или непосредственно поступают в смесительную машину 2), образуются оболочки вокруг ядер окатышей из хромового шлака, и так формируются комплексные окатыши диаметром 5-10 мм, агломерируются комплексные окатыши в агломашине с целью предварительной восстановительной обработки хромового шлака; после высокотемпературной агломерации более 1200°С выгрузить агломераты, после охлаждения, дробления и просева готовые агломераты поступают в следующий процесс - доменное производство с радикальным обезвреживанием хромового шлака.

Вышеуказанный процесс агломерации - обычный процесс производства агломератов без изменения оборудования и технологических условий, нужно только частично или полностью заменить доломиты в растворителе на ядра окатышей из хромового шлака в одинаковом весовом количестве, то есть, изменить весовое количество растворителя.

Проверка показывает: общее содержание хрома в сырьевом хромовом шлаке - 5,1%; содержание шестивалентного хрома - 1,5%; общее содержание хрома в агломератах - 0,3; содержание шестивалентного хрома - 0,0001% (меньше государственного стандарта выпуска - 5 мг/кг, то есть, 0,0005%). Цель предварительной обработки для обезвреживания достигнута. Дальше агломераты, подвергнутые предварительной обработке, поступают в домну на радикальную обработку восстановления, и так хромовые шлаки хорошо утилизируется как ресурсы.

Вышеуказанное производство ядер окатышей из хромового шлака отдельно осуществляется вне производственной линии агломерации. В соответствии с действительностью допускается приготовление ядер окатышей из хромового шлака на производственной линии агломерации, метод такой: после усреднения хромового шлака, угольной пыли, и/или коксика, или уловленной пыли гравитационного пылеулавливания и связующего вещества, подать их в бункер для агломерации, дополнительно установить брызгало и/или грануляционную машину у выгрузного окна бункера хромового шлака в шихтовом отделении с целью непосредственного формирования ядер окатышей, затем подать ядра окатышей в смесительную машину 1 и смесительную машину 2 или непосредственно подать их в смесительную машину 2, образовать оболочки окатышей из сырья агломератов, и так получить комплексные окатыши.

Кроме того, допускается использование уловленной пыли гравитационного пылеулавливания в качестве восстановителя при приготовлении ядер окатышей из хромового шлака по вышеуказанному методу.

Пример осуществления изобретения (2):

В качестве сырья ядра окатыша используются хромовый шлак 50%, уловленная пыль гравитационного пылеулавливания доменного производства 48%, связующее вещество 2% (приготовленный из патоки, гуминовой кислоты и закиси железа, весовое отношение соответственно - 70%, 20% и 10%), масса ядра окатыша - 1 кг, диаметр формированного ядра окатыша - 5 мм.

В качестве сырья оболочки окатыша используется уловленная пыль процесса агломерации - 97%, содержание железа - 55%; связующее вещество - 3% (патока). Вокруг ядра окатыша образуется оболочка окатыша, масса оболочки окатыша - 2 кг, диаметр комплексного окатыша после вторичного окомкования - 8 мм; общая масса - 3 кг.

В процессе приготовления ядер окатышей и комплексных окатышей следует добавить связующее вещество в воду и нагреть раствор связующего вещества до 50°С, затем распылить нагретый раствор связующего вещества в сырье на смешение.

Испытание на обжигание проводится в опытной печи; атмосфера испытания - окислительная атмосфера; обжечь влажные окатыши в обжигательной печи, в качестве топлива используя сжиженный газ; (имитирование теплотехнического режима агломашины в ее полный процесс работы), вынуть продукты и проверить их; общее содержание хрома в сырьевом хромовом шлаке - 5,1%; содержание шестивалентного хрома - 1,5%; общее содержание хрома в агломератах - 0,45; содержание шестивалентного хрома - 0,0002% (меньше государственного стандарта выпуска - 5 мг/кг, то есть, 0,0005%). Цель предварительной обработки для обезвреживания достигнута.

Число сбрасываний влажных окатышей в среднем 8 раз/каждый окатыш; Прочность на сжатие в среднем 10 Н/каждый окатыш; другие

показатели соответствуют требованиям государственного стандарта. Пример осуществления изобретения (3):

В качестве сырья ядер окатышей используются хромовый шлак - 78,5%, угольная пыль - 20%; связующее вещество -1,5% (приготовленное из патоки, гуминовой кислоты и закиси железа, весовое отношение соответственно -70%, 20% и 10%), масса ядра окатыша - 1 кг; диаметр приготовленного ядра окатыша - 5 мм.

