Исследования и разработка основ технологии электрококсовой переработки цинк-железосодержащих шламов с целью создания комплекса пирометаллургического извлечения цинка
Диссертация
Применительно для DECM-процесса выполнены теоретические исследования и определены технологические параметры с применением существенно изменённого комплексного метода проф. Рамма для определения материально-теплового баланса доменного процесса. Новыми моментами являются следующие: расчёт материального баланса процесса ведётся на 100 кг шлака, введено новое уравнение — по расчёту… Читать ещё >
Содержание
- 1. Образование и переработка цинксодержащих отходов
- 1. 1. Общее состояние переработки вторичных ресурсов
- 1. 2. Современное состояние утилизации цинксодержащих шламов чёрной металлургии
- 1. 3. Выводы и постановка задачи исследований для переработки текущих и заскладированных шламов
- 2. Свойства цинксодержащих шламов и поведение соединений цинка в пирометаллургических процессах
- 2. 1. Металлургическая ценность шламов чёрной металлургии и предприятий «Химволокно»
- 2. 2. Поведение цинка в процессах пирометаллургической обработки шламов
- 2. 3. Насыщение пылевыноса доменных печей цинком
- 2. 4. Выводы и направления переработки цинксодержащих шламов
- 3. Разработка основ электрококсовой технологии переработки шламов
- 3. 1. Разработка DECM-процесса и конструкции печи
- 3. 2. Обоснование технологического процесса электрококсовой плавки пылевидных материалов
- 3. 2. ^ Теоретические основы электрококсовой плавки 59 3.2.2 Технологические особенности предлагаемой электрококсовой плавки
- 3. 3. Разработка методики расчётов технологических параметров процесса
- 3. 3. 1. Общие положения
- 3. 3. 2. Расчёт состава шихты для электрококсовой плавки
- 3. 3. 3. Определение тепловых эквивалентов шихтовых материалов для DECM-процесса
- 3. 3. 4. Расчёт показателей процесса переработки шламов
- 3. 3. 4. 1. Расчёт переработки шламов с получением железистого шлака
- 3. 3. 4. 2. Расчёт переработки шламов с получением чугуна и шлака
- 3. 4. Выводы и направления использования DECM-процесса
- 4. 1. Особенности конструкции опытно-промышленного комплекса 106 4 4.2 Пуско-наладочные работы на комплексе
- 4. 3. Результаты работы комплекса обесцинкования шламов
- 4. 4. Технико-экономическая и экологическая оценка переработки цинксодержащих шламов
- 4. 5. Сравнительный научно-технический уровень DECM-процесса 126 Общие
Список литературы
- Равич Б.М./ Окладников В. П., Лыгач В. Н., Менковский М. А. Комплексное использование сырья и отходов. М.: Химия, 1988.-288 с.
- Терещенко В.П., Сухарев Б. Г., Алешин А. А. Совершенствование организационно-методологической работы промышленными отходами и вторичными ресурсами // Металлургия и горнорудная промышленность. -2000, № 6. с. 94−96.
- Минаев А.А., Конищева Н. И., Навка И. П., Ростовский В. И. Организация региональных комплексов утилизации отходов металлургии Украины // Семинар по вопросам металлургии и рециркуляции для Европы. Дюссельдорф (Германия), 24−27 апреля 1995.
- Довгопол В.И., Медведев А. А., Потанина А. Н., Урявин Г. А. Экономика комплексного использования железорудного сырья. М.: Металлургия. 1992. — 176 с.
- Joseph R., Haddad М. Uses of steel smelter slag in blast furnace charge // Steel society of American Inst, of Min. & Metal Manchester. 1975. — p. 140−161.
- Черепанов К.А., Ченыш Г. И., Динельт В. М., Сухарев Ю. И. Утилизация вторичных материальных ресурсов в металлургии М.: Металлургия, 1994. — 224 с.
- Павленко С.И., Пермяков А. А., Ни Л.П. Технология извлечения оксидов железа из гидроудаляемых зол тепловых электростанций // Изв. вузов. Черн. металлургия. 1999, № 6. — с. 69−72.
- Смирнов В. JI., Швыдков П. В., Бурдин М. Н., Фурман А. И. Проблемы извлечения марганца из отвалов ферросплавных заводов и использование хвостов обогащения в твердеющей закладке // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2000, № 6. — с. 58−60.
