Научно-Производственное Внедренческое Предприятие
Rus
+7 (343) 211-06-53

Эко-устойчивость

  •  Эко-принципы компании (политика компании в отношении бережного использования природных ресурсов, экологически ориентированное мышление; безопасность и охрана труда; результаты СОУТ)
  • Шаги по утилизации и защите. Дружественные технологии и разработки (эффективные технические решения с точки зрения минимизации выбросов в атмосферу, технологии получения заполнителей бетона из золы; разработка технологий снижения эмиссии парниковых газов (современные ОМ); технологии утилизации отходов (брикеты, отсевы извести в окатыши); проекты сероочистки;)
  • Социальное развитие (помощь в развитии и реализации молодых кадров (студентов, аспирантов),  меры социальной поддержки

 

 

 Эко-принципы компании 

 

Бережное отношение к окружающей среде сквозь призму производственной деятельности достигло глобального переосмысления и сейчас представляет собой не просто тренд, а непременный атрибут природоохранной политики многих мировых гигантов металлургической, горнодобывающей, нефтеперерабатывающей и иных ведущих отраслей. Стремительно меняющиеся экологические требования в условиях эксплуатации больших металлургических предприятий в РФ также задают новые векторы в освоении инновационных энергетически эффективных технологий, снижающих выбросы вредных веществ и примесей в атмосферу, не причиняя урон биосфере.

      

С момента образования и на протяжении нескольких десятков лет компания ООО «НПВП ТОРЭКС» уделяет повышенное внимание вопросу эко-устойчивости при разработке и внедрении технологий по производству окатышей на действующих производствах с внедрением "зелёных установок" (в том числе с применением водорода), возведя это направление в ранг корпоративной политики. Помимо технологических и инжиниринговых решений, наша компания придерживается внутренних эко-принципов: организуется сортировка и утилизация различных бытовых отходов из пластика/бумаги/алюминия (в том числе непригодных батареек) с последующим вывозом в пункты приёма вторсырья; на регулярной основе проводятся внутриструктурные мероприятия, направленные на поддержание экологичного и здорового образа жизни персонала.    

Специальная оценка условий труда (СОУТ) 

В компании ТОРЭКС один раз в пять лет осуществляются мероприятия по специальной оценке условий труда (СОУТ), которые предусматривают передачу данных по учёту рабочих мест, численности работников, характеристикам выполняемых работ, профессии работников, оборудованию и материалам.  Специальная оценка условий труда предусматривает:

  • Определение параметров вредных и опасных производственных (физических, биологических и химических) факторов на рабочих местах
  • Определение факторов трудового процесса (тяжесть и напряженность трудового процесса)
  • Оценка обеспеченности СИЗ

По завершении оценки исполнителем формируются отчёты с соответствующими показателями и данными по отсутствию/наличию отклонений. 

На регулярной основе и в периоды неблагоприятной эпидемиологической обстановки руководством компании инициируется проведение внутрикорпоративной вакцинации для сотрудников, в том числе от гриппа, клещевого энцефалита.  

 


 

Шаги по утилизации отходов и защите окружающей среды:

 

                                                     "Зелёные технологии ТОРЭКС"

Мы разработали технологии получения различных продуктов из отходов:

  1. металлизованных окатышей и цинкового концентрата
  2. органо-минеральных удобрений 
  3. строительного заполнителя для бетона (щебня сферической формы) 
  4. металлургических брикетов.

Технология 1.