В качестве сырья оболочек окатышей используется порошок железной руды -98%, содержание железа - 55%; связующее вещество - гуминовая кислота (2%). Вокруг ядра окатыша образуется оболочка окатыша, масса оболочки окатыша - 2 кг, диаметр комплексного окатыша после вторичного окомкования - 10 мм, общая масса влажного окатыша - 3 кг.

Испытание на обжигание проводится в опытной печи; атмосфера испытания - окислительная атмосфера; обжечь влажные окатыши в обжигательной печи, в качестве топлива используя сжиженный газ; вынуть продукты и проверить их; общее содержание хрома в сырьевом хромовом шлаке - 5,0%; содержание шестивалентного хрома - 1,1%; общее содержание хрома в агломератах - 0,3; содержание шестивалентного хрома - 0,0001% (меньше государственного стандарта выпуска - 5 мг/кг, то есть, 0,0005%). Цель предварительной обработки для обезвреживания достигнута.

Число сбрасываний влажных окатышей в среднем 8 раз/каждый окатыш; Прочность на сжатие в среднем 10 Н/каждый окатыш; другие

показатели соответствуют требованиям государственного стандарта. Пример осуществления изобретения (4):

В качестве сырья ядер окатышей используются хромовый шлак - 18,5%, уловленная пыль гравитационного пылеулавливания - 80% (содержание коксика в уловленной пыли гравитационного пылеулавливания - 35%); связующее вещество 1,5% (приготовленное из патоки, гуминовой кислоты и закиси железа, весовое отношение соответственно - 80%, 15% и 5%); масса ядра окатыша - 1 кг; диаметр приготовленного ядра окатыша - 5 мм.

В качестве сырья оболочек окатышей используется порошок железной руды - 98%; содержание железа - 63%; (безуглеродистое) связующее вещество - бентониты (2%). Вокруг ядра окатыша образуется оболочка окатыша; масса ядра окатыша - 1 кг; диаметр комплексного окатыша после вторичного окомкования - 8 мм; общая масса - 2 кг. Испытание на обжигание проводится в опытной печи; атмосфера испытания - окислительная атмосфера; обжечь влажные окатыши в обжигательной печи, в качестве топлива используя сжиженный газ; вынуть продукты и проверить их; общее содержание хрома в сырьевом хромовом шлаке -5,5%; содержание шестивалентного хрома - 1,4%; общее содержание хрома в агломератах - 0,45; содержание шестивалентного хрома - 0,0002% (меньше государственного стандарта выпуска - 5 мг/кг, то есть, 0,0005%). Цель предварительной обработки для обезвреживания достигнута.

Число сбрасываний влажных окатышей в среднем 10 раз/каждый окатыш; прочность на сжатие в среднем 10 Н/каждый окатыш; другие

показатели соответствуют требованиям государственного стандарта. Пример осуществления изобретения (5):

Подготовка сырьевых материалов: сушить (влага меньше 4%) и дробить хромовый шлак (обработать дробленный хромовый шлак на шаровой мельнице до 200 меш, более 70%); сушить (влага меньше 4%) и дробить уловленную пыль гравитационного пылеулавливания (обработать дробленую пыль на шаровой мельнице до 200 меш, более 70%); если весовое количество сырьевых материалов для приготовления ядер окатышей 80 тонн, то взять хромовый шлак - 40 тонн, угольная пыль гравитационного пылеулавливания - 38,4 тонн, связующее вещество (приготовленное из патоки, гуминовой кислоты, закиси железа, весовое отношение соответственно - 80%, 10% и 10%) - 1,6 тонн.

Если весовое количество сырьевых материалов для образования оболочек окатышей 120 тонн, то взять и сушить уловленную пыль мокрого пылеулавливания производства стали 117,6 тонн (ТFе 55%), использовать связующее вещество (приготовленное из патоки, гуминовой кислоты, закиси железа и боракс, весовое отношение соответственно - 75%, 10%, 10% и 5%) - 2,4 тонны.

Вторичное окомкование:

(I) Технология окомкования ядра окатыша

В 2 бункера соответственно загрузить уловленную пыль гравитационного пылеулавливания в процессе доменного производства и хромовый шлак, заправочной скоростью управляет дисковый питатель, распределить сырьевые материалы на ленте конвейера с равномерной скоростью.

Конвейер подает сырьевые материалы в мельницу мокрого помола (или мощный смеситель), после этого конвейер подает сырьевые материалы в тарельчатый окомкователь на формирование окатышей, растворить связующее вещество в воде, нагреть раствор связующего вещества в герметическом сосуде под давлением до 160°С, затем распылить нагретый раствор связующего вещества в сырьевые материалы, и так ядра окатышей формируются.

