Раздел 2
образование замасленной прокатной окалины на ОАО «Криворожсталь» и оценка
технологической эффективности ее утилизации при производстве кокса и методом
крекинга
Технологическая схема выделения окалины из шламов прокатных цехов ОАО
«Криворожсталь»
Отмеченные во Введении особенности компонентного состава окалиносодержащих
шламов вторичных отстойников прокатного производства, которые содержат до 30%
водомасляной составляющей, предопределены существующей технологической схемой
прокатного производства.
Рассмотрим некоторые особенности образования данного вида отходов. Как
известно, в условиях прокатного производства окалину удаляют с прокатываемого
металла путем гидросбива струей воды под давлением 10-20 МПа. Кроме того,
осыпавшуюся окалину под станами и рольгангами удаляют гидросмывом [21].
Одновременно удаляются и масла, применяемые для смазки прокатного оборудования.
В прокатном производстве используются масла марок: ПС-28, АИ-15, МС-20, БЛ-1,
БЛ?2, ТП-22 и др. Они относятся к тяжелым маслам с длинными углеводородными
цепочками и температурой кипения до 400 °С.
Образующиеся смывы, в которых окалина взвешена в водомасляной среде,
направляются для отделения твердой фракции в отстойники. Окалина обладает
высокой сорбционной способностью по отношению к маслу, в результате чего ее
пористый материал активно впитывает масла [47].
Существующая на «Криворожстали» схема сгущения шламов прокатного производства
представлена на рис.2.1.
Блюминг №1 и СПЦ №1 имеют общую систему, в которой из первичного отстойника
окалины сточная вода поступает в два радиальных отстойника и в горизонтальный
отстойник с 46 секциями. Блюминг №2 и СПЦ №2 также имеют общую систему, в
которой сточные воды из первичных отстойников откачиваются в 2 горизонтальных
(24 и 63 секции) и три радиальных отстойника.
Прокатный цех №3 имеет систему, в которой из первичных отстойников сточные воды
откачиваются в горизонтальный отстойник с 14 секциями.
В первичном отстойнике (яме для окалины) оседает главным образом крупная (>10
мм) и средняя (2-10 мм) окалина. Радиальные отстойники используются в основном
в случае увеличения объемов перекачиваемой воды. Пески (сгущенный продукт) из
них направляются в горизонтальные отстойники. Осевшая на дне горизонтальных
отстойников прокатная окалина с помощью грейферных кранов перегружается для
обезвоживания в дренажные отсеки, которые расположены выше уровня суспензии в
горизонтальных отстойниках. Дренажный сток самотеком поступает обратно в
горизонтальные отстойники.
Из дренажных отсеков окалину выгружают при помощи грейфера и автомобильным или
железнодорожным транспортом вывозят на складирование. В период максимальной
производительности предприятия (1989г.) образовывалось около 40 000 т
замасленной прокатной окалины в год, что соответствует проектной
производительности горизонтальных отстойников. При современных объемах
производства проката на комбинате в горизонтальных отстойниках улавливается до
20 000 т вторичной окалины в год.
Рис.2.1. Схема сгущения и обезвоживания шламов прокатного производства на ОАО
«Криворожсталь»:
ПОО – первичный отстойник окалины;
РО – радиальный отстойник;
НС – насосная станция;
ГО - горизонтальный отстойник.
Окалина из первичных отстойников содержит более 70% железа, и ее утилизация в
качестве подшихтовочного материала в агломерационном производстве не вызывает
серьезных проблем. Однако утилизация замасленной окалины из вторичных
отстойников, несмотря на высокое содержание железа, связана со значительными
трудностями, обусловленными наличием в ней свыше 10% масел.
Химический состав замасленной окалины представлен в табл.2.1 в сопоставлении с
железорудным концентратом, что позволяет оценить высокую металлургическую
ценность окалины. В частности, содержание железа в окалине на 7-8% выше, а
содержание SiO2 в окалине в три раза ниже по сравнению с концентратом.
Таблица 2.1
Химический состав окалины и железорудного концентрата
Материал
Химический состав, %
Содержание компонентов, %
Feобщ
FeO
СаО
SiO2
МnО
п.п.п.
Масла
Концентрат
64,0-
65,0
25,4-
26,9
0,35
8,0-
9,0
0,03
1,0
0,05
9,0-
10,0
Окалина
68-
72,0
45,0-
53,0
0,5
3,0
0,03
2,0-
4,0
6,8-
20,0
4,0-
26,0
Некоторые физические характеристики окалины приведены в табл.2.2. Из
представленных данных видно, что по величине удельной поверхности окалина
приближается к концентрату. Окалина менее дисперсна и имеет большую насыпную
массу.
За последние 50 лет на комбинате неоднократно предпринимались попытки
использовать окалину в агломерационном цехе. Утилизация замасленной окалины в
агломерационном цехе начата в 1961 году. Период
Таблица 2.2
Физические характеристики окалины и железорудного концентрата
Материал
Гранулометрический состав, %
Насыпная
масса,
кг/м3
Удельная
поверхность,
м2/кг
>1,0
1,0-0,3
0,3-0,1
0,1-0,05
<0,05
Концентрат
0,9
0,4
2,5
10,1
86,1
3200
180-210
Окалина
8,5
26,4
18,2
18,7
28,2
4500-
5500
120-150
работы аглоцеха с 1961 по 1972 год характеризуется увеличением расхода окалины
с 2 кг/т до 15 кг/т. Поскольку ввод в аглошихту данного и других видов отходов
сопровождался существенным увеличением содержания фракции 0-5 мм в агломерате,
в 1972 году добавление замасленной окалины к шихте было прекращено.
В связи с большими объемами складирования окалины в 1984 году вновь была
предпринята попытка ввода окалины в состав агломерационной шихты. Максимальный
среднегодовой удельный расход (18 кг/т агломерата) отмечается в период
существенного дефицита железорудного концентрата в 1992 г. Этот период работы
аглоцеха характеризовался с
- Київ+380960830922