В соответствии с нижеприведенной схемой, смешанные металлургические шламы пульпопроводами подаются в сгустители 1. Пульпа с влажностью до 40 %, перемешанная и усредненная в промежуточных сборниках 2, подается в сушильные барабаны 3, где шламы подсушиваются до влажности 6-8 %. Сухие отходы (влажность до 1 %) принимаются в силосы 4, оснащенные аспирационными устройствами. Отсевы кокса (крупность 10-0 мм) подаются на грохот 5 для разделения на классы 10-5 мм и 5-0 мм. Подсушенные шламы и сухие пыли в заданном соотношении с коксом крупностью 5-0 дозируются на сборный конвейер и подаются в шаровую барабанную мельницу 6 для измельчения. Измельченная усредненная шихта и бентонитовый порошок подаются в расходные бункеры, из которых дозируются в интенсивный шнековый смеситель 7. Смешанная шихта поступает в бункер перед чашевым окомкователем 8 для выдержки бентонита. В окомкователе происходит формирование сырых окатышей крупностью 10-20 мм. Смеситель и окомкователь снабжены устройствами подачи воды для обеспечения влажности шихты 9,0-9,2 %. Сырые окатыши подаются на роликовый питатель 9, который отсеивает некондиционные окатыши (-9 мм). Просыпь роликового питателя системой конвейеров возвращается в шаровую барабанную мельницу 6. Уложенные на колосниковую решетку 10 сырые окатыши подвергаются термообработке (сушка до 350 ºC и нагрев до 900 ºC). С учетом высоких термических нагрузок для защиты колосников предусматривается укладка постели из подогретых упрочненных окатышей, отбираемых из разгрузочного желоба решетки. Горн колосниковой решетки отапливается природным газом. Отходящие газы транспортируются в систему пылеулавливания 12, откуда после очистки сбрасываются в трубу 14.

Упрочненные окатыши перегружаются в загрузочную головку вращающейся печи 15, куда также подается фракция отсевов кокса 10-5 мм. Во вращающейся печи, отапливаемой природным газом, происходит восстановление оксидов цинка, железа и сопутствующих элементов, содержащихся в упрочненных окатышах. Восстановительная атмосфера в пересыпающемся слое окатышей обеспечивается за счет твердого топлива,  находящегося как внутри окатышей, так и дополнительно загружаемого в печь. Восстановленный цинк под действием высокой (до 1150 ºC) температуры испаряется и выносится с отходящими газами через загрузочную головку печи. Отходящие газы транспортируются в циклонную топку 18, где происходит их дожигание, а также улавливание выносимой из печи пыли крупных фракций. Пыль, улавливаемая в циклонной топке и батарейных циклонах колосниковой решетки, а также просыпь из-под колосниковой решетки, убираемая гидросмывом, поступают в промежуточный сборник 17, откуда подаются в сгустители. После дожигания отходящие газы проходят через котел-утилизатор 20, где их температура снижается до 200-250 ºC и происходит парообразование поступающей воды. Одновременно происходит конденсация парообразного цинка в твердое агрегатное состояние. Охлажденный газ поступает на очистку в рукавный фильтр 21. Уловленная пыль крупностью 0,03-100 мкм представляет собой концентрат ZnO, который собирается в силос 22, снабженный аспирационными устройствами. Концентрат ZnO из силоса поступает на упаковочную линию 23 и отгружается на склад концентрата, откуда транспортируется на предприятия-потребители. Восстановленные окатыши со степенью металлизации железа ~40 % из вращающейся печи перегружаются в барабанный холодильник с водяным охлаждением 25, в котором их температура снижается до 100ºС. Для предотвращения окисления металлизованных окатышей узел загрузки выполнен герметично, а рабочее пространство холодильника заполнено азотом. Охлажденные окатыши поступают на барабанный магнитный сепаратор 26, где происходит выделение золы кокса из потока материала. Сепарированные окатыши поступают на грохот 27, где выделяется кондиционный класс 8-18 мм, направляемый в доменное производство. Некондиционная мелочь (-8 мм) направляется в агломерационное производство.

Рассмотренная схема обладает следующими преимуществами. Во-первых, она позволяет, кроме решения экологических проблем, получить два вида продукта: товарный концентрат оксида цинка и предвосстановленные железосодержащие окатыши для дальнейшего доменного передела. Во-вторых, эта схема конкурентоспособна с точки зрения капитальных и эксплуатационных затрат. В-третьих, используется относительно недорогое и коммерчески освоенное оборудование.

