SK281417B6 - Spôsob zhodnotenia odpadových alebo zvyškových látok obsahujúcich železo - Google Patents

Abstract

Je opísaný spôsob zhodnotenia odpadových alebo zvyškových látok obsahujúcich železo vo forme oxidov a/alebo obsahujúcich uhlík, hlavne zvyškových a odpadových látok pochádzajúcich z oceliarskeho priemyslu, pri použití spôsobu na výrobu kvapalného surového železa alebo oceľových polotovarov, pričom sa železná ruda v pásme priamej redukcie redukuje na železnú hubu, železná huba sa roztaví v pásme taviaceho splyňovania materiálu obsahujúceho uhlík na redukčný plyn a redukčný plyn sa privádza do pásma priamej redukcie, tam reaguje a ako kychtový plyn sa odsáva. Odpadové a zvyškové látky sa podľa ich chemického zloženia oddelene zhromaždia v troch skupinách, z ktorých prvá obsahuje látky obsahujúce železo vo forme oxidov, druhá obsahuje látky obsahujúce hlavne železo v kovovej forme a tretia obsahuje hlavne látky obsahujúce uhlík. Prvá skupina sa zavádza do pásma priamej redukcie a druhá a tretia skupina sa zavádzajú do pásma tavného splyňovania.ŕ

Description

Vynález sa týka spôsobu zhodnotenia odpadových alebo zvyškových látok obsahujúcich železo vo forme oxidov a/alebo obsahujúcich uhlík, hlavne zvyškových a odpadových látok pochádzajúcich z oceliarskeho priemyslu, s použitím spôsobu na výrobu kvapalného surového železa alebo oceľových polotovarov, pričom sa železná ruda v pásme priamej redukcie redukuje na železnú hubu, železná huba sa roztaví v pásme taviaceho splyňovania pri privádzaní materiálu obsahujúceho uhlík pri splyňovaní materiálu obsahujúceho uhlík na redukčný plyn a redukčný plyn sa privádza do pásma priamej redukcie, tam reaguje a ako kychtový plyn sa odsáva.

Doterajší stav techniky

Spôsob tohto druhu je známy z patentového spisu číslo AT-B-376.241. Pri tomto spôsobe sa pevné čiastočky odlučujú z redukčného plynu ako i z kychtového plynu vystupujúceho z pásma priamej redukcie v cyklónoch a odlúčené pevné látky sa nechajú reagovať so spojivom, ako je prach oxidu železitého, briketujú sa a potom sa vedú do pásma taviaceho splyňovania, pričom prach oxidu železitého pochádza zo zariadenia na čistenie kychtových plynov, takže pevné látky vznikajúce v zariadení na čistenie kychtových plynov môžu byť tiež zužitkované.

Pri tomto spôsobe je však nevýhodné, že následkom privádzania oxidov železa musí byť v taviacom splyňovači spotrebovávaná energia na redukciu oxidu železitého, ktorá sa odvádza z procesu tavného splyňovania.

Z patentového spisu DE-A-41 23 626 je známe vykonávanie aglomerácie zvyškových hutníckych materiálov bez ich rozdeľovania na oxidické a kovové a síce pri použití spojív, troskotvomých látok a redukčných prostriedkov, načo sa aglomeráty zavedú do hornej oblasti vsádzky taviaceho agregátu, pričom predhriatie a sušenie aglomerátov sa odohráva v tejto oblasti vsádzky taviaceho agregátu. Vsádzka prechádza taviacim agregátom podľa protiprúdového princípu, pričom najprv dospeje do redukčnej oblasti nachádzajúcej sa vo vnútri taviaceho agregátu a potom je roztavená v spodnej oblasti taviaceho agregátu.

Tento známy spôsob je náročný na spotrebu energie, pretože i kovové odpadové a zvyškové látky musia prechádzať redukčnou oblasťou taviaceho agregátu.

Je známy spôsob, pri ktorom sa z prachu, kalov a otrepov z valcovní zo železiarskeho a oceliarskeho priemyslu vyrábajú pelety, tieto sa redukujú v zvláštnej redukčnej peci a získaný výrobok sa prevádza do vysokej pece. Tento spôsob jednak vyžaduje vysoké náklady na spracovanie odpadových látok a jednak neumožňuje opätovné zhodnotenie všetkých odpadových látok z výroby železa a ocele.

Úlohou vynálezu je vytvoriť spôsob, ktorým by bolo možné zhodnotiť všetky odpadové alebo zvyškové látky obsahujúce železo, hlavne tie z hutníckeho priemyslu, takže by bolo zamedzené usadzovaniu kalov. Spôsob by mal byť uskutočniteľný pri úspore energie, to znamená, že odpadové alebo zvyškové látky by mali byť spracované optimálne v závislosti od ich zloženia.