Формированные ядра окатышей через конвейер и вибрационное сито поступают в следующий процесс (окомкование оболочки окатыша); возвратить мелочи под вибрационным ситом в мельницу мокрого помола.

(II) Технология окомкования оболочек окатышей

В 2 бункера соответственно загрузить уловленную пыль мокрого пылеулавливания в процессе производства стали и ядра окатышей, заправочной скоростью управляет дисковый питатель, распределить сырьевые материалы на ленте конвейера с равномерной скоростью.

Конвейер подает сырьевые материалы в тарельчатый окомкователь на формирование окатышей; растворить связующее вещество в воде, нагреть раствор связующего вещества в герметическом сосуде под давлением до 160°С, затем распылить нагретый раствор связующего вещества в тарельчатый окомкователь, и так оболочки образуются. Ядра окатышей с оболочками окатышей через конвейер и вибрационное сито поступают в следующий процесс (обжиг); возвратить мелочи под вибрационным ситом в мельницу мокрого помола на линии производства ядер окатышей.

Технология обжига окатышей: после вторичного окомкования тарельчатым окомкователем влажные окатыши проходят через вибрационное сито с целью уловления мелочей, потом конвейер подает влажные окатыши в распределитель, и распределитель равномерно распределяет влажные окатыши по сушильному слою на головной части шахтной печи, нагреть их горячим дутьем 570°С.

На сушильном слое постепенно сушить и подогреть влажные окатыши, температура постепенно повышается, продолжительность этого процесса - около 1 часа. В зоне обжига томильной камеры в перемычке нагреть влажные окатыши до 1150°С продолжительностью около 1,5 часов, затем они медленно поступают в зону охлаждения, после 2 воздушного охлаждения выпустить готовые окатыши из печи, их температура при выпуске из печи - около 200°С, продолжительность целого процесса - около 6 часов.

Конвейер подает выпущенные из печи готовые окатыши на вибрационное сито, в процессе перемещения готовые окатыши дальше охлаждают, проходя через вибрационное сито (с целью удалить мелочи), готовые окатыши подаются на складскую площадку или непосредственно на следующий процесс - доменное производство.

Проверка показывает: общее содержание хрома в сырьевом хромовом шлаке - 5,3%; содержание шестивалентного хрома - 1,3%; общее содержание хрома в агломератах - 0,36; содержание шестивалентного хрома - 0,00015% (меньше государственного стандарта выпуска - 5 мг/кг, то есть, 0,0005%). Цель предварительной обработки для обезвреживания достигнута. Дальше агломераты, подвергнутые предварительной обработке, поступают в домну на радикальную обработку восстановления, и так хромовые шлаки хорошо утилизируется как ресурсы. Число сбрасываний влажных окатышей в среднем 10 раз/каждый окатыш; прочность на сжатие в среднем 10 Н/каждый окатыш; другие показатели соответствуют требованиям государственного стандарта.

Пример осуществления изобретения (6):

Подготовка сырьевых материалов: сушить (влага меньше 4%) и дробить хромовый шлак (обработать дробленный хромовый шлак на шаровой мельнице до 200 меш, более 30%); сушить (влага меньше 4%) и дробить уловленную пыль (обработать дробленую пыль на шаровой мельнице до 200 меш, более 30%); если весовое количество сырьевых материалов для приготовления ядер окатышей 100 тонн, то взять хромовый шлак - 70 тонн, угольная пыль - 29 тонн, связующее вещество (приготовленное из патоки, гуминовой кислоты, закиси железа, весовое отношение соответственно - 80%, 10% и 10%) - 1 тонн.

Если весовое количество сырьевых материалов для образования оболочек окатышей 200 тонн, то взять уловленную пыль из участка окомкования 197 тонн (TFe 55%), связующее вещество (приготовленное из патоки, гуминовой кислоты, закиси железа, весовое отношение соответственно - 80%, 10% и 10%) - 3 тонны.

Вторичное окомкование:

(I) Технология окомкования ядра окатыша

В 2 бункера соответственно загрузить угольную пыль и хромовый шлак, заправочной скоростью управляет дисковый питатель, распределить сырьевые материалы на ленте конвейера с равномерной скоростью.

Конвейер подает сырьевые материалы в мельницу мокрого помола (или мощный смеситель), после этого конвейер подает сырьевые материалы в тарельчатый окомкователь на формирование окатышей, растворить связующее вещество в воде, нагреть раствор связующее вещество в герметическом сосуде под давлением до 160°С, затем распылить нагретый раствор связующее вещество в сырьевые материалы, и так ядра окатышей формируются.