- Троянский А.А., Клягин Г. С., Ростовский В. И. Технология ре-циклинга пылевыноса сталеплавильных агрегатов с извлечением цветных металлов // Сталь. 2002, № 8. — с. 119−122.
- Благородные и редкие металлы: сб. информ. матер. 2-й межд. конф. БРМ-97, Донецк, 23−26 сентября 1997 г. Донецк, 1997. — 4.1 -208 с. — 4.2. — 103 с. — Ч.З. — 168 с. — 4.4. — 60 с.
- Голов Г. В., Ситников С. М., Калимулина Е. Г., Белозерова Т. М. Переработка и использование техногенных отходов в ОАО «НТМК» // Сталь. 2000, № 5, — с. 82−83.
- Носков В.А. Современное состояние брикетирования техногенных отходов на металлургических предприятиях Украины // Металлургия и горнорудная промышленность. 2000, № 6. — с. 90−93.
- Кучинский М.Х. Отходы производства вискозного волокна. // Хим. Волокна. 1983, № 2. — с. 17−20.
- Фишман Г. И., Литвак А. А. Водоснабжение и очистка сточных вод предприятий химических волокон. М.: Химия, 1971. — 160 с.
- Сернов А.Г. Вискозные волокна. М.: Химия, 1973. — 293 с.
- Шимко И.Г., Галакин В. И., Шматова В. В. Переработка отходов с целью извлечения цинка. // Хим. волокна. 1984, № 1. — С. 4 8−50.
- Раджи О.И. Совершенствоание технологии подготовки и утилизации металлургических шламов: Автореф.дис.канд.техн.наук: 05.16.02/ ДонНТУ Донецк, 2004.- 22 с.
- Экономическая география СССР. 4.III.-M.: Наука, 1988.-174 с.
- Шимко И.Г., Галакин В. И., Шматова В. В. Переработка отходовс целью извлечения цинка // Хим.волокна. 1984, № 1. — с. 48−50.
- Мапнев А.И., Синев О. П., Россинский Н. П. Регенерация цинка из шламов // Хим.волокна. 1973, № 5. — с. 41−43.
- Юсфин Ю.С., Карабасов Ю. С., Карпов Ю. А. Ресурсосбережение и экология в металлургии // Научные школы МИСиС 75 лет МИСиС. -1997. — с. 272−283.
- Арский Ю.М., Данилов-Даниэльян В.И., Залиханов М. Ч. и др. Экологические проблемы М.: МНЭПУ, 1991. — 380 с.
- Степанов В.Я., Постовалов И. П., Геладзе Ю. Н. и др. Утилизация тонкодисперсных железосодержащих шламов // Бюл. НТИ: Черная металлургия. 1983, № 12. — с. 4 6−48.
- Перлухин Е.И., Ростовский В. И., Фоменко С. И., Голубов А. Ф. Технология подготовки шламов и аспирационной пыли конвертерного производства // Бюл. НТИ: Черная металлургия. 1986, № 17.- с. 43−44.
- Щукин Ю.П., Гладышев В. И., Пухов А. П. и др. Поведение цинка в доменной печи // Сталь. 1985, № 1. — с. 12−16.
- Жило H.JI., Униговский Л. Б., Колмогорцев В. Б. и др. О поведении цинка в доменных печах Челябинского металлургического завода // Сталь. 1983, № 2. — с. 12−15.
- Степин Г. М., Мкртчан JI.C., Довлядов И. В., Борщевский И. К. Проблемы цинка в доменном производстве России и пути их решения // Металлург. 2001, № 10. — с. 39−42.
- Капорулин В.В., Урбанович Г. И., Невмержицкий Е. В. и др. Проблемы цинка в доменном производстве // Сталь.-1984, № 11.- с.9−15.
- Гладышев В.И., Филиппов В. В., Рудин B.C., Рыбаков Б. П. Количественные критерии влияния цинка на стойкость футеровки горна и работу доменной печи // Сталь. 2001, № 1. — с. 6−10.
- Щукин Ю.П., Гладышев В. И., Чернобривец Б. Ф. и др. Связь баланса цинка в режимом работы доменных печей // Сталь. 1988, № 11. -с. 57−61.
- Щукин Ю.П., Новиков B.C., Марсуверский Б. А. и др. Основныезакономерности поведения цинка в доменных печах // Сталь. 1992, № 2. — с. 5−9.