 

Технология 2. 

Отходы от сжигания органических топлив (зола) и ил, извлеченный при работе земснарядов на судоходных участках водоемов, составляют значительный объем твердых минеральных отходов в ряде регионов РФ, например Ленинградской области. Эти материалы в настоящий момент складируются на полигонах, что ухудшает санитарную обстановку окружающих территорий и занимает значительные площади земли, изымая ее из хозяйственного оборота. Решением этой проблемы может служить комплексная утилизация полученных отходов с получением товарной продукции, например, минеральных удобрений. Зола является химически инертным сырьем, позволяющим улучшить дренируемость почв, а ил содержит комплекс веществ, легко перерабатываемых микроорганизмами в гумус. Поэтому внесение этих материалов совместно с усваиваемыми растениями соединениями азота, фосфора и калия в плодородный слой может улучшить плодородность почвы при решении проблем утилизации отходов и рекультивации нарушенных их складированием ландшафтов.

 В ООО «НПВП ТОРЭКС» разработана технология получения органо-минеральных удобрений из зольных от сжигания осадка сточных вод.  Для формирования прочности гранул использовались связующие компоненты цемент марки М400 и лигносульфонат порошковый, минеральными добавками служили калий хлористый, карбамид, калий фосфорнокислый. Размер гранул составлял 1-5 мм.

Испытания прочности по ГОСТ 21560.2-82 выявили прочность гранул на уровне 0,7-1,0 МПа.  Технологическая схема производства удобрений должна включать стадии подготовки сырья (для ила – сушку и удаление крупных фракций, мусора; для золы – удаление крупных фракций), смешивание компонентов, грануляцию, упрочнение (сушку, обработку паром) и упаковку.

Технология 3.

Грануляция может быть использована для получения искусственных заполнителей для бетона. Так, получение безобжиговых окатышей на цементной связке позволяет получить искусственный гравий с прочностью 5,6..6 МПа.   В ходе исследований были исследованы возможности получения искусственного заполнителя для бетона из золы с использованием цемента (проба 1 и проба 2) и с использованием цемента и армированием окатышей минеральным волокном (проба 3 и проба 4). Также были получены окатыши из золы и бентонита (доля бентонита 0,6% и 1,0 для проб пробы №5-6 и №7, соответственно), с последующей термообработкой (максимальная температура обжига составила 1200°С). Плотность определяли по ГОСТ Р ЕН 1602-2008; прочность на сжатие по ГОСТ 24765-81 (Н/ок) и ГОСТ 9757-90 (МПа).

№ п/п

Фракция, мм

Прочность, Н/ок

Насыпная масса, кг/м3

Плотность, кг/м3

1

10-12

579,6

872

1620

2

12-15

617,3

862

1599

3

10-12

473,7

838

1620

4

12-15

507,0

818

1529

5

10-12

692,3

675

1250

6

12-15

1348,4

725

1342

7

10-12

1126,3

678

1256


 

Все пробы были представлены зернами округлой формы, с плотной структурой и наличием мелких пор. Для проб №№1-4 характерна влажность 6,1…8,0%, для проб №№5-7 влажность составила 0,1%. Водопоглощение гравия составило 22,3…23,2%. Как видно из результатов проведенных исследований, из золы возможно получить фракционированный гравий шарообразной формы, с прочностью на сжатие до 11 МПа и насыпной массой менее  700 кг/м3. Такой гравий может быть использован как заполнитель для бетонов. При этом гравий, полученный с использованием технологии обжига характеризуется повышенной прочностью и низкой плотностью, что позволяет считать его перспективным материалом для получения специальных видов бетонов.

Технология 4.