Формированные ядра окатышей через конвейер и вибрационное сито поступают в следующий процесс (окомкование оболочки окатыша); возвратить мелочи под вибрационным ситом в мельницу мокрого помола.

(II) Технология окомкования оболочек окатышей

В 2 бункера соответственно загрузить уловленную пыль из участка окомкования и ядра окатышей, заправочной скоростью управляет дисковый питатель, распределить сырьевые материалы на ленте конвейера с равномерной скоростью.

Конвейер подает сырьевые материалы в тарельчатый окомкователь на формирование окатышей; растворить связующее вещество в воде, нагреть раствор связующего вещества в герметическом сосуде под давлением до 160°С, затем распылить нагретый раствор связующего вещества в тарельчатый окомкователь, и так оболочки образуются. Ядра окатышей с оболочками окатышей через конвейер и вибрационное сито поступают в следующий процесс (обжиг); возвратить мелочи под вибрационным ситом в мельницу мокрого помола на линии производства ядер окатышей.

Технология обжига окатышей: после вторичного окомкования тарельчатым окомкователем влажные окатыши проходят через вибрационное сито с целью уловления мелочей, потом конвейер подает влажные окатыши в распределитель, и распределитель равномерно распределяет влажные окатыши по сушильному слою на головной части шахтной печи, нагревают их горячим дутьем 570°С.

На сушильном слое постепенно сушить и подогреть влажные окатыши, температура постепенно повышается продолжительностью около 1 часа. В зоне обжига томильной камеры в перемычке нагреть влажные окатыши до 1150°С продолжительностью около 1,5 часов, затем они медленно поступают в зону охлаждения, после 2 воздушного охлаждения выпустить готовые окатыши из печи, их температура при выпуске из печи - около 200°С, продолжительность целого процесса - около 6 часов.

Конвейер подает выпущенные из печи готовые окатыши на вибрационное сито, в процессе перемещения готовые окатыши дальше охлаждаются, проходя через вибрационное сито (с целью удалить мелочи), готовые окатыши подаются на складскую площадку или непосредственно на следующий процесс - доменное производство.

Проверка показывает: общее содержание хрома в сырьевом хромовом шлаке - 5,05%; содержание шестивалентного хрома - 1,6%; общее содержание хрома в агломератах - 0,3; содержание шестивалентного хрома - 0,00018% (меньше государственного стандарта выпуска - 5 мг/кг, то есть, 0,0005%). Цель предварительной обработки для обезвреживания достигнута. Дальше агломераты, подвергнутые предварительной обработке, поступают в домну на радикальную обработку восстановления, и так хромовые шлаки хорошо утилизируется как ресурсы. Число сбрасываний влажных окатышей в среднем 8 раз/каждый окатыш; Прочность на сжатие в среднем 10 Н/каждый окатыш; другие показатели соответствуют требованиям государственного стандарта.

Пример осуществления изобретения (7):

Подготовка хромового шлака: на производственной линии окомкования хромового шлака; дробить и сушить хромовый шлак (влага меньше 4%, обработать дробленный хромовый шлак на шаровой мельнице до 200 меш, более 70%), если весовое количество сырьевых материалов для приготовления ядер окатышей 100 тонн, то взять хромовый шлак - 48 тонн, угольная пыль промывки в процессе производства стали (200 меш) - 50 тонн (осушить ее после флотации и обесцинкования, содержание углерода - 40%, содержание железа - 45%), связующее вещество (приготовленное из патоки, гуминовой кислоты, закиси железа, весовое отношение соответственно - 70%, 20% и 10%) - 2 тонны; после усреднения в смесительной машине подать сырьевые материалы на дисковую грануляционную машину, и получить ядро окатыша диаметром 2-5 мм, полупродукты, проходящие через вибрационное сито, загрузить в специальную герметическую тележку и доставить их в шихтовое отделение агломератного завода, погрузить ядра окатышей из хромового шлака в герметический бункер, и так они поступают в производственную линию агломерации без "посадки" в полный процесс. В вышеуказанные ядра окатышей из хромового шлака 100 тонн (то есть, заменить доломит в растворителе на одинаковое весовое количество ядер окатышей) вмесить агломераты 1900 тонн, растворитель (сбросить доломит в растворителе на 48 тонн, так как вместо 48 тонн доломита добавить ядра окатышей из хромового шлака 48 тонн), связующее вещество и топливо, затем они поступают в смесительную машину 1 и смесительную машину 2, осуществляется добавление воды 2 раз и смешивание 2 раза, (или непосредственно поступают в смесительную машину 2), образуется оболочка вокруг ядро окатыша из хромового шлака, и так формируются комплексные окатыши диаметром 5-10 мм, затем агломерировать комплексные окатыши в агломашине с целью предварительной восстановительной обработки хромового шлака. После высокотемпературной агломерации более 1200°С выгрузить агломераты, после охлаждения, дробления и просева готовые агломераты поступают в следующий процесс - доменное производство с радикальным обезвреживанием хромового шлака.