Podstata vynálezu

Vynález rieši úlohu tým, že vytvára spôsob zhodnotenia odpadových alebo zvyškových látok obsahujúcich železo vo forme oxidov a/alebo obsahujúcich uhlík, hlavne zvyškových a odpadových látok pochádzajúcich z oceliarskeho priemyslu, pri použití spôsobu na výrobu kvapalného surového železa alebo oceľových polotovarov, pričom sa železná ruda v pásme priamej redukcie redukuje na železnú hubu, železná huba sa roztaví v pásme taviaceho splyňovania pri privádzaní materiálu obsahujúceho uhlík pri splyňovaní materiálu obsahujúceho uhlík na redukčný plyn a redukčný plyn sa privádza do pásma priamej redukcie, tam reaguje a ako kychtový plyn sa odsáva, ktorého podstata spočíva v tom, že odpadové alebo zvyškové látky sa podľa ich chemického zloženia oddelene zhromaždia v troch skupinách, z ktorých prvá obsahuje hlavne látky obsahujúce železo vo forme oxidov, druhá obsahuje látky obsahujúce hlavne železo v kovovej forme a tretia obsahuje hlavne látky obsahujúce uhlík a prvá skupina sa zavádza do pásma priamej redukcie a druhá a tretia skupina sa zavádzajú do pásma taviaceho splyňovania.

Podľa výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu látky prevažne obsahujúce oxidy vyskytujúce sa ako otery rudy a/alebo peleta rudy v prachovej forme, sa pred zavedením do pásma priamej redukcie podrobia briketovaniu.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu brikety vyrobené z látok obsahujúcich oxidy spolu s peletami rudy a/alebo kusovou rudou, ako i s vyskytujúcimi sa hrubými okovinami sa spoločne s prísadami zavádzajú do pásma priamej redukcie.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu kaly získané pri premývaní redukčného plynu a obsahujúce prevažne kovové čiastočky sa odvodnia, granulujú a potom usušia, načo sa granulát zavedie do pásma tavného splyňovania.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu sa do granulátu pridávajú triesky a jemné a prípadne hrubé železo.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu sa granulácia vykonáva pri pridávaní spojiva.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu sa ako spojivo pridáva pálené vápno.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu sa sušenie granulátu vykonáva v zariadení na sušenie uhlia.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Na jedinom obrázku výkresov je schematicky znázornené zariadenie na vykonávanie spôsobu zhodnotenia odpadových alebo zvyškových látok obsahujúcich železo podľa predloženého vynálezu.

Príklad uskutočnenia vynálezu

Podľa obrázku výkresov sa do zariadenia pre priamu redukciu vytvoreného ako šachtová pec 1, to znamená do jej pásma 2 priamej redukcie, privádzajú prívodom 3 kusové vsádzkové materiály 4 ako ruda, ktoré obsahujú oxidy železa, prípadne s nepraženými prísadami 5. Šachtová pec 1 je spojená s taviacim splyňovačom 6, v ktorom sa z nosičov uhlíka a z plynu obsahujúceho kyslík vyvíja redukčný plyn, ktorý sa prívodom 7 privádza do čistiaceho a chladiaceho zariadenia 8 plynu vytvoreného ako premývacie zariadenie.

Taviaci splyňovač 6 má prívod 9 pre pevné kusové nosiče uhlíka, prípadne niekoľko prívodov 10, 11 pre plyny obsahujúce kyslík a prívody 12, 13 pre nosiče uhlíka kvapalné alebo plynné pri teplote miestnosti, ako sú uhľovodí2

SK 281417 Β6 ky ako i pre pražené prísady. V taviacom splyňovači 6 sa pod pásmom 15 taviaceho splyňovania hromadí roztavené kvapalné železo 16 a roztavená kvapalná troska 17, ktoré sa odpichujú cez oddelené vlastné odpichy 18 a 19.

Kusové vsádzkové materiály redukované v šachtovej peci 1 v pásme 2 priamej redukcie sa privádzajú jedným alebo niekoľkými potrubiami 20 do taviaceho splyňovača 6, napríklad prostredníctvom dopravných závitoviek. Na homu časť šachtovej pece 1 nadväzuje odvádzacie potrubie 21 pre kychtový plyn vyvíjaný v pásme 2 priamej redukcie. Tento kychtový plyn sa privádza do čistiaceho zariadenia 23 plynu, ktoré je tiež vytvorené ako premývacie zariadenie, a je potom pripravený na použitie cez vynášacie potrubie 24 plynu.

Podľa predloženého vynálezu sa odpadové látky vznikajúce pri redukčnom procese splyňovania a tavenia, ako i hutné odpadové, prípadne zvyškové látky, znova privádzajú do procesu výroby železa.