Одной из важнейших тенденций современной металлургии является повышение доли окатышей, что связано с общим ростом предложения на рынке окатышей, так и их высокой металлургической ценностью. Увеличение доли окатышей в шихте доменных печей обуславливает не только изменение технологии производства чугуна, но и изменение баланса железосодержащих отходов при снижении производства агломерата. Предельным вариантом повышения доли окатышей является полное исключение из шихты агломерата и подача отходов в составе брикетов. Для анализа использования брикетов из железосодержащих отходов были получены представительные пробы различного состава.

 В качестве объектов исследования выбраны брикеты из отходов, компонентный состав которых приведен в таблицах. Выбор состава брикетов определялся следующими условиями: утилизация (рециклинг) заданного количества железосодержащих отходов; достижение основности брикетов от естественной до 5,5 ед.; использование в качестве связующего цемента; использование в качестве флюсующего агента гидратированной (гашеной) извести.

Свойства брикетов

B2

Fe

SiO2

CaO

Al2O3

MgO

ППП

Расход   т.т./год

1

5,03

32,34

6,25

31,40

0,93

1,65

14,68

831,50

2

5,51

31,74

5,94

32,70

0,86

1,70

14,18

846,50

3

4,47

35,35

6,31

28,18

0,90

1,56

14,37

759,00

4

3,32

39,91

6,78

22,48

0,94

1,38

14,60

671,50

5

2,77

42,76

6,94

19,20

0,94

1,29

14,50

626,00

6

1,28

50,52

7,62

9,75

0,99

0,99

14,69

529,00

Размеры брикетов выбраны таким образом, чтобы их можно было без дополнительных манипуляций (распиливание, дробление) испытывать согласно стандарту ISO 13930. Исходные материалы высушивались до постоянной массы, дозировались и гомогенизировались путем совместного помола. Гомогенизированная масса увлажнялась и прессовалась при давлении 40 МПа на универсальной гидравлической машине BT1-FR050THW/A1K.  В среднем влажность образцов составила 8-10 масс. %. Геометрические размеры брикета составляют: диаметр d = 40 мм, высота h = 40 мм. Брикеты выдерживались 28 суток в воздушно-сухих условиях хранения с определением марочной прочности и коэффициентом размягчения (атмосферостойкость).  

Для определения коэффициента размягчения часть брикетов помещалась в сосуд с водой так, чтобы уровень воды в сосуде был выше верха брикетов не менее чем на 20 мм. В таком положении образцы выдерживались в течение 48 ч. У водонасыщенных и сухих брикетов определялась прочность при сжатии. По результатам измерений определялся коэффициент размягчения, который определялся как отношение предела прочности влагонасыщенных брикетов к пределу прочности сухих брикетов. Брикеты считаются водостойкими, если коэффициент размягчения составляет не менее 0,8. Испытания восстановимости осуществлялось по ГОСТ 17212-84, прочности при восстановлении по ISO 13930, определение температуры начала размягчения и температурного интервала размягчения по ГОСТ 26517-85.

Полученные данные показали, что использование брикетов на цементной связке совместно с повышением доли окатышей положительно сказывается на технико-экономических показателях доменной плавки.

Производство окатышей как способ утилизации техногенных отходов 

Технология окомкования является весьма эффективным способом утилизации мелкодисперсных техногенных отходов, при этом возможно получение сырья для черной и цветной металлургии, производства сырья для волокнистых строительных материалов, искусственного щебня (заполнителя бетона) и других материалов. Кроме того, технология окомкования может быть использована в промышленных технологиях, потребляющих значительное количество фракционированного кускового сырья, что обуславливает перспективы ее дальнейшего развития. В частности, сотрудниками ТОРЭКС получены пробы перспективной товарной продукции (гранулированных органо-минеральных удобрений и заполнителя для бетона), удовлетворяющих современные требования соответствующих отраслей промышленности.