Вышеуказанный процесс агломерации - обычный процесс производства агломератов без изменения оборудования и технологических условий, нужно только частично или полностью заменить доломиты в растворителе на ядра окатышей из хромового шлака, то есть, изменить весовое количество растворителя.

Проверка показывает: общее содержание хрома в сырьевом хромовом шлаке - 4,9%; содержание шестивалентного хрома - 1,3%; общее содержание хрома в агломератах - 0,31; содержание шестивалентного хрома - 0,00011% (меньше государственного стандарта выпуска - 5 мг/кг, то есть, 0,0005%). Цель предварительной обработки для обезвреживания достигнута. Дальше агломераты, подвергнутые предварительной обработке, поступают в домну на радикальную обработку восстановления, и так хромовые шлаки хорошо утилизируется как ресурсы. Число сбрасываний влажных окатышей в среднем 8 раз/каждый окатыш; прочность на сжатие в среднем 10 Н/каждый окатыш, другие показатели соответствуют требованиям государственного стандарта.

Пример осуществления изобретения (8):

Подготовка хромового шлака: на производственной линии окомкования хромового шлака; дробить и сушить хромовый шлак (влага меньше 4%, обработать дробленный хромовый шлак на шаровой мельнице до 200 меш, более 50%), если весовое количество сырьевых материалов для приготовления ядер окатышей 1000 тонн, то взять уловленную пыль гравитационного пылеулавливания из процесса доменного производства -580 тонн, связующее вещество (приготовленное из патоки, гуминовой кислоты, закиси железа, весовое отношение соответственно - 70%, 20% и 10%) - 20 тонны; после усреднения в смесительной машине подать сырьевые материалы на дисковую грануляционную машину, и получить ядро окатыша диаметром 2-5 мм, полупродукты, проходящие через вибрационное сито, загрузить в специальную герметическую тележку и доставить их в шихтовое отделение агломератного завода, погрузить ядра окатышей из хромового шлака в герметический бункер, и так они поступают в производственную линию агломерации без "посадки" в полный процесс. В вышеуказанные ядра окатышей из хромового шлака 100 тонн (то есть, заменить доломит в растворителе на одинаковое весовое количество ядер окатышей) вмесить агломераты 19000 тонн, растворитель (сбросить доломит в растворителе на 580 тонн, так как вместо 580 тонн доломита добавить ядра окатышей из хромового шлака 580 тонн), связующее вещество и топливо, затем они поступают в смесительную машину 1 и смесительную машину 2, осуществляется добавление воды 2 раз и смешивание 2 раза, (или непосредственно поступают в смесительную машину 2), образуется оболочка вокруг ядра окатыша из хромового шлака, и так формируются комплексные окатыши диаметром 5-10 мм, затем агломерировать комплексные окатыши в агломашине с целью предварительной восстановительной обработки хромового шлака. После высокотемпературной агломерации более 1200°С выгрузить агломераты, после охлаждения, дробления и просева готовые агломераты поступают в следующий процесс - доменное производство с радикальным обезвреживанием хромового шлака.

Вышеуказанный процесс агломерации - обычный процесс производства агломератов без изменения оборудования и технологических условий, нужно только частично или полностью заменить доломиты в растворителе на ядра окатышей из хромового шлака, то есть, изменить весовое количество растворителя.

Проверка показывает: общее содержание хрома в сырьевом хромовом шлаке - 4,8%; содержание шестивалентного хрома - 1,2%; общее содержание хрома в агломератах - 0,28; содержание шестивалентного хрома - 0,00014% (меньше государственного стандарта выпуска - 5 мг/кг, то есть, 0,0005%). Цель предварительной обработки для обезвреживания достигнута. Дальше агломераты, подвергнутые предварительной обработке, поступают в домну на радикальную обработку восстановления, и так хромовые шлаки хорошо утилизируется как ресурсы. Число сбрасываний влажных окатышей в среднем 8 раз/каждый окатыш; прочность на сжатие в среднем 10 Н/каждый окатыш; другие показатели соответствуют требованиям государственного стандарта.