V prvom rade tu ide o látky vznikajúce v premývacích zariadeniach 8 a 23 redukčného plynu a kychtového plynu, hlavne prevažne kaly 25 obsahujúce kovové čiastočky. Kalná voda vznikajúca v premývacích zariadeniach 8 a 23 sa privádza do zahusťovacieho zariadenia 26, tam sa zahusťuje a zahustený kal sa v granulačnom zariadení 27 spracuje na granulát. Aglomerácia na granulát sa vykonáva pri použití vhodných spojív, pričom sa obzvlášť osvedčilo pálené vápno. Tento granulát sa privádza do zariadenia 28 na sušenie uhlia a tam sa spoločne s nosičmi 29 uhlíka privádzanými do taviaceho splyňovača 6 sušia, pričom sa spoločne s usušenými nosičmi 29 uhlíka vedie prívodom 9 do taviaceho splyňovača 6.

Do prívodu 9 je vyústený ďalší prívod 30, ktorým môžu byť do taviaceho splyňovača 6 privádzané triesky, jemné železo 31, a prípadne i hrubé železo 32 ako i ďalšie prísady 33.

Do granulačného zariadenia 27 môže byť výhodne prídavné privádzaný prach 34 z uholných filtrov a kal 35 z ústrednej prevádzkovej čistiacej stanice hutníckej prevádzky, ako i prípadne železný prach 36, spracované na granulát a zavedené do taviaceho splyňovača 6.

Do prívodu 3 pre rudu je vyústený ďalší prívod 37, ktorým môžu byť do šachtovej pece 1 pre priamu redukciu privádzané oxidy obsahujúce prachy 38, ktoré boli v briketovacom zariadení 39 spracované na brikety. Ako oxidy obsahujúce prachy sa rozumejú hlavne jemné okoviny a halový prach ako i prachy z filtrov a oter rúd a peliet. Hrubé okoviny 40 sa tiež vsádzkujú prívodom 3.

Ako je z uvedeného opisu obrázku zariadenia podľa predloženého vynálezu zrejmé, predložený vynálezu umožňuje zhodnotenie všetkých odpadových látok obsahujúcich železo a vyskytujúcich sa v hutníckej prevádzke, pričom železo sa môže vyskytovať vo forme oxidov alebo v kovovej forme, spôsobom znesiteľným pre životné prostredie a hospodárne rekuperačným, pričom sa optimálne využije obsah látok i obsah energie odpadových látok, pripadne vedľajších výrobkov. To platí tiež pre uholné prachy vyskytujúce sa v hutníckej prevádzke, ktoré môžu byť podľa predloženého vynálezu tiež optimálne využité.

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spôsob zhodnotenia odpadových alebo zvyškových látok obsahujúcich železo vo forme oxidov a/alebo obsahujúcich uhlík, hlavne zvyškových a odpadových látok pochádzajúcich z oceliarskeho priemyslu, pri použití spôsobu na výrobu kvapalného surového železa alebo oceľových polotovarov, pričom sa železná ruda v pásme priamej redukcie redukuje na železnú hubu, železná huba sa roztaví v pásme taviaceho splyňovania pri privádzaní materiálu obsahujúceho uhlík pri splyňovaní materiálu obsahujúceho uhlík na redukčný plyn a redukčný plyn sa privádza do pásma priamej redukcie, tam reaguje a ako kychtový plyn sa odsáva, vyznačujúci sa tým, že odpadové alebo zvyškové látky sa podľa ich chemického zloženia oddelene zhromaždia v troch skupinách, z ktorých prvá obsahuje hlavne látky obsahujúce železo vo forme oxidov, druhá obsahuje látky obsahujúce hlavne železo v kovovej forme a tretia obsahuje hlavne látky obsahujúce uhlík a prvá skupina sa zavádza do pásma priamej redukcie a druhá a tretia skupina sa zavádzajú do pásma tavného splyňovania.
2. 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že látky prevažne obsahujúce oxidy vyskytujúce sa ako otery rudy a/alebo peleta rudy v prachovej forme sa pred zavedením do pásma priamej redukcie podrobia briketovaniu.
3. 3. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že brikety vyrobené z látok obsahujúcich oxidy spolu s peletami rudy a/alebo kusovou rudou ako i vyskytujúcimi sa hrubými okovinami sa spoločne s prísadami zavádzajú do pásma priamej redukcie.
4. 4. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že kaly získané pri premývaní redukčného plynu a obsahujúce prevažne kovové čiastočky sa odvodnia, granulujú a potom usušia, načo sa granulát zavedie do pásma tavného splyňovania.
5. 5. Spôsob podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že sa do granulátu pridávajú triesky a jemné, prípadne hrubé železo.
6. 6. Spôsob podľa nároku 4 alebo 5, vyznačujúci sa tým, že sa granulácia vykonáva pri pridávaní spojiva.
7. 7. Spôsob podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že sa ako spojivo pridáva pálené vápno.
8. 8. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 4 až 7, vyznačujúci sa tým, že sa sušenie granulátu vykonáva v zariadení na sušenie uhlia.