PL195655B1 - Sposób przetwarzania odpadów hutniczych - Google Patents

Abstract

1. Sposób przetwarzania odpadów hutniczych, polegający na zbrylaniu zendry albo jej mieszaniny z pyłami żelazonośnymi oraz kierowaniu otrzymanego produktu do procesu hutniczego, znamienny tym, że zendrę, po odprowadzeniu z niej nadmiaru wilgoci, rozdrabnia się i oddziela się z niej frakcję o wielkości ziaren mniejszej od 0,5 mm znanymi sposobami, następnie uzyskaną frakcję zendry ewentualnie z dodatkiem środka zwilżającego, albo frakcję zendry zmieszanej z pyłami żelazonośnymi i ewentualnie z dodatkiem środka zwilżającego poddaje się grudkowaniu w grudkowniku obrotowym, a uzyskane grudki poddaje się obróbce cieplnej w atmosferze utleniającej w temperaturze nie wyższej od temperatury topnienia grudkowanej mieszaniny, po czym grudki kieruje się do procesu hutniczego jako składnik wsadu wielkiego pieca lub pieca stalowniczego.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób przetwarzania odpadów hutniczych, zwłaszcza zaolejonej zendry powalcowniczej i pyłów żelazonośnych z elektrofiltrów stalowniczych pieców konwertorowych i elektrycznych.

Znany z polskiego opisu patentowego nr P-304 383 sposób utylizacji odpadów, zawierających chemiczne związki metal, polega na tym, że 1,0 części mas. odpadu w postaci żużli i/lub popiołów i/lub pyłów, przeliczoną na zawartość związków metali, miesza się z osadową lub osadowymi skałami krzemionkowymi w ilości od 0,25 do 12,5 części mas., wodnym roztworem surowca alkalicznego w ilości od 0,0 do 1,5 części mas. w przeliczeniu na suchy R2O, surowcem ilastym w ilości od 0,0 do 5,0 części mas oraz składnikiem organicznym w ilości od 0,0do 3,2 części mas. Mieszankę zbryla się, korzystnie granuluje, granule korzystnie sezonuje się i/lub podsusza, po czym wypala się je w temperaturze od 1190 do 1530 K, do uzyskania spieku o strukturze glinokrzemianu.

Inny, znany z polskiego opisu patentowego nr P-337 980, sposób utylizacji zaolejonych odpadów hutniczych polega na odolejaniu zendry 3 - 15% roztworem odolejacza i/lub odtłuszczacza w temperaturze 60 -80°C przez 20 -45 minut, podawaniu jej granulacji do wielkości granul 5-10 mm, a następnie kierowaniu do procesu hutniczego.

Znany jest również z polskiego opisu patentowego nr P-327 864 sposób wytwarzania brykietów z zendry i pyłów żelazonośnych, który polega na zmieszaniu ze sobą 100% wagowych zenrdy i 15 -45% wagowych pyłów żelazonośnych, po czym uzyskaną mieszankę poddaje się suszeniu. Do wysuszonej mieszanki, w trakcie jej mieszania, dodaje się następnie melasę w ilości 5 - 10% wagowych w stosunku do masy zendry i pyłów, a uzyskaną jednorodną masę mieszanki o wilgotności 1,5 -7% brykietuje się, zaś uzyskane brykiety poddaje się sezonowaniu, po czym wykorzystuje się je jako komponent wsadu do wielkiego pieca lub pieców stalowniczych.

Niedogodnością znanych rozwiązań jest to, że utylizacja i zagospodarowanie zaolejonej zendry w warunkach przemysłowych jest uciążliwe. Zagospodarowanie w hutniczym procesie wielkopiecowym brykietów wytwarzanych zwłaszcza z zaolejonej zendry, powoduje okresowe zawisanie wsadu, a wydzielające się gazy podczas krakingu oleju wchodzącego w skład brykietów, stwarzają niebezpieczeństwo powstania mieszanki wybuchowej. Ponadto, bezpośrednie wykorzystanie zaolejonej zendry w spiekalni rud powoduje osadzanie się na ścianach elektrofiltrów związków, powodujących zmniejszanie ich sprawności.

Sposób według wynalazku, polegający na zbrylaniu zendry albo jej mieszaniny z pyłami żelazonośnymi oraz kierowaniu otrzymanego produktu do procesu hutniczego charakteryzuje się tym, że zendrę, po odprowadzeniu z niej nadmiaru wilgoci, rozdrabnia się i oddziela się z niej frakcję o wielkości ziaren mniejszej od 0,5 mm znanymi sposobami. Następnie uzyskaną frakcję zendry ewentualnie z dodatkiem środka zwilżającego, albo frakcję zendry zmieszanej z pyłami żelazonośnymi i ewentualnie z dodatkiem środka zwilżającego poddaje się grudkowaniu w grudkowniku obrotowym, a uzyskane grudki poddaje się obróbce cieplnej w atmosferze utleniającej w temperaturze nie wyższej od temperatury topnienia grudkowanej mieszaniny. Następnie grudki, po obróbce cieplnej, kieruje się do procesu hutniczego jako składnik wsadu wielkiego pieca lub pieca stalowniczego.

Ponadto jako środek zwilżający stosuje się bentonit.