Пример осуществления изобретения (9):

Подготовка сырьевых материалов: сушить (влага меньше 4%) и дробить хромовый шлак (обработать дробленный хромовый шлак на шаровой мельнице до 200 меш, более 40%); сушить (влага меньше 4%) и дробить уловленную пыль (обработать дробленую пыль на шаровой мельнице до 200 меш, более 60%); если весовое количество сырьевых материалов для приготовления ядер окатышей 500 тонн, то взять хромовый шлак - 300 тонн, угольная пыль гравитационного пылеулавливания - 190 тонн, связующее вещество (приготовленное из патоки) - 10 тонн; если весовое количество сырьевых материалов для образования оболочек окатышей 1000 тонн, то взять уловленную пыль первичного пылеулавливания из участка производства стали - 980 тонн (ТFе 55%), связующее вещество (приготовленное из патоки, гуминовой кислоты, закиси железа, весовое отношение соответственно - 80%, 10% и 10%) - 20 тонны.

Вторичное окомкование:

(I) Технология окомкования ядра окатыша

В 2 бункера соответственно загрузить уловленную пыль гравитационного пылеулавливания и хромовый шлак, заправочной скоростью управляет дисковый питатель, распределить сырьевые материалы на ленте конвейера с равномерной скоростью.

Конвейер подает сырьевые материалы в мельницу мокрого помола (или мощный смеситель), после этого конвейер подает сырьевые материалы в тарельчатый окомкователь на формирование окатышей, растворить связующее вещество в воде, нагреть раствор связующего вещества в герметическом сосуде под давлением до 150°С, затем распылить нагретый раствор связующего вещества в сырьевые материалы, и так ядра окатышей формируются.

Формированные ядра окатышей через конвейер и вибрационное сито поступают в следующий процесс (окомкование оболочки окатыша).

Возвратить мелочи под вибрационным ситом в мельницу мокрого помола. (II) Технология окомкования оболочек окатышей

В 2 бункера соответственно загрузить уловленную пыль первичного пылеулавливания из участка производства стали и ядра окатышей, заправочной скоростью управляет дисковый питатель, распределить сырьевые материалы на ленте конвейера с равномерной скоростью.

Конвейер подает сырьевые материалы в тарельчатый окомкователь на формирование окатышей; растворить связующее вещество в воде, нагреть раствор связующего вещества в герметическом сосуде под давлением до 150°С, затем распылить нагретый раствор связующего вещества в тарельчатый окомкователь, и так оболочки образуются. Ядра окатышей с оболочками окатышей через конвейер и вибрационное сито поступают в следующий процесс (обжиг); возвратить мелочи под вибрационным ситом в мельницу мокрого помола на линии производства ядер окатышей.

Технология обжига окатышей: после вторичного окомкования тарельчатым окомкователем влажные окатыши проходят через вибрационное сито с целью уловления мелочей, потом конвейер подает влажные окатыши в распределитель, и распределитель равномерно распределяет влажные окатыши по сушильному слою на головной части шахтной печи, нагревают их горячим дутьем 570°С.

На сушильном слое постепенно сушить и подогреть влажные окатыши, температура постепенно повышается продолжительностью около 1 часа; в зоне обжига томильной камеры в перемычке нагреть влажные окатыши до 1150°С продолжительностью около 1,5 часов, затем они медленно поступают в зону охлаждения, после 2 воздушного охлаждения выпустить готовые окатыши из печи, их температура при выпуске из печи - около 200°С, продолжительность целого процесса - около 6 часов.

Конвейер подает выпущенные из печи готовые окатыши на вибрационное сито, в процессе перемещения готовые окатыши дальше охлаждаются, проходя через вибрационное сито (с целью удалить мелочи), готовые окатыши подаются на складскую площадку или непосредственно на следующий процесс - доменное производство.

Проверка показывает: общее содержание хрома в сырьевом хромовом шлаке - 5,36%; содержание шестивалентного хрома - 1,9%; общее содержание хрома в агломератах - 0,34; содержание шестивалентного хрома - 0,00019% (меньше государственного стандарта выпуска - 5 мг/кг, то есть, 0,0005%). Цель предварительной обработки для обезвреживания достигнута. Дальше агломераты, подвергнутые предварительной обработке, поступают в домну на радикальную обработку восстановления, и так хромовые шлаки хорошо утилизируется как ресурсы.

