Способ утилизации пыли отходящих газов металлургического производства

Изобретение относится к способу утилизации пыли отходящих газов металлургического производства и получения на этой основе композиций поливинилхлорида, пригодных для изготовления изделий строительного и декоративно-отделочного назначения. Способ утилизации пыли отходящих газов металлургического производства основан на предварительном смешивании пыли от сухой очистки технологических и аспирационных газов электросталеплавильного производства, которая служит наполнителем конечного продукта, с двумя дополнительными компонентами, при этом в качестве первого из них используют дробленые отходы поливинилхлорида низкого давления, которые служат связующим, а в качестве второго используют разбавленные спирто-толуольным растворителем эпоксидные смолы с добавлением микрофибрового волокна, в течение 15-20 минут до равномерного распределения компонентов, и получении конечного продукта путем основного смешивания в течение 10 минут с разогревом смеси в процессе смешивания до температуры 380-400°C. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей.

 

Изобретение относится к способу утилизации пыли отходящих газов металлургического производства и получении на этой основе композиций поливинилхлорида, пригодных для изготовления изделий строительного и декоративно-отделочного назначения.

Развитие промышленного производства, связанного со строительством и модернизацией металлургических предприятий, а также производством полимерных изделий, обуславливает образование большого количества отходов, в частности пыли, получаемой в результате очистки отходящих газов металлургического производства (шлама минерального от газоочистки) с усредненным составом Fe₂O₃ - 60%, SiO₂ - 11%, MnO - 5%, СаО - 8%, MgO - 8%, Al₂O₃ - 1%, остальное - 7%, а также гранул вторичной переработки поливинилхлорида (ПВХ) низкого давления.

Известен способ непрерывной переработки железоцинкосодержащих пылей и шламов [RU 2403302, C1, С22В 19/30, С22В 19/38, 10.11.2010], включающий предварительную термическую обработку смеси исходного материала и восстановителя до содержания влаги не более 0,05%, подачу обработанной смеси в трубчатую печь, в которой ведут восстановительный обжиг смеси без доступа воздуха при регулируемой температуре путем бесконтактного нагрева смеси продуктами горения топлива и с раздельным получением цинкового продукта и металлизованного железосодержащего продукта, при этом предварительную термическую обработку смеси исходного материала и восстановителя осуществляют в слабовосстановительной среде с температурой 550-850°C, в которой содержание газов диоксида углерода (CO₂) и монооксида углерода (СО) соответствует условию СО₂:(СО+СО₂)=0,5-0,9, после чего обработанную смесь подают в неподвижную трубчатую печь сплошным по сечению печи потоком, а бесконтактный нагрев потока смеси продуктами горения топлива ведут от разгрузочной зоны печи в направлении, противоположном направлению движения потока смеси, при этом по ходу движения потока смеси температуру нагрева регулируют путем монотонного увеличения ее от 500-800 до 1100-1150°C.

Недостатком способа является относительно узкая область применения.

Известен также способ переработки отходов, образующихся при очистке газов, образующихся в процессе плавки титанового концентрата в рудно-термической печи [RU 2491360, C1, С22В 34/12, С22В 7/00, 27.02.2013], включающий двухстадийную очистку газов сначала в циклонах с возвратом уловленной пыли на процесс плавки, затем в металлотканевых фильтрах с получением пыли, извлечение ее из фильтров и дальнейшую переработку хлорированием, причем пыль после извлечения из металлотканевого фильтра загружают в емкость, подают связующее, перемешивают с получением пастообразной смеси и затем гранулируют с получением гранул, которые сушат и направляют на дальнейшую переработку.

Недостатком этого способа также является относительно узкая область применения.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ утилизации пыли электросталеплавильных печей [RU 2484153, C2, C22B7/02, C22B19/30, 10.06.2013], включающий окускование пыли электросталеплавильных печей совместно с измельченным углеродистым восстановителем и связующим материалом в виде окатышей или брикетов, сушку полученных окатышей или брикетов, их нагрев и обжиг во вращающейся печи совместно с кусковым твердым углеродистым восстановителем при температуре выгружаемых материалов 700-1000°C, охлаждение газов и улавливание из них пыли, содержащей цинковые и свинцовые возгоны, причем, пыль электросталеплавильных печей перед окускованием предварительно смешивают с двумя компонентами - известьсодержащим материалом и измельченным углеродистым восстановителем в количестве, превышающем стехиометрически необходимое содержание углерода для восстановлении оксидов железа, цинка и свинца в 1,5-2,0 раза, смесь увлажняют до содержания воды 8-11%, выдерживают в течении 1-3 ч, а полученные окатыши или брикеты загружают в печь совместно с кусковым твердым углеродистым восстановителем крупностью 0-20 мм в количестве 200-500 кг на одну тонну пыли электросталеплавильных печей.

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно узкая область применения, поскольку в результате утилизации не получают готовый материал для непосредственного изготовления изделий, например, изделия строительного и декоративно-отделочного назначения.

Задача, которая решается в предложенном изобретении, заключается в расширении области применения способа, путем разработки способа, в котором в результате утилизации пыли из отходящих газов металлургического производства получают готовый материал для непосредственного изготовления изделий, например, изделии строительного и декоративно-отделочного назначения.

