2.6.3 Возможные направления использования вторичных ресурсов.

Ферросилициевый шлак марки ШФС-18.

Причиной образования шлака при выплавке ферросилиция является использование шихтовых материалов загрязненных посторонними примесями. Основной вредной примесью являются: глинозем (А1₂О₃), который вносит в ферросилиций алюминий, являющийся вредной примесью в готовой продукции.. Часть глинозема переходит в шлак, для формирования которого необходимо затратить дополнительно кремнезем (SiO₂) и оксид кальция (СаО). Количество образующегося шлака относительно невелико и колеблется в зависимости от чистоты шихтовых материалов от 2 до 6 % веса сплава, причем большее количество шлака образуется при выплавке высококремнистых сплавов. Точный учет количества шлака, получающегося при выплавке ферросилиция, весьма затруднен, так как его удельный вес близок к удельному весу сплава, что приводит к запутыванию шлака в сплаве при выпуске из печи. С учетом запутавшегося сплава выход шлако металлической смеси составляет около 9 % от годового производства ферросилиция. Примерный химический состав шлака приведен ниже:

SiO₂ = 25-35 %, A1₂O₃ = 15-25 %, CaO = 5-15 %, MgO = 1 – 3 %, SiC = 8-12 %, C до 5 %,

Si металлический = 10 – 25 %.

Шлак выходит из печи совместно с ферросилицием и застывает на поверхности сплава. Одновременно со сплавом застывают запутавшиеся в нем корольки сплава и прилегающая к шлаку корочка сплава, обогащая шлако металлическую смесь свободным, восстановленным кремнием.

Повторный переплав рядовой шлако металлической смеси в электропечах невозможен из-за зарастания ванны печи шлаком и резкого ухудшения технологического хода печей и технико-экономических показателей производства.

Шлак ШФС-18 является металлургическим сырьем, реализуется металлургическим предприятиям, согласно ТУ 14-11-182-84 и используется при производстве чугуна и стали.

Скрап ферросилиция от разливочных машин.

Образуется в процессе разливки сплава на разливочных машинах вследствие разбрызгивания жидкого сплава, а так же образования настылей на сливном желобе.

Представляет собой бесформенные куски сплава и шлака загрязненные кварцевым песком и известью, используемой для покрытия мульд перед заливкой в них сплава. Содержание сплава в скрапе составляет 80-90 %. Скрап, после отсева мелочи менее 6 мм, переплавляют в электропечах при выплавке всех марок ферросилиция. Необходимость рассева скрапа вызвана тем, что мелочь, в которой имеется значительное количество кварцевого песка, при загрузке в печь ухудшает газопроницаемость колошника.

Скрап дробленный фракции 0-6 мм.

Представляет собой отсевы от скрапа получаемого в процессе разливки ферросилиция на разливочных машинах. В своем составе содержит мелкие капли и кусочки сплава, кварцевый песок и известь, используемую для покрытия чугунных мульд при разливке сплава. Содержание свободного кремния в скрапе до 64 %.

Переплав мелкого скрапа в электропечах нецелесообразный из-за ухудшения газопроницаемости колошника и расстройства газового режима работы печей.

Ежемесячное образование мелкого скрапа 10-12 тонн.

Мелкий скрап от разливочных машин полностью реализуется потребителям.

Пыль циклонов отделения дробления и сортировки ферросплавов.

Образуется в результате осаждения в циклонах вентиляционных систем ОД мельчайших частиц сплава и извести, унесенных потоком воздуха от мест дробления и сортировки ферросплавов.

Представляет собой мелкодисперсный материал с содержание фракции менее О,О71 мм более 95 %. Примерный химический состав пыли циклонов ОД:

Si - 55 – 62 %, СаО - 12 – 13 %, Сr до 0,4 %, Мн до 0,4 %, S - 0,1 %, Р - 0,05 %, А1 – 2,0%;

С - 2,5 – 4 %.

Пыль их бункеров систем аспирации выгружают в закрытую тару (Биг-Бег) и отгружают потребителям. Количество пыли циклонов зависит от величины заказов на производство фракционированного сплава.

Скрап из отстойников разливочных машин.

Скрап представляет собой мелочь ферросилиция, смытую охлаждающей водой с

прямого участка конвеера разливочной машины. Совместно с мелочью смывается значительное количество извести используемой для покрытия мульд. Осаждение мелочи происходит в баке-отстойнике, которым оборудована каждая разливочная машина. Чистка отстойников производится по графику, после их заполнения.

Скрап из отстойников содержит 20-30 % кремния и 10-30 % извести (оксида кальция), 2-3 % кремнезема. Объем образования до 130 тонн в месяц.

Скрап после выгрузки пастообразный, имеет значительную влажность, при загрузке в бункера дозаторов налипает на стенках бункера и питателях, что не дает возможности загрузить его в печь для повторного переплава.

После чистки отстойников скрап выгружают в приямок открытого склада шиты, где происходит некоторое обезвоживание его.

Обезвоженный скрап полностью реализуют потребителям.

