1

Рис. 25. Схема материальных потоков в промышленном цехе FASTMET:

1 - горячее ПК; 2 - конвейерная машина для сушки окатышей; 3 - рудоугольные окатыши из Столетов ильной пыли; 4 - охладитель газа; 5 - воздуходувная машина: 6 - подогреватель; 7 - ПВП; 8 - природный газ; 9 - рукавные фильтры; 10- дымосос.

1 2

Рис.26. Поперечное сечение и вид в плане ПВП:

1 - поперечное сечение; 2 - вид сверху; 3 - колеса; 4 - водяной затвор; 5 - под печи; 6 - слой брикетов; 7 - горелка; 8 - отсос отходящих газов; 9 - система загрузки; 10 - скребковая система выгрузки; 11 - направление потока газов; 12 - направление

Потока твердых материалов.

Технология переработки мелкодисперсных отходов кислородно-конвертерного производства стали, содержащих

«Состояние и перспективы бездоменной металлургии железа» 9 1

оксиды железа и цинка, включает получение из этих отходов рудоугольных окатышей или брикетов и их металлизацию в ПВП (наружный диаметр печи 21,5 м, рабочая ширина пода 3,75 м). Получаемое ГЖ (степень металлизации более 90 %) используется в составе металлошихты в кислородно-конвертерном цехе металлургического завода Hirohata, на площадке которого построена фабрика для производства рудоугольных окатышей из пыли и шламов доменного и кислородно-конвертерного цехов. Сырые окатыши транспортируются на завод FASTMET грузовиками. После отсева мелочи на роликовых грохотах окатыши подсушиваются до влажности не более 0,5 % и непрерывно загружаются в ПВП. По окружности ПВП имеется 6 температурных зон, горелки в которых отапливаются природным газом. Металлизованные окатыши перед выгрузкой из ПВП проходят под плитой-холодильником и выгружаются из печи водоохлаждаемыми скребками с температурой около 1000 °С в специальные контейнеры и транспортируются грузовиками в кислородно-конвертерный цех металлургического завода [36].

Сжигание топлива в горелках ПВП, производится с избытком воздуха в связи с чем отходящий из печи газ практически полностью окислен и содержит около 2 % кислорода. Отходящий газ по футерованному газоотводу отводится из печи и поступает в первичный теплообменник рекуперативного типа, где нагревается воздух до 350 °С, используемый в горелках ПВП и в агрегате для сушки окатышей. С целью снижения температуры отходящего газа до наиболее приемлемого для рекуператора уровня (1000 °С), минимизации содержания оксидов азота и дожигания оставшихся горючих компонентов (Н₂ и СО) газ в первичном охладителе разбавляется воздухом и охлаждается путем орошения водой. После рекуператора отходящий газ охлаждается орошением водой во

9 2 «Состояние и перспективы бездоменной металлургии железа»

	NOx	SOx	Пыль	Диоксины иг-
	м3/час	м3/час	кг/час	TEQ/m3
Г арантированное	<3.8	<2,7	<2,09	<0,1
Обычное	< 1,98	< 1,98	<0,12	<0,1

С момента пуска в марте 2000 года цех за 5 месяцев вышел на уровень производительности 25 т/час (более 90 % проектной производительности). Удельная производительность ПВП составила 0,1т/м² в час. при средней степени металлизации ГЖ 91,9 %, что хорошо согласуется с результатами испытаний процесса на демонстрационной установке в Какогаве. Средняя степень удаления цинка составила - 94 %. Содержание цинка в пыли, улавливаемой рукавными фильтрами составляет 63,4 % (или 78,9% ZnO), что превосходит результаты, полученные на пилотной установке, где пробы пыли отбирались непосредственно из потока отходящего газа. Содержание железа

«Состояние и перспективы бездоменной металлургии железа» 9 3

Отходы	Fe	С	Zn	Cl	F	S	Na,0	К,О	CaO	SiO,
Доменный шлам	31,8	37,6	1,2	0,07	0.16	0.7	0,2	0,3	3.1	4.1
Пыль ЭСПЦ	31,3	0.2	21,1	0,29	4,84	0.2	1,5	1,4	10,3	6,2
Пыль ККЦ	53.6	0.7	2.5	3.3	0,96	0.1	1,0	5,8	5,0	0,8
Окатыши	39.8	13.3	3,6	1.2	0.82	0,4	0,6	2,4	4.6	4.0

Таблица 27. Пример химического состава ГЖ, получаемого на заводе FASTMET в Какогаве. Fe общ.	Fe мет	I FeO	c	s	| Mn	CaO	SiO,
68,0	57.8	13,3	2,0	0,52	1,07	4,35	5,95

Таблица 28. Пример химического состава улавливаемой пыли на заводе FASTMET в Какогаве. Zn	I Pb	Fe обш.	Na	К	S	Cl	1 F	1 C
56,4	4.99	0,32	3.13	10,79	1,69	4,86	0.15	0,01

9 4 «Состояние и перспективы бездоменной металлургии железа»

Получаемое ГЖ в количестве 10000 т/год используется в составе металлошихты кислородно-конвертерного цеха, а улавливаемая цинксодержашая пыль в количестве 1400 т/год продается производителям цинка. Иа заводе FASTMET в Какогаве горелки в ПВП работают на жидком топливе, получаемом из отходов нефтепродуктов и шламов коксохимического производства. Это потребовало модификации используемых на демонстрационном заводе горелок ПВП и оборудования систем газоочистки и утилизации тепла отходящих газов. Схема технологической цепи агрегатов на заводе FASTMET в Какогаве представлена на рис. 27 [38].

TL:

О¹^ С_>10

пи

Рис. 27. Схе.ми цепи агрегатов на заводе FASTMET в Какогаве:

1 - бункера шихтовых материалов; 2- смеситель, 3 - агрегат для сушки окатышей; 4 - гранулятор; 5 - ПВП; 6 - вентилятор воздуха горения: 7 - охладитель отходящего газа; 8 - система разгрузки; 9 - горелки; 10 - модифицированное оборудование; 11 - теплообменник;' 12 - рукавные фильтры; 13 - эксгаустер:

14 - дымовая труба; 15 - контейнер для горячего ГЖ

Результаты экспертной оценки топливно-сырьевых затрат и экономических затрат на производство ГЖ процессом FASTMET из железной руды (производительность цеха 500000 т/год) и металлургических отходов (производительность 200000 т/г) для условий США и Западной Европы приведены в таблице 29 [35].

«Состояние и перспективы бездомениой металлургии железа» 9 5

Цех FASTMET 500000 ГЖ т/год. Железная руда н уголь.			Цех FASTMET 200000 ГЖ т/год. Металлургические отходы
Жепе'шясг nvna т	1 т-1 ТК	Метятптупгичеекме гггкппы		1 1-1 т
Уголь, т	0,3-0,4	Уголь, т		не требуется
Связующее, кг	30-40	Связующее, кг		30-40
Топливо, Гкал	0,5-0,7	Топливо. Гкал		0,7-0,9
Электроэнергия, кВт*час	80-100	Электроэнергия, кВт*час		100-120
Вода, м3	1,0-2,0	Вода, м3		1,0-2,0
Трудозатраты, чсл’час	0,1 -0,2	Трудозатраты, чел’час		0,1-0,2
Экономические затраты (S 1т ГЖ) в США			Экономические затраты (S/т ГЖ) в США
Затраты на производство	65-75	Затраты на производство		30-35
Капитальные затраты	13-18	Капитальные затраты		14-19
Себестоимость ГЖ	78-93	Себестоимость ГЖ		44-54