Требуемый технический результат заключается в расширении области применения известного способа.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что, в способе, основанном на предварительном смешивании пыли из отходящих газов металлургического производства с двумя дополнительными компонентами и получении конечного продукта, согласно изобретению, в качестве пыли из отходящих газов металлургического производства, которая служит наполнителем конечного продукта, используют пыль от сухой очистки технологических и аспирационных газов электросталеплавильного производства, в качестве первого дополнительного компонента, используют дробленые отходы поливинилхлорида низкого давления, которые служат связующим, в качестве второго дополнительного компонента используют компаундно-волоконную смесь, причем, пыль из отходящих газов, дробленые отходы поливинилхлорида низкого давления и компаундно-волоконную смесь используют в следующей в пропорции % мас пыль из отходящих газов - 50, дробленые отходы поливинилхлорида низкого давления - 47, компаундно-волоконная смесь - 3, а получение конечного продукта после предварительного смешивания проводят путем основного смешивания с разогревом смеси в процессе смешивания до температуры 380-400°C.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, в качестве компаундно-волоконной смеси используют разбавленные спирто-толуольным растворителем эпоксидные смолы с добавлением микрофибрового волокна в следующей в пропорции % мас: эпоксидная смола - 30, спирто-толуольный растворитель - 30, микрофибровое волокно - 40.

Требуемый технический результат достигается смешиванием до ровномерного распределения компонентов по всей массе.

Реализуется способ утилизации пыли отходящих газов металлургического производства следующим образом.

Сущность предложенного способа заключается в том, что, пыль, получаемою в результате очистки отходящих газов металлургического производства с усредненным составом составом Fe₂O₃ - 60%, SiO₂ - 11%, MnO - 5%, СаО - 8%, MgO - 8%, Al₂O₃ - 1%, остальное - 7%, используют в качестве наполнителя, в качестве связующего используют или дробленые отходы или гранулы вторичной переработки поливинилхлорида (ПВХ) низкого давления, а в качестве усилителя связующего действия используют компаундно-волоконная смесь в пропорции 50% - наполнитель (пыль), 47% - ПВХ низкого давления, 3% - компаундно-волоконная смесь. Предлагаемый материал назван оксипластом.

Смешивание компонентов производят следующим образом.

Материал «Оксипласт» производится из предварительно просушенного шлама минеральной от газоочистки (остатки пыли от сухой очистки технологических и аспирационных газов электросталеплавильного производства), дробленых отходов ПВХ низкого давления (ПЭТ-бутылки, остатки упаковочного полиэтилена и т.д.) и компаундно-волоконная смеси (разбавленные спирто-толуольным растворителем эпоксидные смолы с добавлением микрофибрового волокна). В пропорции 50% - пыль, 47% - ПВХ, 3% - компаундно-волоконная смесь. Предварительное смешивание производится в универсальном смесителе объемом 1 м³, габариты смесителя 1630×1470×690 мм до ровномерного распределения компонентов в течение 15-20 минут.

Следующим этапом производства является процесс основного смешивания с одновременным разогревом материала до температуры 380-400°C в течение 10 минут. Для этого используется плавильно-нагревательный агрегат (АПН) 5-метровый 60 кВт, с частотным приводом, габариты: 5000×600×1300 мм - объем производства до 1000 кг/час. В дальнейшем с применением системы дозации и съема готовой массы с АПН-а «Оксипласт» размещают в подготовленные пресс-формы. Готовые изделия освобождаются из пресс-форм и отправляются на остывание.

Таким образом, благодаря введению дополнительно арсенала технических средств (дополнительных операций способа и режимов их осуществления) достигается требуемый технический результат, заключающийся в расширении области применения, поскольку в результате утилизации получают готовый материал для непосредственного изготовления изделий, например, изделия строительного и декоративно-отделочного назначения.

Способ утилизации пыли отходящих газов металлургического производства, основанный на предварительном смешивании пыли из отходящих газов металлургического производства с двумя дополнительными компонентами и получении конечного продукта, отличающийся тем, что в качестве пыли из отходящих газов металлургического производства, которая служит наполнителем конечного продукта, используют пыль от сухой очистки технологических и аспирационных газов электросталеплавильного производства, в качестве первого дополнительного компонента используют дробленые отходы поливинилхлорида низкого давления, которые служат связующим, в качестве второго дополнительного компонента используют компаундно-волоконную смесь, причем пыль из отходящих газов, дробленые отходы поливинилхлорида низкого давления и компаундно-волоконную смесь используют в следующей в пропорции мас.% - пыль из отходящих газов - 50, дробленые отходы поливинилхлорида низкого давления - 47, компаундно-волоконная смесь - 3, получение конечного продукта после предварительного смешивания в течение 15-20 минут до равномерного распределения компонентов проводят путем основного смешивания в течение 10 минут с разогревом смеси в процессе смешивания до температуры 380-400°С, а в качестве компаундно-волоконной смеси используют разбавленные спирто-толуольным растворителем эпоксидные смолы с добавлением микрофибрового волокна в следующей в пропорции мас.%: эпоксидная смола - 30, спирто-толуольный растворитель - 30, микрофибровое волокно - 40.