В К Дидковский, В И Зуев, Н А Овчинников - Новые технологии использования карбонатного сырья в черной металлургии - страница 1

Страницы:
1 

УДК 621.771

 

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КАРБОНАТНОГО СЫРЬЯ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

 

В.К. Дидковский, В.И. Зуев, Н.А. Овчинников Донниичермет, СНПП «Известа»

 

Виконано аналіз стану виробництва карбонатної сировини та використання її у чорній металургії. Запропоновано напрямки і пропозиції підвищення технічного рівня використання сировини (доломіту, вапняку, відходів) у виробництві флюсів та вогнетривів. Необхідно розробити державні (або регіональні) програми раціонального використання карбонатної сировини та бізнес-плани, які передбачають залучення зацікавлених інвесторів.

 

І.Состояние вопроса

Черная металлургия является крупным потребителем нерудно­го сырья, точнее, материалов и изделий, изготавливаемых из него. Не­рудное сырье употребляется, в основном, для двух целей: во-первых, в качестве сталеплавильного флюса и, во-вторых, для изготовления ог­неупоров и огнеупорных масс. Сталеплавильный флюс иногда пред­ставляет собой необработанное карбонатное сырье (известняк, доло­мит, плавиковый шпат и др.). Однако в своем большинстве нерудное сырье сначала подвергается механической (дробление, грохочение, мойка, брикетирование и др.) и термической (обжиг, спекание) обра­ботке, благодаря чему продукт приобретает необходимые свойства, повышающие его эффективность в сталеплавильном процессе. В 1990 г. предприятия Донбасса произвели 27 млн.т флюсового известняка и 800 тыс.т. обожженного доломита, в т.ч. 55 тыс.т. для изготовления смолодоломитовых огнеупоров.

Предприятия нерудной промышленности Донбасса, обслужи­вающие черную металлургию (Докучаевский ФДК, Комсомольское РУ, Новотроицкое РУ, Северский комбинат, Никитовский доломит­ный завод и др.), в настоящее время нуждаются в модернизации ос­новных фондов и расширении сырьевой базы. По причине устаревше­го и малоэффективного теплотехнического оборудования удельный расход топлива на производство огнеупорных материалов (например, обожженного доломита) оказался настолько высоким (более 600 кг/т в условном), что металлургическим заводам стало выгоднее взамен обожженного доломита закупать в России или Словакии магнезит. До-кучаевский ФДК в настоящее время обжигает только заправочный до­ломит, хотя раньше он производил спеченый огнеупорный доломит для черной металлургии Украины. Имея большие запасы доломита в недрах (около 500 млн.т. балансовых запасов, включая месторождения доломита марки СД) и располагая крупными мощностями по произ­водству огнеупоров, черная металлургия Украины не имеет собствен­ных основных огнеупоров.

Получившие недавно распространение высококачественные периклазографитовые огнеупоры (в основном, импортные) для кон­вертеров оправдывают свое использование только при условии веде­ния конвертерного процесса на магнезиальных шлаках. Для этой цели нужна доломитовая известь или магнезиальный флюс, изготавливае­мый из доломита. К сожалению, до настоящего времени на металлур­гических заводах Украины не удалось организовать производство до­ломитовой извести (например, на МК «Азовсталь») из-за отсутствия доломита фракции 40...80 мм. Не удается организовать производство магнезиального флюса по этой же причине, а также из-за отсутствия заинтересованного производителя (например, дееспособного цемент­ного завода со свободными мощностями). Такой флюс производят на ряде российских заводов. Использование его в конвертерах в количе­стве 30...40 кг/т стали обеспечивает увеличение стойкости футеровки конвертеров до 5000 плавок (у нас она находится в пределах 700.  1 000 плавок), а также экономию плавикового шпата.

На МК им. Ильича (г. Мариуполь) в 2000 г. введены в эксплуа­тацию две современные печи для обжига конвертерной извести (про­изводительностью 550 т/сут каждая). Основная трудность, с которой встретился комбинат при их эксплуатации, состоит в дефиците из­вестняка фракции 80. 1 30 мм, а также в недостаточной чистоте по­следнего. Комбинат им. Ильича пытается получать крупный известняк из Западной Украины. Мойку известняка у нас считают излишеством, хотя на многих европейских предприятиях она является обязательным и экономически выгодным (экономия топлива и электроэнергии, уменьшение выноса пыли, уменьшение простоев) мероприятием.

Недостаточен у нас уровень потребления извести и ее качества в агломерационном производстве. На современных зарубежных агло­фабриках используют высокообожженную известь (СаО+М§0 более 95%) фракции менее 3 мм в количестве 40...50 кг/т агломерата. Благо­даря этому возрастает производительность аглолент и улучшается ка­чество (прочность) агломерата. Ни на одной аглофабрике Украины не используют известь указанного качества и крупности. Некоторые аг­лофабрики по технологическим причинам не могут вводить известь в шихту.

На металлургических заводах Украины для десульфурации чу­гуна в ковшах используют дорогостоящий гранулированный магний. В мировой практике широкое распространение получает десульфура-ция чугуна с помощью вдувания тонкомолотой извести (тонина менее 40 мкм) в чугун. Помол извести осуществляют в вертикальных валко­вых мельницах либо в дезинтеграторах. Такая технология по лицензии США внедряется в настоящее время на ОАО «Северсталь» (г. Черепо­вец, Россия). Аналогичные разработки в Украине, относящиеся к 80-ым годам (ИЧМ и Донниичермет), до сих пор фактически не востре­бованы.