Sposób według wynalazku, jest prosty w stosowaniu i umożliwia utylizację różnorodnych żelazonośnych odpadów hutniczych w jednym procesie, szczególnie zaolejonej zendry, zapewniając równocześnie odzysk żelaza z tych odpadów oraz całkowite usunięcie w warunkach ekologicznych zawartego w nich oleju, i wykorzystanie go jako dodatkowego źródła ciepła podczas realizacji obróbki cieplnej grudek. Ponadto, sposób ten pozwala uzyskać pełnowartościowy surowiec dla wielkopiecowego hutnictwa żelaza i stali, charakteryzujący się wysoką zawartością żelaza, niskim udziałem szkodliwych domieszek oraz wysoką wytrzymałością a także odczynem zasadowym przy równocześnie niskim udziale CaO i SiO2, który korzystnie wpływa na przebieg procesu wielkopiecowego, a także na obniżenie kosztów produkcji surówki. Sposób ten przyczynia się również do znacznego zmniejszenia zanieczyszczenia środowiska poprzez eliminację składowisk odpadów hutniczych.

Rozwiązanie według wynalazku, uwidocznione jest w przykładach wykonania.

Przykład 1

Próbkę zendry powalcowniczej o zawartości wilgoci wynoszącej 7,02%, poddano procesowi odprowadzenia z niej nadmiernej wilgoci przez suszenie w temperaturze od 90°C - 120°C. Następnie, po rozdrobnieniu, przesiano ją wydzielając frakcję o wielkości ziaren wynoszącej 0,5 mm, która staPL 195 655B1 nowiła 88,4% masy początkowej odpadu. Uzyskaną frakcję zendry zmieszano z bentonitem, stanowiącym środek poprawiający zwilżalność ziaren zendry wodą, a który stanowił 4% masy zendry. Uzyskaną mieszaninę poddano grudkowaniu za pomocą grudkownika obrotowego, którego talerz o średnicy 0,9 m został wprawiony w ruch obrotowy z prędkością 20 obr./min. Uzyskane grudki poddano obróbce cieplnej w atmosferze utleniającej pieca silitowego w temperaturze 1200°C, powodującej ich utwardzenie. Otrzymano grudki o następującym procentowym składzie chemicznym:

Fec - 66,84%, FeO - 0,09%, CaO - 0,84%, SiO2 - 1,63%, MgO - 0,44%, AI2O3 - 0,57%, Mn - 0,31%, P - 0,022%, S - 0,04%, Zn - 0,005%, alkalia - 0,08%, H2O - 0,05% i o średniej wytrzymałości na ściskanie wynoszącej 3,5 kN. Grudki skierowano następnie do wielkiego pieca jako składnik wsadu.

Przykład 2

Próbkę zendry powalcowniczej poddano suszeniu w temperaturze 120°C. Następnie, po rozdrobnieniu, przesiano ją wydzielając frakcję o wielkości ziaren wynoszącej 0,5 mm. Uzyskaną frakcję zendry zmieszano z pyłem konwertorowym i z bentonitem, stanowiącym środek poprawiający zwilżalność ziaren zendry wodą a który stanowił 4% masy zendry. Udział pyłu konwertorowego wynosił 20% w stosunku masowym. Uzyskaną mieszaninę poddano grudkowaniu za pomocą grudkownika obrotowego w warunkach jak w przykładzie 1, a uzyskane grudki poddano obróbce cieplnej w atmosferze utleniającej pieca silitowego w temperaturze 600°C. Otrzymano utwardzone grudki o następującym procentowym składzie chemicznym:

Fec - 64,96%, FeO - 0,18%, CaO - 1,97%, SiO2 - 2,98%, MgO - 0,76%, AI2O3 - 0,75%, MnO - 0,34%, P - 0,038%, S - 0,04%, Zn - 0,50%, alkalia - 0,18%. Grudki skierowano następnie do wielkiego pieca jako składnik wsadu.

W obu przykładach grudki poddano obróbce cieplnej w temperaturze powodującej ich utwardzenie, lecz niższej od temperatury topnienia grudkowanej mieszaniny, zależnej od jej składu chemicznego, nie dopuszczając do nadtopienia grudek.

Claims (2)

1. Sposób przetwarzania odpadów hutniczych, polegający na zbrylaniu zendry albo jej mieszaniny z pyłami żelazonośnymi oraz kierowaniu otrzymanego produktu do procesu hutniczego, znamienny tym, że zendrę, po odprowadzeniu z niej nadmiaru wilgoci, rozdrabnia się i oddziela się z niej frakcję o wielkości ziaren mniejszej od 0,5 mm znanymi sposobami, następnie uzyskaną frakcję zendry ewentualnie z dodatkiem środka zwilżającego, albo frakcję zendry zmieszanej z pyłami żelazonośnymi i ewentualnie z dodatkiem środka zwilżającego poddaje się grudkowaniu w grudkowniku obrotowym, a uzyskane grudki poddaje się obróbce cieplnej w atmosferze utleniającej w temperaturze nie wyższej od temperatury topnienia grudkowanej mieszaniny, po czym grudki kieruje się do procesu hutniczego jako składnik wsadu wielkiego pieca lub pieca stalowniczego.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako środek zwilżający stosuje się bentonit.