Объемы образования твердых отходов в мировом масштабе составляют более 17,4 млрд.т/год. Шламов и шлаков металлургического производства образуется более 600 кг на тонну стали, золы от сжигания угля на ТЭЦ – более 300 кг на тонну угля. Вторичной переработке подвергаются лишь менее половины от общего количества отходов, а все остальное складируется на полигонах, ухудшая общее экологическое состояние промышленно развитых регионов. Большая часть этих отходов представлена мелкодисперсными компонентами, вторичное использование которых в плавильных, экстракционных процессах,  или в строительстве требует окускования. Наличие технологий, обеспечивающих получение кускового продукта из мелкодисперсных отходов, позволит существенно расширить спектр производимых из отходов материалов и переведет утилизируемые материалы из отходов в ресурсы. Существующие технологии окускования представлены брикетированием, окомкованием (получением окатышей) и высокотемпературными процессами (спекание либо получение кусков из расплава). Применение технологии окомкования для переработки промышленных отходов позволит получить новые продукты за счет утилизации дисперсных отходов, что является актуальной технической задачей.

Производство окатышей для окускования мелкодисперсных металлсодержащих отходов является одним из широко распространенных путей их утилизации.Конечными продуктами переработки служат цинковый концентрат и металлизованные окатыши, использование которых возможно в доменном процессе. Еще одним решением по использованию окатышей из цинкосодержащих компонентов является жидкофазное восстановление по технологии ITmk3, в ходе которой окатыши подвергаются термообработке в печи с вращающимся подом. Конечными продуктами технологического процесса в этом случае являются чугун и обогащенный цинком шлак.    

Технология окомкования может быть применена и при утилизации «красных шламов» - отходов производства бокситов. По последним данным ежегодно образуется около 140 млн. т. красных шламов, на долю России приходится 8,5 млн. т. Ежегодный прирост только по одному из заводов составляет порядка 800 тыс. тонн. Шламовые поля занимают десятки тысяч гектаров земли в районе эксплуатации глиноземного производства. Такие свойства красного шлама как большая удельная поверхность и благоприятное сочетание оксидов и гидроксидов металлов позволяет использовать его и при окомковании железных руд и концентратов. 

Кроме металлургических шламов и пылей, значительные объемы мелкодисперсных отходов формируются  при сжигании углей и других органических топлив. Химический состав золы представлен, в основном, оксидами кремния, кальция, алюминия, железа, что делает возможным использование ее для производства строительных материалов. Специалистами ТОРЭКС было исследовано два направления утилизации: производство волокнистых теплоизоляционных материалов (базальтоподобного волокна) и производство искусственного заполнителя для бетона.

Перспективными направлениями применения технологии окатывания могут служить промышленные технологии, потребляющие значительное количество фракционированного кускового сырья шарообразной формы: засыпки для различных тепло-массообменных агрегатов (при очистке газов, теплообменных агрегатах), рабочие тела с заданной прочностью и  размером, плавильные процессы и другие. Например, научными сотрудниками ТОРЭКС были получены опытные пробы гранулированных минеральных и органо-минеральных удобрений из золы и ила. Технология получения была аналогична пробам гравия, при это удалось получить гранулы класса 1-5 мм, состоящие из 60-80% из ила или золы и на 35-15% – минеральные наполнители (фосфор-калийсодержащие). В качестве связующего были использованы цемент либо лигносульфонат в дозировке 4-10%. Испытания прочности по ГОСТ 21560.2-82 на приборе ИПГ-1 выявили прочность гранул 2-3 МПа, что соответствует требованиям к гранулированным удобрениям. Реализация технологии получения такой продукции позволит существенно снизить нагрузку на окружающую среду за счет сокращения выбросов твердых отходов и обеспечить рекультивацию занятых полигонами твердых отходов площадей. Полученные результаты свидетельствуют, что технология окомкования является весьма эффективным способом утилизации мелкодисперсных техногенных отходов, при этом возможно получение сырья для черной и цветной металлургии, производства волокнистых строительных материалов и искусственного щебня (заполнителя бетона). Кроме того, технология окомкования может быть использована в промышленных технологиях, потребляющих значительное количество фракционированного кускового сырья, что обуславливает перспективы ее дальнейшего развития. В частности, авторами получены пробы перспективной товарной продукции (гранулированных органо-минеральных удобрений и заполнителя для бетона), удовлетворяющих современные требования соответствующих отраслей промышленности. 