- Корякова О.Ф., Щепанский В. В., Парцевский А. Б. и др. Совершенствование технологии доменной плавки с целью уменьшения отрицательного влияния щелочей и цинка // Бюл. НТИ: Черная металлургия. -1980, № 15. с. 13−33.
- Антипов Н.С., Визлов Е. М., Гришкова А. А. и др. Контроль ведения доменной плавки в условиях образования настылей // Сталь. -1983, № 12. с. 14−16.
- Щукин Ю.П., Гладышев В. И., Антипов Н. С. и др. Механизм циркуляции цинка в доменной печи // Сталь. 1986, № 9. — с. 8−14.
- Щукин Ю.П., Капорулин В. В., Новиков B.C. и др. Влияние различных факторов на поведение цинка в доменной печи // Сталь. 1991, № 5. — с. 9−15.
- Жеребин Б.Н. О цинке в доменных печах // Сталь. 1992, № 10. — с. 20−21.
- Щукин Ю.П., Филиппов В. В., Рыбаков Б. П. и др. О влиянии режима отработки продуктов плавки на параметры доменного процесса и накопление цинка в доменной печи // Сталь. 1998, № 6. — с. 3−6.
- Лякишев Н.П., Ходак JT.3., Аверин В. В. Физико-химические особенности взаимодействия цинка с газовой фазой в доменном процессе // Сталь. 1999, № 10. — с. 5−11.
- Щукин Ю.П., Сединкин В. И., Терентьев B.JT. и др. Определение границ области образования жидкой фазы цинка в доменной печи // Сталь. 2000, № 8. — с. 7−10.
- Рыжко Э. Защита воздушного бассейна от выбросов предприятий черной металлургии: пер. с польск. М: Металлургия, 1979. — 240 с.
- Семенов Г. А., Ефремов H.JI., Баранов М. И. Организация заготовки и переработки лома и отходов цветных металлов. М.: Металлургия, 1981.- 360 с.
- Андоньев С.М., Филипьев О. В. Пылегазовые выбросы предприятий черной металлургии. М.: Металлургия, 1979. — 192 с.
- Толочко А.И., Филипьев О. В., Славин В. И., Гурьев B.C. Очистка технологических и неорганизованных выбросов в черной металлургии. М.: Металлургия, 1986. — 330 с.
- Теслицкая М.В., Разгон Е. С. Новые способы переработки цинксодержащего сырья за рубежом. // ЦНИИЭиИЦМ, Пр-во тяжелых цветных металлов. Обзорная информация. Выпуск 1. 1984.
- Борисов В.М., Казьмин А. А. Удаление вредных примесей из железосодержащих отходов за рубежом // Бюл. НТИ: Черн. металлургия. -1981, № 17. с. 15−24.
- Заявка 53−135 803 Япония, МКИ С22 В1/100. Обработка шламов доменного и сталеплавильного производства /Ханада Мицуо, Фукуро Кои-ти № 52 — 49 998- Заявлено 02.05.77- Опубл. 27.11.78- МКИ 10 А1.-Зс.
- Removal of zinc from dusts generated in iron making by a wet system, Rasa N.G.P. Process. Rasa Corporation Construction and Engineering Div., 1980, May, p.13.
- Снурников А.П. Комплексное использование сырья в цветной металлургии. М.: Недра, 1977. — 326 с.
- Валавин B.C., Юсфин Ю. С., Подгородецкий Г. С. Поведение цинка в агломерационном процессе // Сталь. 1988, № 4. — с. 12−17.
- Ивянский В.А., Довлядов И. В., Михалевич А. Г. Пути повышения степени обесцинкования железорудных материалов в процессе их агломерации // Черная металлургия. 1988, № 2. — с. 13−14.
- Уткин Н.И. Металлургия цветных металлов: Учебник для техникумов. М.: Металлургия, 1985. — 440 с.
- Заявка № 60−251 234, Япония, МКС С22 В19/30. Способ извлечения цветных металлов из шламов. Опубл. 13.07.85.
- Пат. № 4 612 041 США, МКИ С22 В4/00. Способ извлечения ценных металлов из железной пыли с высоким содержанием цинка. Опубл. 16.09.86.
- Сучасава К., Ямада Я., Ватакабе В. Прямое восстановление пылей металлургического производства // Черные металлы. 1976, № 24. — с. 8−13.
