Способ удаления и переработки металлургических шламов из действующего шламонакопителя

 

Изобретение относится к подготовке сырья для преимущественного использования в черной металлургии. Шлам подают в пульпы от металлургического оборудования по напорным трубопроводам в шламоотстойник - накопитель, откачивают, обезвоживают шлам, подготавливают для использования в агломерационной, доменной шихте или отгружают потребителям. После заполнения шламоотстойника - накопителя более 75% его полезного объема часть шламовой пульпы земснарядом перекачивают в по меньшей мере один активный шламоотстойник, а обезвоживание шлама и его подготовку для использования производят в активном шламоотстойнике (карте намыва). Шлам обезвоживают до влажности 36 - 44%. Плотность пульпы в напорных трубопроводах и пульпопроводе земснаряда поддерживают в интервале 1,3-1,4 т/м³, а скорость 1,25-1,5 м/с. Способ позволяет исключить необходимость постройки новых отстойников, снизить себестоимость основной продукции из-за снижения затрат на содержание шлаконакопителей, сократить затраты на отгрузку шлама потребителям, обеспечить планомерность его отгрузки, продлить срок по подготовке второй очереди карты намыва. 4 з.п.ф-лы, 3 ил., 2 табл.

Изобретение относится к подготовке сырья для преимущественного использования в черной металлургии.

Известен способ утилизации железосодержащих отходов из систем мокрой очистки, включающий их сгущение и последующее распыление. Сущность известного способа заключается в том, что железосодержащие шламы мокрых газоочисток подвергают отстаиванию, сгущению до содержания влаги около 40-50%, используют сгущенный продукт для увлажнения и окомкования мелкозернистого сырья при производстве агломерата и окатышей. Сгущенные шламы специальными насосами подаются во вторичные смесители, оборудованные эвольвентными форсунками. Последние обеспечивают распыление сгущенной суспензии и равномерное увлажнение шихты. Забивающиеся трубопроводы промывают чистой водой, подаваемой под давлением. После промывки загрязненная вода подается в сгуститель (аналог авт. св. N 901307).

Недостатками известного способа являются применение грунтовых насосов, загрязнение трубопроводов и необходимость их периодической промывки, низкое качество подготовки шихты.

Загрязненная вода подвергается очистке в отстойниках, в которых осаждается до 92% пыли в виде шлама.

Ввиду того, что в отработанной воде газоочистки даже после отстойников постоянно содержатся остаточные механические примеси и периодически химические загрязнения, выпускать эти воды в водоемы не разрешается.

Водное хозяйство строится по замкнутому оборотному циклу, при котором выпуск отработанных вод полностью исключается.

В состав оборотного цикла входят: насосная станция, отстойники (шламонакопители со шламовой насосной станцией, напорные трубопроводы, соединяющие сооружения оборотного цикла).

Химический анализ шлама отстойников показывает, что по полезным составляющим шлам можно приравнять к руде с содержанием железа до 35%, а следовательно, целесообразна его утилизация. В случае невозможности утилизировать шлам на аглофабрике применяется удаление шлама по напорным трубопроводам в шламостойники - накопители емкостью, обеспечивающей складирование шлама в течение 10 - 18 и более лет, после чего подсохший шлам можно направить на аглофабрику (прототип, "Доменное производство", справочник, том 2, государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии, Москва 1963 г. стр. 276-281).

По заданию АК "ТУЛАЧЕРМЕТ" проводились систематические исследования и наблюдения за аглодоменным шламоотстойником.

Основной задачей исследований являлось получение достоверной информации о свободной емкости шламонакопителя для принятия решения о форсировании постройки нового шламонакопителя или каких-то альтернативных решений с учетом состояния действующего шламоотстойника.

Для реализации задания выполнены промеры глубин и зондирования слоя шлама на дне водного бассейна в шламонакопителе и определена общая характеристика шламонакопителя. Замеры проводились в пяти створах.

Исходя из первоначальной отметки дна чаши отстойника 157,0, отметки заполнения 162,65 на настоящий момент, учитывая полезный объем 776 тыс. м³ и количество намытого шлама 610 тыс. м³, степень заполнения аглодоменного шламоотстойника - накопителя составляет Проанализировав состояние аглодоменного отстойника и начавшиеся сбои в работе аглофабрики из-за недостаточного осветления воды, был сделан вывод о сложившейся ситуации в работе аглодоменного производства.

Технической задачей изобретения является: Обеспечение непрерывной работы аглодоменного производства, исключение сбоев в работе основного производства, улучшение степени осветления воды; Повышение возможности работы с предельно низким уровнем оборотной воды на карте намыва, что позволит: - провести более полное заполнение емкости шламом; - сократить объемы земляных работ по оформлению откосов и отсыпки дамб для увеличения их устойчивости; - исключить возможность дренажей и надежность всей системы в целом; - cнизить себестоимость основной продукции из-за снижения затрат на содержание шламонакопителей;
- cократить затраты на отгрузку шлама потребителям, обеспечить планомерность его отгрузки, продлить срок по подготовке второй очереди карты намыва.