Пример осуществления изобретения (10):

Подготовка сырьевых материалов: сушить (влага меньше 4%) и дробить хромовый шлак (обработать дробленный хромовый шлак на шаровой мельнице до 200 меш, более 60%);сушить (влага меньше 4%) и дробить уловленную пыль (обработать дробленую пыль на шаровой мельнице до 200 меш, более 60%); если весовое количество сырьевых материалов для приготовления ядер окатышей 1000 тонн, то взять хромовый шлак - 760 тонн, угольная пыль - 220 тонн, связующее вещество (приготовленное из патоки, гуминовой кислоты, закиси железа, весовое отношение соответственно - 80%, 10% и 10%) - 20 тонн; если весовое количество сырьевых материалов для образования оболочек окатышей -2000 тонн, то взять порошок железной руды - 1950 тонн (TFe 63%), бентониты - 50 тонн.

Вторичное окомкование:

(I) Технология окомкования ядра окатыша

В 2 бункера соответственно загрузить угольную пыль и хромовый шлак, заправочной скоростью управляет дисковый питатель, распределить сырьевые материалы на ленте конвейера с равномерной скоростью.

Конвейер подает сырьевые материалы в мельницу мокрого помола (или мощный смеситель), после этого конвейер подает сырьевые материалы в тарельчатый окомкователь на формирование окатышей, растворить связующее вещество в воде, нагреть раствор связующего вещества в герметическом сосуде под давлением до 160°С, затем распылить нагретый раствор связующего вещества в сырьевые материалы, и так ядра окатышей формируются.

Формированные ядра окатышей через конвейер и вибрационное сито поступают в следующий процесс (окомкование оболочки окатыша); возвратить мелочи под вибрационным ситом в мельницу мокрого помола.

(II) Технология окомкования оболочек окатышей:

В бункера соответственно загрузить уловленную пыль первичного пылеулавливания из участка производства стали и ядра окатышей, заправочной скоростью управляет дисковый питатель, распределить сырьевые материалы на ленте конвейера с равномерной скоростью.

Конвейер подает сырьевые материалы в тарельчатый окомкователь на формирование окатышей. Производство сырьевых окатышей выполняется с впрыском водопроводной воды. Ядра окатышей с оболочками окатышей через конвейер и вибрационное сито поступают в следующий процесс (обжиг); возвратить мелочи под вибрационным ситом в мельницу мокрого помола на линии производства ядер окатышей.

Технология обжига окатышей: после вторичного окомкования тарельчатым окомкователем влажные окатыши проходят через вибрационное сито с целью уловления мелочей, потом конвейер подает влажные окатыши в распределитель, и распределитель равномерно распределяет влажные окатыши по сушильному слою на головной части шахтной печи, нагревают их горячим дутьем 570°С.

На сушильном слое постепенно сушить и подогреть влажные окатыши, температура постепенно повышается продолжительностью около 1 часа. В зоне обжига томильной камеры в перемычке нагреть влажные окатыши до 1150°С продолжительностью около 1,5 часов, они медленно поступают в зону охлаждения, после 2 воздушного охлаждения выпустить готовые окатыши из печи, их температура при выпуске из печи - около 200°С, продолжительность целого процесса - около 6 часов.

Подать выпущенные из печи готовые окатыши на конвейере на вибрационное сито, в процессе перемещения готовые окатыши дальше охлаждаются, проходя через вибрационное сито (с целью удалить мелочи), готовые окатыши подаются на складскую площадку или непосредственно на следующую рабочую процедуру - доменное производство.

Проверка показывает: общее содержание хрома в сырьевом хромовом шлаке - 5,15%; содержание шестивалентного хрома - 2,1%; общее содержание хрома в агломератах - 0,3; содержание шестивалентного хрома - 0,00017% (меньше государственного стандарта выпуска - 5 мг/кц то есть, 0,0005%). Цель предварительной обработки для обезвреживания достигнута. Дальше агломераты, подвергнутые предварительной обработке, поступают в домну на радикальную обработку восстановления, и так хромовые шлаки хорошо утилизируется как ресурсы.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу обезвреживания хромового шлака. Способ включает приготовление ядер окатышей из хромового шлака, угольной пыли или коксика и связующего. На производственной линии агломерации или линии производства окатышей образовывают оболочки окатышей из сырьевых материалов агломератов, или окатышей, или уловленной пыли из железных отходов металлургического производства, и формируют комплексные окатыши по методу вторичного окомкования, затем формируют агломераты или окатыши. Высокая температура в процессе агломерации или обжига обеспечивает создание восстановительной атмосферы внутри оболочек окатышей, осуществляя предварительную обработку хромового шлака. Использование изобретения обеспечивает эффективное, экономичное и экологическое обезвреживание хромового шлака с утилизацией уловленной пыли из железосодержащих отходов металлургического производства. 6 з.п. ф-лы, 10 пр.

