Развитие технологии переработки различного вида металлизированного сырья и техногенных отходов в роторных наклоняемых печах

Способ очистки окалины от масляных загрязнений

Роторные наклоняемые печи для плавки металлических ломов были впервые применены в Англии в 70-х годах прошлого столетия. Ввиду высокой эффективности их применения для плавки ломов и отходов в сравнении с плавкой в отражательных и роторных печах со стационарной осью вращения. Большое развитие для плавки ломов и отходов алюминия роторные наклонные печи получили ив России в 21-ом веке. И если в России и Украине, на первом этапе, начали конструировать и применять подобные печи (с ёмкостью по расплаву 3 - 5 т) малые предприятия. Крупные ломо заготовительные фирмы пошли по пути закупки печей большой ёмкости (20 т.) за рубежом. Во многом развитие технологии плавки алюминиевых ломов а также разработки отечественных конструкций способствовало появление книги К. Шмитца] а также патента по этой теме

За короткое время большинство малых и средних предприятий России перешли на плавку алюминиевых ломов в роторных наклоняемых печах, произведенных на отечественных предприятиях.

Преимущества, которыми обладают упомянутые печи нашли применение при плавке ломов свинцовых аккумуляторов, а также для переплава медных ломов. В использовании роторных наклоняемых плавильных печей ещё дальше пошли белорусские металлурги. Они используют принципы плавки в роторных наклоняемых печах для переработки чугунной стружки, шламов газоочистки и прокатной окалины сталелитейных заводов. Учитывая тугоплавкость шихты, для получения высокой температуры воздушное дутьё газовых горелок обогащают техническим кислородом.      

Надо сказать, что в их трудах нет достаточно полных характеристик шламов и окалины. Например. не приведена степень замасленности и влажности прокатной окалины и шламом газоочистки.

Прокатная окалина промасленная (вторичная прокатная окалина) - пластилинообразный материал, состоящий из: окалины; масла (смесь масел применяемых для горячей смазки прокатных валков и механизмов прокатного стана) - 15-35%, среднее расчетное 25%; воды (смыв налипшей массы, хранение на открытом воздухе) - 4-12%, среднее расчетное 6%.Суть водного моющего раствора - смесь моющих средств, эмульгаторов и антиэмульгаторов, которая очень эффективно растворяет жиромасляные соединения, и при отстаивании выделяет растворенное масло в неизменном виде, т.е. раствор на 99,5% регенерируется. Дальше масло сливают с поверхности, а раствор пускается снова на обезжиривание

Известные попытки обезмасливания: 1) Выжигание, для получения окалины как товарного продукта. Место проведения г. Кривой Рог. Результат большей частью отрицательный - окалина выжигается во вращающейся печи, причем подается только топливо на распалку и воздух - много окалины сгорает (оксид железа II может окисляться до оксида железа III - ржавчины очень мелкая окалина, полученная хим. путем самовозгорается), много необожженного масла, много сажи - окалина с высоким содержанием сажи не брикетируется - цементу сажа мешает

 Предлагается способ очистки окалины от масляных загрязнений, включающем тепловую обработку окалины, сопровождающуюся переходом масла в паровую фазу, и удаление масла из зоны тепловой обработки, согласно изобретению тепловую обработку осуществляют путем нагрева окалины до температуры 180-280°C и выдержки ее при указанной температуре до достижения содержания масла в окалине не более 1,5%, при этом масло удаляют из зоны тепловой обработки в виде его паров.[Владельцы патента RU 2428523].

Частично обезмасленная таким образом окалина перед плавкой с получением жидкого металла, например, чугуна, может быть окатана совместно с флюсами и углём с получением гранул, которые могут легко подвергнутся восстановительному переплаву.

Фотография гранул смеси покатной окалины и шламов газоочистки завода Ижсталь.

В экспериментах использовали смесь прокатной окалины с Ижевского завода: Содержание основных компонентов в окалине представлено в таблице ниже.

Пары масла дожигали подачей кислорода в полость тигля.

По результатам лабораторных тигельных плавок в получен слиток стали (см. таблицу ниже).

Пары масла дожигали подачей кислорода в полость тигля

Марка ферросилиции FeSi 10, в скобках по ГОСТ 1415-93 (ИСО 5545-80) Группа В12. Может использоваться для легирования, например, инструментальных сталей.

Подача кислорода не потребуется, т. к в настоящее время создать высокую температуру в роторной наклоняющейся печи возможно и с применением рекуперативных горелок.

 В настоящее время ведётся работа по патентованию роторной наклоняемой печи для плавки и гомогенизации базальта, переработки отходов стекловолокна. Конструкция печи позволяет перерабатывать отходы чёрной металлургии и машиностроения: прокатную и кузнечную окалины, шламы газоочистки, стальную и чугунную стружки

Автор статьи - Профессор, д.т.н. В. И. Гель.

Список использованной литературы

1. К. Шмитц .Рециклинг алюминия. Алюсил  МВиТ. Москва 2008 г.

2. Жолнин А.Г., Новичков С.Б. Патент №2179592 –Способ переработки алюминиевого шлака.

3. С.Б. Новичков Теория и практика переработки отходов алюминия в роторных наклонных печах. АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Иркутск - 2007 г.]

4. Гель В.И. , Иванов И.П., Клементьев А.С.  Переработка алюминиевых ломов и отходов в роторных печах с наклоняемой осью. Цветные металлы. 2014 г. № 11. С. 100-103

5. Ровин С.Л., Ровин Л.Е., Заяц Т.М. Журнал «Литье и металлургия», № 4, Мн., 2010 г..