Подробнее о способе утилизации техногенных отходов

Технология утилизации цинксодержащих металлургических отходов с получением оксида цинка и предвосстановленных железорудных окатышей

Железосодержащие пыли и шламы могут быть подвергнуты повторному использованию в технологической схеме производства чугуна и стали. Однако вернуть их в основной технологический процесс не всегда представляется возможным вследствие наличия вредных примесей, прежде всего цинка. Поэтому проблема утилизации цинксодержащих металлургических отходов является весьма актуальной практически для всех предприятий черной металлургии.

Результаты анализа информации о процессах переработки металлургических отходов свидетельствуют, что наиболее рационально организовать технологию с получением двух товарных продуктов -  железо прямого получения и товарный концентрат оксида цинка. К числу таких технологий относятся:

  • Решетка – вращающаяся печь (завод Касима);
  • Inmetco, FASTMET, ZincOx, PRIMUS (печь с вращающимся подом/ многоподовая печь);
  • OXYCUP (шахтная печь);
  • PIZO, ROMELT (плавильный реактор).

Сравнительный анализ удельных капитальных и эксплуатационных затрат позволил заключить, что наиболее экономически выгодным процессом переработки цинксодержащих отходов является комбинированная установка «колосниковая решетка – трубчатая вращающаяся печь».

Рассмотренная схема обладает следующими преимуществами. Во-первых, она позволяет, кроме решения экологических проблем, получить два вида продукта: товарный концентрат оксида цинка и предвосстановленные железосодержащие окатыши для дальнейшего доменного передела. Во-вторых, эта схема конкурентоспособна с точки зрения капитальных и эксплуатационных затрат. В-третьих, используется относительно недорогое и коммерчески освоенное оборудование.

 Подробнее об утилизации цинкосодержащих отходов

 

Утилизация железосодержащих отходов магнитного обогащения – окисленных железистых кварцитов

Более 50% добычи железных руд в России и получаемых из них железорудных концентратов обеспечивается уникальными месторождениями Курской магнитной аномалии (КМА): Михайловским, Стойленским, Лебединским, Стойло-Лебединским. Технология обогащения на крупных горно-обогатительных комбинатах, ведущих эксплуатацию указанных месторождений, ориентирована на переработку магнетитовых руд с использованием магнитной сепарации. При этом относительно богатая гематитовая руда с содержанием железа до 56 % (до 20 % от общего объема окисленных кварцитов) используется в качестве аглоруды, а большая часть окисленных руд складируется совместно со вскрышными породами. Негативным результатом такой деятельности является низкая степень извлечения полезного компонента (железа) из руды и необходимость выведения из сельскохозяйственного оборота значительных площадей чернозема (для складирования окисленных кварцитов). Поэтому проблема использования окисленных железистых кварцитов (ОЖК) в металлургическом производстве является актуальной, а ее решение позволит значительно снизить себестоимость выпускаемой продукции, из-за уменьшения затрат на вывоз и складирование почти половины взорванной горной массы в отвалах. Так, объем добычи окисленных кварцитов на Михайловском месторождении составляет более 50 млн. т/год при среднем содержании железа 38…42 % (магнитного – менее 16 %). Их вовлечение в производство является перспективной задачей, направленной на повышение эффективности переработки полезных ископаемых. Ее решение сдерживается отсутствием эффективных технологий их обогащения и окускования, что обусловило выбор цели данной работы. Целью настоящей работы является попытка изложить основные пути решения этой проблемы, на основании ранее проведенных и новых исследований, а также наметить пути дальнейшего развития этого научно-технического направления. Исследование процессов обогащения ОЖК проводилось с использованием различных сочетаний высокоинтенсивной магнитной сепарации и флотации (обратной катионной флотации с использованием колонных флотационных машин). В ходе исследований было определено, что наиболее перспективным направлением исследований является отработка флотационной технологии обогащения. 