- Гарина И.М. Производство металлизованных окатышей для доменной плавки за рубежом // Чёрная металлургия. 1979, № 18. — с. 14−21.
- US 4 384 886, С22 В19/06, 1983. Process For Removal from Oxide-Containing Iron Sources.
- Заявка № 1 487 786 Великобритания, МКИ C22B 1/244.1/248 Обработка пыли, образующейся на сталеплавильных заводах. Опубл. 05.10.77.
- Заявка № 2 721 750 ФРГ, МКИ С22 В 22/04. Способ производства цинка и устройство для его осуществления. Опубл. 16.08.79.
- Заявка № 1 584 652 Великобритания, МКИ С22 В19/14. Способ извлечения цинка. Опубл. 18.02.81.
- Пат. Япония, МКИ С21 В15/00, С22 В19/30. Обработка доменной пыли / Такинава Надзуани, Осиуми Ник. № 66−3407 заявлено 2.10.74. Опубл. 24.01.81.
- Ростовский В.И., Клягин Г. С., Троянский А. А., Перистый М. М. Использование жидких сталеплавильных шлаков для окускования и возгонки цинка из отходов // Семинар по вопросам металлургии и рециркуляции для Европы. Дюссельдорф (Германия), 24−27 апреля 1995.
- Meyer G., Voprl К.-Н., Janssen W. Stahl und Eisen, 1976, Bd 96, № 24, S. 1228−1238.
- Иванов Н.И., Литвинов В. К., Шутикова В. Ф., Агапитов Е. Б. Высокотемпературные процессы переработки шламов металлургического производства // Бюл. НТИ: Черная металлургия. 1989, № 6. — с.20−28.
- Галимов М.Д., Окунев А. И., Лотош В. Е. и др. Переработка пы-лей и шламов доменного производства с извлечением железа и цинка // Бюл. НТИ: Черная металлургия. 1980, № 4. — с. 35−36.
- Штейнгарт Г. М., Шнайдер И. Ф., Чаптыков П. Г. Цветные металлы, 1974, № 11, с. 21−23.
- Роменец В.А. Ромелт полностью жидкофазный процесс получения металла // Изв. вузов. Черн. металлургия. — 1999, № 11. — с. 1323.
- Herlits News, Eriksson Sune, Skogbolg Johny. New generation of reduction process based on plasma technology // Rev.Metall. -1983, № 3. p. 511−520.
- Herlits news, Priksson, Skogbelg Johny Recovery of metal from dust smelter // Metall Bull. 1986, № 185. — p. 67−69.
- Маламуд С.Г., Колесник В. Г., Юрьев В. П. Разработка способа окускования доменных шламов и мартеновских пылей с извлечением цинка при нагреве в полях СВЧ // Сталь. 2000, № 1. — с. 3−7.
- СВЧ-энергетика. В 2-х т. Т.2. / Под ред. Э.Окресса.- М.: Мир, 1971. 271 с.
- Купряков Ю.П. Производство тяжелых цветных металлов из лома и отходов. Харьков: Основа, 1992. — 398 с.
- Геберт В., Штегер П. Л., Голулд Л. П. и др. Комплексные решения по экологии улучшают работу и повышают доходность предприятия // Сталь. 1999, № 9. — с. 74−75.
- Горштейн И.И., Петрушов С. Н., Мищенко И. М. и др. Исследование состава и свойств коллекторной и циклонной пыли // Металлургия и коксохимия: респ. межвед. науч. техн. сборник. 1974, вып. 38. — с. 31−34.
- Борнацкий И.И., Баптизманский В. И., Исаев Е. И. и др. Современный кислородно-конвертерный процесс. К.: Техника, 1974. -263 с.
- Nayak B.D., Dey D.N., Ray H.S. Challenges of solid waste management in iron and steel industries // Proc. Int. workshop onenviron. & waste management, NML, Jamshedpur. 1999. — P. 153−162.
- Абдеев М.А., Колесников А. В., Ушаков Н. Н. Вельцевание цинк-свинецсодержащих материалов. М.: Металлургия, 1985. — 120 с.
- Витюгин В.М., Леонтьева Т. Г., Трофимов В. А. К вопросу о влиянии защемленного воздуха на механическую прочность и термическую стойкость сырых железорудных окатышей // Изв. вузов. Черн. Металлургия. 1971, № 10. — с. 22−24.
