ЛИНИЯ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ВЛАЖНЫХ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ ШЛАМОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА К ОКУСКОВАНИЮ

Полезная модель относится к утилизации мелкофракционных отходов металлургического производства, а именно, железосодержащих шламов доменного и конвертерного производств и может быть использована в металлургии и промышленности строительных материалов.
Известен способ использования железосодержащих металлургических отходов, вымываемых мокрым способом из отходящих газов, содержащих богатые железом частицы и осажденные в виде шламов, а также система для осуществления способа, в состав которой входит установка для обработки шламов металлургических производств, содержащая устройство для сгущения, устройство для подачи в шлам негашеной извести, а также устройство для агломерации, как, например, устройство для грануляции, за которой расположено устройство для сушки.(см. заявку на изобретение RU №97101117 А, МПК 6 C21B 13/00, 24.01.1997.).
Недостатком аналога является то, что он не обеспечен оборудованием для удаления из шламов примесей в достаточной степени, что приводит к попаданию в шихту для агломерации большого количества балластных веществ, а удаление вредных примесей, например, цинка проводят дорогим термическим способом.
Известна линия для изготовления железосодержащих брикетов на основе отходов металлургического производства, содержащая систему подготовки шихты и формирования брикетов, систему извлечения железосодержащего материала из окалиномаслосодержащих шламов вторичных отстойников прокатных цехов, систему регенерации масла и систему извлечения железоуглеродсодержащего материала из шламов металлургического производства, принятая в качестве прототипа, (см.патент UA № u 12540, МПК 7 C22B 1/00, 3/00, C21C 5/00, заявл. 01.08.2005).
Система извлечения железоуглеродсодержащего материала из шламов металлургического производства содержит установленные по ходу технологического процесса винтовой сепаратор, сгуститель и механизм обезвоживания, соединенные между собой последовательно механизмами транспортировки, причем механизм обезвоживания соединен с емкостью для приема сырья системы подготовки и формирования брикетов.
Существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемой полезной модели, является наличие установленных последовательно по ходу технологического процесса с возможностью взаимодействия средств грохочения, обогащения и обезвоживания шламов.
Наличие в системе только винтовых сепараторов не обеспечивает достаточно полного извлечения железосодержащих компонентов.
Таким образом, недостатком системы извлечения железоуглеродсодержащего материала из шламов металлургического производства по прототипу является низкая степень обогащения металлургических шламов, что приводит к появлению в шихте для формирования брикетов балластных и вредных примесей и снижению содержания окислов железа в брикетах.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствовать линию для подготовки влажных железосодержащих шламов металлургического производства к окускованию путем расширения ее технологических возможностей замечет введения в нее новых звеньев, обеспечивающих высокую степень обогащения шламов металлургического производства. Это повышает содержание окислов железа и уменьшает количество балластных и вредных примесей в шихте для агломерации или формирования брикетов. Использование полученного материала при производстве агломерата или брикетов, вводимых в качестве добавки в шихту при производстве чугуна, позволит вывести из шихты часть покупных окатышей и получить экономию железо-, углеродсодержащего сырья.
Поставленная задача решается тем, что линия для подготовки влажных железосодержащих шламов металлургического производства к окускованию в составе установленных последовательно по ходу технологического процесса с возможностью взаимодействия средств грохочения, обогащения и обезвоживания шламов, согласно полезной модели, дополнительно содержит установленные по ходу технологического процесса после средства грохочения, сгуститель и шламонасос, а средство обогащения шламов выполнено в виде последовательно установленных установок мокрой магнитной сепарации и гидродинамической классификации, выполненной в виде винтовых шлюзов, каждая из которых соединена со средством обезвоживания, установленным с возможностью взаимодействия с смесителем для приема и перемешивания железосодержащего материала, соединенным средством подачи материала с одной или более емкостью для колошниковой пыли, и/или аспирационной пыли известково-обжигательных цехов, и/или пыли электрофильтров доменного цеха.
Кроме того, линия в качестве механизма обезвоживания содержит вакуум-фильтр, а в качестве средства грохочения содержит грохот конусный.
Причинно-следственная связь между существенными признаками заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.
Влажные шламы доменного и конвертерного производств являются ценным сырьем, поскольку содержат полезные для металлургического производства компоненты, в том числе окислы железа до 45%. Вместе с тем они содержат много балластных и вредных компонентов, таких как цинк, щелочи.
Оборудование линии грохотом конусным позволяет выделить из шламов металлургических производств фракции размером более 1,0 мм, не содержащие окисленный железосодержащий материал, а именно, песок.
Во влажном железосодержащем шламе основная масса цинка и щелочей находится в виде мелких (0-12 мкм) свободных частиц, на более крупных частицах железосодержащих минералов цинк представлен в виде обрамлений, пленок.
Поэтому установка в линии сгустителя обеспечивает удаление сливом вредных примесей, а особенно цинка, и получение суспензии с более высоким содержанием окисленного железосодержащего материала.