В качестве конечного продукта обогащения ОЖК в промышленных условиях ПАО «Михайловский ГОК» был получен гематитовый концентрат (концентрат ОЖК). Минералогический и микроструктурный анализы показали, что минеральный состав рудных зерен концентрата ОЖК представлен гематитом (82 %) и магнетитом (17 %), также отмечены единичные зерна сульфидов (пирротин, пирит). Гематит представлен свободными зернами с остроугольными и неровными краями. Нерудные минералы представлены кварцем, карбонатами, редко встречается стекло. Карбонаты встречаются как в сростке с гематитом, так и в свободном виде с тонкими включениями кварца, по составу такие карбонаты неоднородные от магнезиально-железистых до более чистых железистых. Стекло образуется на контакте гематита и карбоната, и распространено в виде осколков. Анализ химического состава гематитового концентрата, приведённого в таблице 1, показывает, что он характеризуется увеличенным содержанием Feобщ (на 0,6…1,9 %) и пониженным SiO2 (на 3,68…5,33 %) при сравнении с магнетитовым (из неокисленных кварцитов), что позволяет считать его перспективным сырьём для чёрной металлургии. 

Исследования процесса получения окатышей из концентрата окисленных железистых кварцитов (окатыши ОЖК) показали, что окатыши характеризуются требуемыми показателями механических свойств: прочность на сжатие ~240...280 кг/ок, истираемость Б+5 – 95,4...96,8 %, Б-0,5 – 3,2...4,3 %. При этом возможно использование в качестве топлива как природного газа, так и комбинированного: природный газ для отопления горна обжиговой машины и твердое топливо, подаваемое в шихту окатышей. Так, при производительности обжиговой машины 520 т/ч по обожженным окатышам без твердого топлива удельной расход природного газа увеличивается на 10-19,6 % при сравнении с окатышами из гематитового концентрата с твердым топливом. Следовательно, при производстве окатышей из гематитового концентрата в промышленном масштабе потребуется участок по подготовке твердого топлива, установки дополнительного бункера на участке шихтоподготовки и др., поэтому необходима проработка вопроса экономической эффективности о введении твердого топлива или термообработка окатышей на ОМ при повышенном расходе природного газа. Также анализ расчетов на математической модели с учетом результатов, полученных при обжиге окатышей на разной производительности ОМ, микроструктурного и минералогического анализов показал, что равномерное распределение прочности на сжатие по высоте слоя обожженных окатышей возможно путем рационального распределения технологических зон, т.е. обеспечение продолжительности выдержки окатышей при различной температуре и более высокой температуре на границе слой/постель, на 50 °С выше, чем у окатышей из магнетитового концентрата (окатыши ММС), на большей длине обжиговой машины. Данное обстоятельство обусловлено температурой начала размягчения гематитовых материалов, которая, как правило, на 50…100 °С выше по сравнению с магнетитовыми, а интервал плавления более широкий (на 30…80 °С). Поэтому обеспечение требуемой прочности окатышей из гематитовых руд требует повышения максимальной температуры в слое и более длительной высокотемпературной выдержки материала.