1. Способ обезвреживания хромового шлака, используемого в качестве сырьевого материала в доменной печи, включающий стадии:
- на первой стадии приготовление ядер окатышей с использованием хромового шлака в качестве сырьевого материала, угольной пыли, и/или коксика, или пыли гравитационного пылеулавливания в качестве восстановителя и связующего вещества в качестве добавки после усреднения указанных материалов;
- на второй стадии приготовление комплексных окатышей из вышеуказанных ядер и оболочки, в качестве которой используют сырьевой материал для производства агломератов или уловленную пыль из железосодержащих отходов металлургического производства и связующее вещество, и агломерацию комплексных окатышей в агломашине и получения агломератов или приготовление комплексных окатышей из вышеуказанных ядер и оболочки, в качестве которой используют сырьевой материал окатышей или уловленную пыль из железосодержащих отходов металлургического производства и связующее вещество в линии производства окатышей, обжиг комплексных окатышей в обжигательной печи с получением комплексных окатышей, при этом в процессе обжига или агломерации осуществляют обезвреживание хромового шлака в микросреде восстановительной атмосферы ядер комплексных окатышей путем восстановления шестивалентного хрома в трехвалентный;
- подачу полученных агломерата или окатышей в доменную печь в качестве шихтового материала доменного производства с обезвреженным хромовым шлаком.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на первой стадии рассчитывают общую массу ядер окатышей, при этом при использовании в качестве восстановителя угольной пыли и/или коксика весовое отношение хромового шлака к угольной пыли и/или к коксику соответственно составляет 38-88% и 10-60%, а при использовании в качестве восстановителя пыли гравитационного пылеулавливания весовое отношение хромового шлака к уловленной пыли гравитационного пылеулавливания соответственно составляет 5-90% и 8-93%, при этом весовой процент связующего вещества составляет 1-2%, диаметр ядра окатыша 2-9 мм, на второй стадии общий вес сырьевого материала для приготовления ядер окатышей составляет 5%-100% от общего веса сырьевого материала для приготовления оболочек окатышей, а вес связующего вещества составляет 1-2% от общего веса сырьевого материала для приготовления оболочек окатышей, диаметр приготовленного комплексного окатыша равен 3-16 мм.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве связующего вещества используют бентониты, гуминовую кислоту или патоку, при этом при использовании в качестве связующего вещества патоки, ее добавляют в воду, нагревают раствор патоки в воде до 50-160°С, затем указанный раствор распыляют в сырье.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что при использовании в качестве связующего вещества патоки в нее дополнительно добавляют гуминовую кислоту и закись железа, при этом весовое отношение компонентов в связующем веществе составляет: патока - 70-80%, гуминовая кислота -10-20%, закись железа - 5-10%.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в связующем веществе дополнительно используется боракс, при этом весовое отношение компонентов в связующем веществе составляет: патока - 70-80%, гуминовая кислота - 10-20%, закись железа - 5-10%, боракс - 5-10%.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процессы приготовления ядер окатышей на первой и комплексных окатышей на второй стадиях дополнительно включают:
-на первой стадии на линии производства окатышей после усреднения хромового шлака, угольной пыли, и/или коксика, или уловленной пыли гравитационного пылеулавливания и связующего вещества, подачу их в грануляционную машину, приготовление ядер окатышей, подачу ядер окатышей вместе с сырьевым материалом для производства агломератов или уловленной пыли из железосодержащих отходов металлургического производства и связующего вещества в смесительно-агломерационную машину или в грануляционную машину;
-на второй стадии на линии производства агломерации после усреднения хромового шлака, угольной пыли, и/или коксика, или уловленной пыли гравитационного пылеулавливания и связующего вещества, подачу их в бункер для обжига, формирование ядер окатышей в грануляционной машине у выгрузного окна бункера хромового шлака в шихтовом отделении или формирование ядер окатышей посредством брызгала у выгрузного окна бункера хромового шлака в шихтовом отделении, подачу ядер окатышей в первую смесительную машину, затем во вторую смесительную машину или непосредственную подачу их во вторую смесительную машину, смешивание ядер окатышей с сырьевым материалом для производства агломератов или уловленной пыли из железосодержащих отходов металлургического производства и связующего вещества с получением комплексных окатышей.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед использованием хромового шлака осуществляют его дробление и просушку, при этом процент влажности дробленого хромового шлака равен 3-7.5%, а величина зерна при 200 меш - более 30-70%.