3
4
2
3
Использование установки мокрой магнитной сепарации обеспечивает извлечение ферромагнитных частиц (FeO) и получение суспензии с высоким содержанием других окислов (FeO или FeO).
3
4
2
3
Гидродинамическая, классификация на винтовых шлюзах полученной суспензии (после выделения FeO) с высоким содержанием других окислов FeO или FeO позволяет удалить «прилипшую» балластную пустую породу, в том числе и остатки прилипшего цинка.
Таким образом, выполнение средства обогащения шламов в виде последовательно установленных установок мокрой магнитной сепарации и гидродинамической классификации обеспечивает одновременное получение железосодержащего материала и удаление вредных примесей в виде цинка и щелочей.
3
4
Последующее обезвоживание извлеченного FeO и полученной суспензии с повышенным содержанием железосодержащих фракций на вакуум-фильтре готовит их к смешиванию с сухими отходами металлургического производства, а именно, с колошниковой пылью, аспирационной пылью известково-обжигательных цехов (дальше ИОЦ), пылью электрофильтров доменной печи.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 приведена схема размещения оборудования линии для подготовки влажных железосодержащих шламов металлургического производства к окускованию.
Линия содержит установленные по ходу технологического процесса и соединенные между собой шламопроводами 11 грохот конусный 2, соединенный с подводящим трубопроводом 1, сгуститель 3, шламонасос 4, установки мокрой магнитной сепарации 5 и гидродинамической классификации 6 (винтовые шлюзы) и механизм обезвоживания 7. Причем установка мокрой магнитной сепарации 5 и винтовые шлюзы 6 шламопроводами 11 соединены с механизмом обезвоживания 7, установленным с возможностью взаимодействия со смесителем 8 для приема и перемешивания железосодержащего материала, извлеченного из шламов.
Смеситель 8 для приема и перемешивания железосодержащего материала соединен средствами подачи 9 (конвейерами) с одной или более емкостью 10 для колошниковой пыли, и/или аспирационной пыли ИОЦ, и/или пыли электрофильтров доменного цеха.
Линия работает следующим образом.
Из подводящего трубопровода 1 влажные металлургические шламы подают на грохот конусный 2, где частицы размером более 1 мм выделяют из общей массы и передают на склад песка, где происходит их естественное обезвоживание.
После грохота конусного 2 шлам с размерами частиц менее 1 мм самотеком по шламопроводу 11 передают в сгуститель 3 для сгущения до 25-30% по твердому.
3
4
2
3
В процессе сгущения шламов часть из них размером частиц 0-12 мкм, имеющая в своем составе повышенное содержание соединений цинка и щелочей, сливается в пруд-осветлитель, а сгущенная до влажности 25-30% суспензия шламонасосом 4 подается на установку мокрой магнитной сепарации 5. При этом в ходе мокрой магнитной сепарации из шламов добывают ферромагнитную часть (FeO), которая под действием собственного веса по шламопроводу 11 поступает на вакуум-фильтр 7 и дальше в смеситель 8 для приема и перемешивания железосодержащего материала, установленный под вакуум-фильтром 7. Обогащенный материал содержит значительное количество окислов железа (FeO, FeO) и незначительное количество прилипшей пустой породы.
2
3
Обогащенные шламы, прошедшие мокрую магнитную сепарацию и содержащие значительное количество окислов железа (FeO, FeO) и незначительное количество прилипшей пустой породы, самотеком по шламопроводам 11 подают на установку гидродинамической классификации (винтовые шлюзы) 6, где их подвергают гидродинамической классификации, в процессе которой происходит последующее повышение содержания Fe и отделение балластных веществ, а также прилипших к более крупным частицам железосодержащего минерала пленок цинка.
Обогащенные и обезвоженные шламы под действием собственного веса поступают в установленный под винтовыми шлюзами 6 вакуум-фильтр 7 и дальше в смеситель 8 для приема и перемешивания железосодержащего материала, куда из емкости 10 средством подачи 9 (конвейером) подают для смешивания сухие отходы металлургического производства (колошниковая пыль, аспирационная пыль ИОЦ, пыль электрофильтров доменных печей). В дальнейшем полученные полусухие смеси направляют на окускование агломерацией, а, смешав со связующим, направляют на брикетирование.
Замена неподготовленных переувлажненных шламов в шихте аглофабрики подготовленной обогащенной смесью с оптимальной влажностью и крупностью улучшит протекание процесса агломерации и обеспечит увеличение производительности аглофабрики за счет увеличения выхода годного, а также обеспечит улучшение качества агломерата по прочности и содержанию некондиционной мелочи.
При изготовлении брикетов из состава шихты аглофабрики выводятся мелкофракционные отходы металлургического производства, которые заменяются более высококачественным сырьем. В то же время использование брикетов в доменном и сталеплавильном производствах снижает расходы окатышей, кокса и известняка.
Таким образом, использование полученного материала при производстве агломерата или брикетов, вводимых в качестве добавки в шихту при производстве чугуна, позволит вывести из шихты часть покупных окатышей и получить экономию железо-, углеродсодержащего сырья.