Шлам мокрых газоочисток закрытых электропечей.

Образуется в процессе очистки газопылевой смеси из-под сводов закрыты электропечей в

системах мокрой газоочистки. Пыль осаждается водой и уносится по шламовому лотку в пруд-шламонакопитель, где осаживается на дно.

Представляет собой пастообразную массу следующего химического состава:

SiO₂ - 30 – 67 %, Fe₂O₃ - 2,5 – 7,5 %, A1₂O3 - 2,2 – 4,7,

СаО - 2,5 – 22,5 %, MgO - 1,6 – 1,8 %, ППП - 15 - 35 %

Шлам не имеет сбыта и происходит постоянное его накопление в шламонакопителе.

Шлак от выплавки ферросиликомарганца.

Процесс производства ферросиликомарганца заключается в совместном

восстановлении в электропечи кремния и марганца углетермическим методом из смеси шихтовых материалов, содержащих оксиды кремния и марганца. Процесс восстановления марганца происходит при более низкой температуре, поэтому процесс восстановления кремния, который требует более высокой температуры, происходит не в полной мере и степень использования кремния составляет не выше 40 %. Остальной, вносимый с шихтовыми материалами, кремнезем переходит в шлак. Количество образующегося шлака составляет 90 – 110 % от выхода годной продукции.

Шлак ферросиликомарганца прочный, остеклованный парамагнитный материал плотностью 3-3,3 т/м³; крепостью по Протодьяконову 8-8,5; с удельной работой разрушения 71,93 дт/ м³; пористостью 0,90-11 %; водопоглощение 1,5 – 3,5 %; прочность при сжатии 1600-3600 кгс/см².

Примерный химический состав шлака от выплавки ферросиликомарганца приведен ниже:

SiO₂ = 47-57 %, Мn до 10-14 %, A1₂O₃ = 7 - 9 %, CaO = 10-12 %, MgO = 4 – 5 %,

FeO = 0,4-0,6%, серы до 1 %.

Шлак от выплавки ферросиликомарганца, согласно проекта перепрофилирования печей на выплавку марганцевых сплавов, должен проходить переработку: дробление и сортировку.

Количество перерабатываемого шлака от 4-х электропечей составляет 140 тыс. т/год,

400 т/сутки. Количество фракционированного щебня:

- фракции 0 – 10 мм - 21000 т/год,

- фракции 10 – 40 мм - 56000 т/год,

- фракции 40 – 70 мм - 63000 т/год.

Переработанный шлак отгружается потребителям автосамосвалами или железнодорожным транспортом.

Оборотные отходы ферросиликомарганца.

Оборотные отходы ферросиликомарганца образуются в процессе очистки поверхности сплава в разливочном ковше от остатков шлака, посредством сгребания шлака металлическим гребком. При этом совместно со шлаком в шлаковню попадает незначительное количество сплава. Вторым источником образования оборотных отходов ферросиликомарганца являются брызги жидкого сплава в процессе разливки и настыли на желобе разливочной машины.

Ориентировочно оборотные отходы содержат 25-35 % сплава и 65-75 % шлака и являются ценным продуктом для переплава в электропечи.

В процессе производства все оборотные отходы собирают в шлаковни, выгружают на платформу и передают на участок шлакоподготовки для предварительного дробления до кусков размером не более 300х300 мм.

Дробленные отходы передают в закрытый склад шихты, дробят на узлу дробления отходов до куском менее 100х100 мм после чего загружают в электропечи на переплав.

Согласно проекта перепрофилирования печей №7 и 8 на производство марганцевых сплавов объем образования оборотных отходов ферросиликомарганца составляет около 16 % от выпуска готовой продукции.

Коксовая мелочь фракции 0 – 6 мм.

Образуется при подготовке кокса к плавке, методом рассева коксового орешка на грохоте. Мелочь может содержать до 20-23 % золы.

Использование коксовой мелочи при выплавке ферросплавов невозможно, т.к. при загрузке коксовой мелочи в печь взамен коксового орешка (частично или полностью) происходит резкое ухудшение газопроницаемости колошника и выбросы шихты из печи.

В незначительных количествах коксовая мелочь используется для подсыпки разливочных ковшей с целью теплоизоляции поверхности сплава и облегчения удаления застывшей шлакометаллической корки после разливки Некоторое количество коксовой мелочи 4

используется для засыпки спекшихся участков шихты на колошнике, после чего происходит размягчение настылей и их проплавление.

Основная масса коксовой мелочи реализуется потребителям.

Отсевы стружки стальной.

Поставляемая на завод стальная стружка в своем составе имеет куски металлолома, проволки и длинные витки стружки, которые не дают возможности загрузит ее в печь без дополнительной подготовки. При подготовке к плавке производят рассев стальной стружки на барабане имеющем отверстия диаметром 80 мм. Прошедшая через отверстия мелкая стальная стружка загружается в электропечи.

Не прошедшие через отверстия барабана витки стружки, проволка и куски металлолома являются отсевами и реализуются потребителям. Объем образования отсевов стальной стружки около 3 % от общего расхода стружки.