14.4.3. Доменный шлак и его использование

Производство различных видов чугунов сопровождается получением боль­шого количества шлака, являющегося побочным продуктом доменной плавки. При выплавке передельного и литейного чугунов выход шлака составляет 0,4-0,8 т/т чугуна. Примерный состав доменных шлаков приведен в табл. 14.5.

Доменные шлаки нашли широкое применение в промышленности стро­ительных материалов. Путем различных способов переработки используют не только жидкий шлак из доменных печей, но и отвальный шлак, значительные количества которого скопились на шлаковых отвалах. Основная масса жидко­го шлака подвергается грануляции - мокрой, полусухой и сухой. Гранулиро­ванный шлак в зависимости от химического состава используется для произ­водства различных марок цемента, шлакоблоков и др. В последние годы до­менный гранулированный шлак полусухой грануляции широко применяется при производстве панелей, используемых при строительстве жилых и промыш­ленных зданий.

Жидкий шлак находит все большее применение для производства так называемого каменного литья - плотных литых изделий, получающихся при заполнении форм расплавленным шлаком и последующим медленным охлаж­дением. Кроме того, путем специальной обработки жидкого шлака получают теплоизоляционные материалы - шлаковую вату и различные пеноматериалы, характеризующиеся низкой удельной массой и высокой пористостью.

В табл. 14.6 приведены сравнительные характеристики химического состава чугуна и шлака некоторых металлургических заводов стран Европы и Америки.

Ш лак из шлаковых отвалов после соответствующей обработки (дроб­ление, сортировка) используется для производства строительных материалов. В связи с развитием дорожного строительства из отвальных шлаков получают высококачественную щебенку, которая служит основанием для твердого по­крытия шоссейных дорог. Рациональная переработка доменных шлаков зна­чительно улучшает экономику производства чугуна.

14.4.4. Использование колошникового газа и колошниковой пыли

Образующийся в доменной печи газ после очистки используется как топ­ливо для металлургических агрегатов. При работе печи на атмосферном дутье выход колошникового газа составляет 3800-4000 м³ на 1 т кокса. Примерный состав колошникового газа при выплавке различных видов чугуна приведен в табл. 14.7.

Полезными составляющими газа являются СО, СН₄ и Н₂. От их содержания в газе зависит теплота сгорания газа, изменяющаяся от 3560 до 4000 кДж/м³ (850-950 ккал/м³).

При работе доменной печи на комбинированном дутье с применением природного газа содержание водорода в колошниковом газе возрастает до 6-8, а иногда и до 12%, а содержание азота сокращается до 46-52%. Теплота сгора­ния колошникового газа при этом увеличивается до 4200-4410 кДж/м³ (1000-1050 ккал/м³).

Около 30-35% колошникового газа используется для обогрева насадок воздухонагревателей в доменном цехе, нагрева стальных слитков в нагрева­тельных печах и колодцах прокатных цехов, отопления зажигательных горнов агломерационных фабрик, обогрева коксовых батарей, в коксохимическом цехе (если цех расположен на одной промплощадке с доменным цехом), отопления котлов заводской теплоэлектроцентрали и других нужд. Для бытовых целей доменный газ непригоден вследствие высокой токсичности из-за высокого со­держания в нем оксида углерода СО.

Чтобы не нарушать баланса газа по заводу, обычно к остановке домен­ной печи на длительный ремонт приурочивают остановку на ремонт и других металлургических агрегатов, потребляющих доменный газ.

Отделяемая от газа колошниковая пыль содержит 40-55% железа в виде оксидов и 5-10% углерода. Ее направляют на агломерационную фабрику, где используют в качестве компонента агломерационной шихты при производстве агломерата. Колошниковую пыль также используют в качестве наполнителя для асфальтовых покрытий дорог и в качестве тяжелого наполнителя при бу­рении нефтяных скважин. Таким образом используют и шлам, получаемый при полутонкой и тонкой очистке доменного газа. Его убирают из шламоот-стойников осветлительных бассейнов и после обезвоживания используют при производстве агломерата. Содержание железа и углерода в шламе достигает 50 и 8% соответственно.