- Фоменко С.И., Ростовский В. И. Влияние смачиваемости шихтовых материалов на выбор технологии их подготовки // Изв. вузов. Черн. металлургия. 1987, № 6. — с. 149−152.
- Клягин Г. С., Ростовский В. И., Безкоровайный В. В. Способы вывода цинка из цикла «доменная печь-аглофабрика». // В кн.: Труды V международного конгресса доменщиков «Производство чугуна на рубеже столетий», г. Днепропетровск-Кривой Рог, 7−12 июня 1999 г.
- Эсезобор Д.Э. Разработка малоотходной технологии аглодомен-ного производства: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.16.02 / Дон. гос. техн. унив. Донецк, 1994. — 19 с.
- Ростовский В.И., Раджи О. И., Ростовский А. В., Ушакова М.В Переработка металлургических цинксодержащих шламов // Рынок вторичных металлов. 2004, № 4 — с.57−59.
- Верятин У.Д., Маширев В. П., Рябцев И. Г. и др. // Термодинамические свойства неорганических веществ. Справочник: М.: Атомиз-дат, 1965. — 460 с.
- Патент РФ № 2 182 184, 7 С22 В7/00. Способы переработки железосодержащих материалов // Горда В. И., Ростовский А. В., Ушакова М. В опубл. 10.05.02.
- Гольдштейн H.JI. Водород в доменном процессе. М.: Металлургия, 1971. — 208 с.
- Вегман Е.Ф., Жеребин Б. Н., Похвиснев А. Н. и др. Металлургия чугуна. М.: Металлургия, 1989.
- Кубашевский О., Олкокк К. Б. Металлургическая термохимия. -М.: Металлургия, 1982. 392 с.
- Микулинский А.С. Процессы рудной электротермии. М.: Металлургия, 1966. — 280 с.
- Любан А.П. Исследование доменного процесса. М.: Метал-лургиздат, 1948.
- Вегман Е.Ф. Теория и технология агломерации. М.: Метал лургия, 1974. — 288 с.
- Бардин И.П., Цылев JI.M., Руднева А. В., Чернышев A.M. Вяз кость и минералогический состав первичных доменных шлаков. М. Изд. АН СССР, 1951.
- Froberg M.G., Kapoor M.L. Die Anwendung eines neuen Basizi tatsmaBes auf metallurgishe Reaktionen // Stahl und Eisen. 1970 № 91 — 182−188.
- Винкельман Т. Автореф. дисс.канд. тех .наук: 05.16.02 /МИСиС Москва, 1988.
- Рамм А.Н. Комплексный метод расчёта материального и тепло вого баланса доменной плавки. Труды Гипромеза. Выпуск III. JI.-M. Металлургиздат, 1941. — 68 с.
- Рамм А.Н. Современный доменный процесс. М.: Металлургия 1980. — 304 с.
- Горда В.И., Ростовский В. И., Ростовский А. В., Ушакова М.В
- Технология переработки пылевидного металлургического сырья и отходов // Национальная металлургия. 2001, № 2.- с. 12−15.
- Ушакова М.В., Клемперт В. М., Ростовский А. В. Баланс DECM-процесса при переработке металлургических отходов // Автоматизированные печные агрегаты и энергосберегающие технологии в металлургии. Москва, МИСиС, 3−5 декабря 2002.
- Ушакова М.В., Ростовский А. В., Ростовский В. И. Утилизация металлургических шламов на базе DECM-процесса // Рынок вторичных металлов. 2004, № 3.- с. 28−29.
- Ростовский А.В., Ушакова М. В., Чижиков А. Г. Опыт эксплуатации опытно-промышленного комплекса по переработке металлургических шламов. // Экологические проблемы индустриальных мегаполисов. Донецк Авдеевка, 1−4 июня 2004, Т.2. — с. 109−114.
- Study of the zinc recovery process from, steel plant dust using hydrogen gas // La revue de metallurgie. 1997, № 10. C. 12 711 278.
- Zunkel D. What to do with your EAF dust // Steel Times International. 1996, № 7. — P. 46,48−50.
- Durek F.J., Daniels E.J., Braun C.. Dezincing galvanized scrap // Steelmaking conference proceedings, 1998. — c. 411−415.
- Дайке P., Хилльман К. Поведение цинка при рециклинге железосодержащих пылей и шламов // Чёрные металлы,-1999, № 7.-с.50−55.1. ООО «ЮНИИЕТ»