Технический результат достигается тем, что предложен
Способ удаления и переработки металлургических шламов из действующего шламонакопителя, включающий подачу шлама в виде пульпы от металлургического оборудования по напорным трубопроводам в шламоотстойник - накопитель, откачивание, обезвоживание шлама и его подготовку для использования в агломерационной, доменной шихте или отгрузку потребителям, в котором после заполнения шламоотстойника - накопителя более 75% его полезного объема, часть шламовой пульпы земснарядом перекачивают в, по меньшей мере, один активный - шламоотстойник, а обезвоживание шлама и его подготовку для использования производят в активном шламоотстойнике (карте намыва).

Способ, в котором обезвоживание шлама производят подсушиванием на воздухе в естественных условиях.

Способ, в котором обезвоживание шлама производят очисткой и откачкой воды из активного шламоотстойника и ее возвратом в шламоотстойник - накопитель.

Способ, в котором шлам обезвоживают до влажности 36 - 44%.

Способ, в котором плотность пульпы в напорных трубопроводах и пульпопроводе земснаряда поддерживают в интервале 1,3 - 1,4 т/м³, а скорость, равной 1,25 - 1,5 м/с.

На фиг. 1 изображена схема перекачки металлургических шламов из действующего шламонакопителя (шламоотстойник - накопитель) в активный шламоотстойник;
На фиг. 2 - возврат осветленной воды из активного шламоотстойника в действующий шламонакопитель;
На фиг. 3 - перекачки шлама из действующего шламонакопителя (шламоотстойник - накопитель) в активный шламоотстойник.

На действующем шламонакопителе 1 монтируется на понтоне 2 земснаряд 3 с одним насосом ГРАТ 1400/40 O = 1400 м³/час с H = 40 м; N = 320 кВт.

На активном шламоотстойнике 4 для откачки осветленной воды на понтоне 5 устанавливается плавучая насосная станция 6 для откачки осветленной воды с карты намыва по оборотному циклу суммарной производительностью 2100 м³/час. Перечень основного оборудования насосной станции (понтоны ПРС-120-2 секции, насосы производительностью 700 м³/час при напоре - 3 шт., вспомогательные насосы - 2 шт., комплект пусковой аппаратуры).

Откачку воды производить по одному из имеющихся трубопроводов 2, сделав в них врезку с установлением задвижек ДУ-350. Соединение плавучей насосной станции 6 с напорным трубопроводом осуществляется через шаровые соединения, что позволит вести непрерывную работу независимо от уровня воды на карте намыва. Для транспортировки пульпы смонтирован шламопровод N 1 ⊘ 600 мм прямо по рельефу местности на деревянных подушках.

Работа по предложенному способу позволит содержать в должном состоянии все водные объекты АК "ТУЛАЧЕРМЕТ" (золонакопители, шламонакопителя, брызгальные бассейны газоочистки, карты разливочных машин) без остановки производства. Внедрение данной работы требует утилизации шламов после их сушки:
1. Применение шлама на аглофабрике позволяет получать экономию первичного сырья;
2. отгрузка шлама потребителям.

Шлам аглодоменный (неизвестковый) смешивается с известью в соотношении 3:1 и с помощью конвейеров подается в аглошихту. Содержание в известкованном шламе должно быть не менее 25%, CaO - не менее 22% (таблица 1, см. в конце описания).

Химический состав шихтовых материалов агломерата представлен в табл. 2 (см. в конце описания).

Внедрение данного способа позволит:
- сократить затраты на отгрузку шлама потребителям, обеспечить планомерность его отгрузки, продлить срок по подготовке второй очереди карты намыва,
- снизить себестоимость основной продукции из-за снижения затрат на содержание шламонакопителей;
- обеспечить в кратчайший срок непрерывную работу аглодоменного производства, исключить сбой в работе основного производства, улучшить степень осветленной воды.

Формула изобретения

1. Способ удаления и переработки металлургических шламов из действующего шламонакопителя, включающий подачу шлама в виде пульпы от металлургического оборудования по напорным трубопроводам в шламоотстойник-накопитель, откачивание, обезвоживание шлама и его подготовку для использования в агломерационной, доменной шихте или отгрузку потребителям, отличающийся тем, что после заполнения шламоотстойника-накопителя более 75% его полезного объема часть шламовой пульпы земснарядом перекачивают в по меньшей мере один активный шламоотстойник, а обезвоживание шлама и его подготовку для использования производят в активном шламоотстойнике (карте намыва).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обезвоживание шлама производят подсушиванием на воздухе в естественных условиях.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что обезвоживание шлама производят очисткой и откачкой воды из активного шламоотстойника и ее возвратом в шламоотстойник-накопитель.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что шлам обезвоживают до влажности 36 - 44%.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что плотность пульпы в напорных трубопроводах и пульпопроводе земснаряда поддерживают в интервале 1,3 - 1,4 т/м³, а скорость 1,25 - 1,5 м/с.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5

PC4A - Регистрация договора об уступке патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Прежний патентообладатель:
Общество с ограниченной ответственностью "ГИДРОТЕХНИК",
Пономарев Аркадий Николаевич,
Бусыгин Александр Петрович

(73) Патентообладатель:
Общество с ограниченной ответственностью "ГИДРОТЕХНИК"

(73) Патентообладатель:
Пономарев Аркадий Николаевич

(73) Патентообладатель:
Бусыгина Наталья Александровна

Договор № РД0034606 зарегистрирован 31.03.2008

Извещение опубликовано: 10.05.2008        БИ: 13/2008