Выводы и направления дальнейших исследований

  • Окисленные кварциты Михайловского месторождения могут быть эффективно обогащены с использованием флотации. При обогащении окисленных кварцитов может быть получен высококачественный железорудный концентрат с содержанием железа до 67 % (SiO2 менее 3 %). При этом такой концентрат обладает высокой долей класса -0,045 мм (более 95 %).
  • Использование концентрата из окисленных кварцитов (взамен магнетитового концентрата) в агломерационном производстве связано с повышением влажности шихты, снижением производительности агломашин и увеличением расхода твердого топлива на спекание. Вместе с тем, агломерат из окисленных кварцитов обладает более высоким качеством за счет повышения массовой доли железа в спеке, восстановимости и прочности при восстановлении. Замена агломерата из магнетитовых концентратов на агломерат с использованием концентрата ОЖК позволяет снизить расход кокса на 4,8-10 кг/т и повысить производительность доменной печи на величину до 4 %.
  • Производство окатышей из концентрата ОЖК характеризуется повышенным расходом тепла, что необходимо учитывать при разработке технологии обжига. Окатыши ОЖК характеризуются более высоким значением индекса слипаемости и усадки слоя, превышающие в 1,2 и в 1,4 раза, соответственно, значения для окатышей из магнетитового концентрата. Поэтому их эффективное использование в технологиях металлизации в шахтных печах требует разработки технических решений, компенсирующих либо устраняющих указанные недостатки. Показатели разрушаемости окатышей ОЖК при восстановительно-тепловой обработке и их температурного интервала размягчения-плавления свидетельствуют о больших перспективах использования окатышей ОЖК в доменном производстве.

Полученные результаты позволяют только наметить последующие шаги по решению задачи утилизации железосодержащих отходов магнитного обогащения – окисленных железистых кварцитов. Дальнейшие исследования научных кадров ТОРЭКС в данной области будут направлены на повышение эффективности обогащения окисленных кварцитов флотацией, выбор оптимальной схемы их металлургической переработки (агломерация – доменная плавка, получение окатышей – доменная плавка, получение окатышей – производство металлизованного продукта), разработка технических решений по использованию концентратов из окисленных кварцитов в действующем производстве. Решение данных задач позволит повысить полноту использования полезных компонентов извлекаемых минеральных ресурсов, одновременно снизить техногенную нагрузку на окружающую среду и себестоимость выпускаемой продукции, что особенно актуально для региона России с высокой концентрацией промышленных производств.

 Технология получения чугуна и чугунных гранул

В настоящее время существуют более экономичные технологии получения чугуна (в частности, технология ITmk-3 с получением чугунных гранул – «наггетсов»). Ее суть заключается в формировании гранул из смеси угля с рудой и обжигом гранул на подине кольцевой печи. В процессе обжига происходит восстановление оксидов железа и разделение шлаковой и металлической фаз, при том формируется гранула чугуна, заключенная в шлаковую корочку. После охлаждения гранулы отделяют от шлака и они являются готовым продуктом. Существенными преимуществами процесса служит использование угля взамен кокса, низкая длительность процесса (не более 0,5 часа), продукт в форме гранул диаметром до 10 мм, более низкая (в сравнении с доменным чугуном) себестоимость продукции. На текущий момент максимальная производительность таких установок составляет 500 тыс.т/год.

С точки зрения экономичности процесса, получение легированного чугуна из Орско-Халиловских руд имеет следующие особенности:

  • Нет необходимости использовать дорогостоящий кокс, высокий расход которого делал нерентабельной доменную плавку руд. Вместо этого будут использованы природный газ для нагрева и угольная пыль для формирования гранул. Расход твердого топлива, возможно будет более низким (до 35%), чем в доменной плавке, однако, при этом его низкая стоимость возможно позволит существенно сократить общие затраты на производство гранул чугуна.
  • Нет необходимости использовать дорогостоящие лигатуры на основе хрома и никеля при сталеплавильном переделе или, по крайней мере, обеспечить снижение их расхода.
  • Производство можно будет гибко адаптировать как под легированный чугун, так и под производство передельного чугуна.
  • Возможно получать гранулированный чугун, который позволяет повысить эффективность электроплавки при замене чушкового чугуна в металлошихте.

Получение окускованного сырья из золы от сжигания осадка сточных вод

 

Яндекс.Метрика