Abstract.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Трофимов Евгений Алексеевич, д-р хим. наук, доцент; Дильдин Андрей Николаевич, канд. техн. наук, доцент; Чуманов Илья Валерьевич, д-р техн. наук, проф.,

© Dil’din A.N., PhD; Trofimov E.A., PhD;Chumanov I.V., PhD, prof

ФГБОУ ВПО ЮУрГУ (НИУ), филиал в г. Златоусте, 456209 Россия, andildin@mail.ru, zlat-susu@yandex.ru

Аннотация. Представлены результаты термодинамического моделирования процесса высокотемпературного восстановления сталеплавильных шлаков, а также результаты большого количества лабораторных экспериментов. Исследование позволило определить ряд условий, выполнение которых будет способствовать созданию технологий глубокой переработки отвалов шлаков такого рода.

Abstract.

Ключевые слова:термодинамический анализ; сталеплавильные шлаки; высокотемпературное восстановление; расплав

Keywords:

1. Введение.

Традиционным направлением использования отвальных шлаков сталеплавильного и доменного производства является применение при изготовлении строительных материалов и изделий. Однако использующиеся в настоящее время схемы, как правило, позволяют лишь частично решить проблему утилизации шлаковых отвалов [1-4].

В последние годы показано, что утилизация шлака может быть организована так, чтобы в результате получать не только стройматериалы, но и металл, пригодный для дальнейшей переработки и использования.

Переработка отвальных шлаков сталеплавильного производства с целью извлечения металлической составляющей должна включать этап высокотемпературного восстановления вещества. Эффективность этапа восстановления зависит от температурных условий и активности компонентов, определяемых составом шлака и вносимых добавок [5-7].

Ключевыми проблемами, стоящими перед разработчиками технологий переработки шлаков, являются:

1) Определение оптимального температурного режима процесса жидкофазного восстановления;

2) Состав и последовательность процедур подготовки шлакового материала к высокотемпературному восстановлению.

Проведённые ранее исследования процесса извлечения из оксидной составляющей отвальных шлаков железа и ряда легирующих элементов (Mn, Cr, V, Ti и т.п.) [8-10] позволяют предположить, что перед проведением жидкофазной стадии процесса восстановления может быть полезно проведение процесса твердофазного восстановления предварительно обогащенной составляющей шлаков. Согласно некоторым данным этот вариант является менее энергозатратным по сравнению с процессами жидкофазного восстановления всего объёма шлака без предварительных восстановительных процедур. В то же время, анализ шлакового вещества, не поступающего в жидкофазную стадию, демонстрирует значительное содержание неизвлеченного железа.

С целью создания наиболее эффективной схемы восстановления металлической составляющей шлаков в рамках настоящего исследования было теоретически и экспериментально изучено влияние параметров проведения этого процесса на его результаты.