II. Основные направления совершенствования технологии использования нерудного сырья в Украине

Необходимо разработать и осуществить ряд государственных (региональных) программ, направленных на совершенствование тех­нологии использования карбонатного сырья в черной металлургии. Ниже приводятся перечень и характеристика некоторых из них.

1.       «Доломитовые огнеупоры»

Программа должна состоять из следующих этапов:

         разработка технологии высокотемпературного обжига и спекания доломита, а также конструкции агрегата шахтного типа для этой цели;

         разработка технологии доломитовых огнеупоров на керамической связке и совершенствование конвертерных огнеупоров на углерод-содержащей связке;

         расширение объемов производства и улучшение качества сырого доломита для обжига.

Доломитовые огнеупоры получили широкое распространение в европейских странах для футеровки конвертеров, электропечей, ков­шей, вращающихся печей и др. Хотя стойкость их несколько ниже, чем магнезитовых, однако благодаря меньшей стоимости они успешно конкурируют с ними.

Исполнителями программы «Доломитовые огнеупоры» должны стать Донниичермет, СНПП «Известа» (г. Донецк), УкрНИИО (г. Харьков), горнорудные, огнеупорные и металлургические предпри­ятия.

Первый опытно-промышленный шахтный агрегат для спекания доломита производительностью 70. 1 00 т/сут целесообразно соору­дить на Докучаевском ФДК либо на Никитовском ДЗ.

2.       «Магнезиально-глиноземистый флюс» (МГФ) Технология магнезиально-железистого флюса разработана и

внедрена в черной металлургии России. Предлагаемый флюс отлича­ется использованием красного шлама (отходы Николаевского глино­земного завода) в качестве компонента шихты. Химический состав МГФ: 30...35% МвО, 2...5% АІ2О3; 52...58% СаО; 3...6% Бе20з; 1,5...2,5°/о Si02. Использование МГФ в конвертерах и электродуговых печах обеспечит повышение стойкости и экономию плавикового шпа­та. Потребность черной металлургии Украины в МГФ составляет око­ло 600 тыс.т, в т.ч. Донбасса - 300 тыс.т.

Исполнители программы: Донниичермет, СНПП «Известа», Донцемент, металлургические заводы.

3.       «Доломитовая известь»

Эта программа в какой-то мере дублирует предыдущую, так как преследует аналогичную цель. Производство доломитовой извести целесообразно организовать на базе Новотроицкого РУ, где имеются достаточные запасы сырого доломита. Для этой цели необходимо по­строить для начала две шахтных прямоточно-противоточных шахтных печи производительностью 1 00.  1 20 т/сут.

Исполнители программы: СНПП «Известа», Доннигри, Ново­троицкое РУ.

4.       «Десульфурация чугуна тонкомолотой известью»

Данную программу в 80-е годы б. Министерство черной метал­лургии пыталось внедрить на металлургических комбинатах «Криво-рожсталь» и им. Дзержинского, однако вследствие технологических и организационных трудностей мероприятие успеха не имело.

Для десульфурации нужна высококачественная известь. Произ­водство ее для собственных нужд возможно и целесообразно органи­зовать на комбинатах «Азовсталь» и им. Ильича, где имеется совре­менное известеобжиговое производство и установки для десульфура-ции чугуна магнием. Последние подлежит модернизации.

Исполнители программы: Донниичермет, СНПП «Известа», ИЧМ, «Азовгипромез», комбинаты.

5.       «Карбонатное сырье»

Цель программы: обеспечение черной металлургии и других отраслей высококачественным карбонатным сырьем. В рамках про­граммы необходимо решить следующие задачи:

         модернизация горно-добывающей и перерабатывающей технологии и техники;

         увеличение производства и расширение фракционного состава сы­рого доломита для нужд различных потребителей; вовлечение в эксплуатацию новых перспективных месторождений высококаче­ственного доломита (например Северо-Шевченковского в Донбас­се, Кузинского в Закарпатье);улучшение подготовки карбонатного сырья к термической обра­ботке (мойка, сушка, окускование мелких фракций и др.).

Исполнители: Доннигри, Донниичермет, Докучаевский ФДК, Южгипроруда, корпорация «Горно-рудные технологии». 6. «Агломерационная известь»

Цель программы: интенсификация агломерационного произ­водства, улучшение качества агломерата и уменьшение затрат на пе­редел. Решаемые задачи:

         освоение производства тонкоизмельченной высокообожженной из­вести для агломерационного производства;

         совершенствование агломерационного процесса (увеличение по­требления извести до 60 кг/т, ввод тонкоизмельченной извести во влажный концентрат и в шихту, увеличение высоты спекаемого слоя.

Исполнители: Донниичермет, СНПП «Известа», металлургиче­ские предприятия.

Заключение

Выполнен анализ состояния производства нерудного (карбонат­ного) сырья и его использования в черной металлургии. Предложены направления деятельности по повышению технического уровня подго­товки карбонатного сырья и его использования.Необходимо разрабо­тать государственные (региональные) программы и бизнес-планы с привлечением заинтересованных инвесторов.

Страницы:
1 


Похожие статьи

В К Дидковский, В И Зуев, Н А Овчинников - Новые технологии использования карбонатного сырья в черной металлургии