Исследование и утилизация аспирационной пыли сталеплавильных дуговых печей

Дисперсные железосодержащие отходы составляют большую часть твердых технологических отходов машиностроительных и металлургических предприятий. Проблема их утилизации по‑прежнему остается открытой, что приводит к значительным экономическим потерям и создает серьезную экологическую угрозу. Около 15–20 % этих отходов составляют аспирационные пыли плавильных агрегатов. Содержание соединений различных металлов, и в первую очередь железа, в некоторых из них (например, в аспирационной пыли дуговых сталеплавильных печей) достигает 60–70 % и более. Однако сегодня, несмотря на все усилия, используется не более 5–7 % улавливаемой аспирационной пыли плавильных печей. Одной из наиболее существенных проблем ее утилизации является высокая дисперсность (размеры частиц пыли дуговых печей, как правило, не превышают 50 мкм), а также чрезвычайная неоднородность и нестабильность гранулометрического и химического состава. Поэтому в большистве случаев попытки использования этих пылей в качестве технологического продукта (добавок в формовочные и экзотермические смеси или противопригарные краски, красящего пигмента при производстве стройматериалов, модифицирующих добавок при плавке литейных сплавов, добавок при производстве цементного клинкера и др.) заканчивались на уровне экспериментальных или опытно‑промышленных партий и не имели существенного значения для решения проблемы в целом. Наиболее перспективным направлением утилизации аспирационных пылей представляется рециклинг содержащихся в них металлов. В данной статье представлены результаты исследований состава и характеристик аспирационной пыли дуговых сталеплавильных печей литейных цехов машиностроительных заводов, а также условий твердофазного восстановления и извлечения содержащегося в ней железа.

1. Юсфин, Ю. С. Промышленность и окружающая среда / Ю. С. Юсфин, Л. И. Леонтьев, П. И. Черноусов. М.: ИКЦ «Академкнига», 2002. 469 с.

2. Юдашкин, М. Я. Пылеулавливание и очистка газов в черной металлургии / М. Я. Юдашкин. М.: Металлургия, 1984. 320 с.

3. Ровин, С. Л. Рециклинг металлоотходов в ротационных печах / С. Л. Ровин. Минск: БНТУ, 2015. 382 с.

4. Рожков, А. И. Поиск способов утилизации пыли дуговых сталеплавильных печей на Белорусском металлургическом заводе / А. И. Рожков, Е. В. Ермакова // Литье и металлургия. 2015. № 4. С. 93–97.

5. Рудницкий, Ф. И. Повышение прочности серого чугуна путем введения в расплав дисперсных добавок / Ф. И. Рудницкий, С. А. Куликов, В. А. Шумигай // Литье и металлургия. 2018. № 3. С. 43–49.

6. Симонян, Л. М. Утилизация пыли сталеплавильных печей с продувкой расплава / Л. М. Симонян, Н. М. Говорова, Е. А. Булаш // Экология и промышленность России. 2011. № 10. С. 4–7.

7. Кляйн, С. Э. Извлечение цинка из рудного сырья / С. Э. Кляйн, П. А. Козлов, С. С. Набойченко. Екатеринбург: УГТУУПИ, 2009. 492 с.

8. Ровин, С. Л. Применение ротационных наклоняющихся печей для прямого получения железа из окалины и шламов / С. Л. Ровин, Л. Е. Ровин // Металлургия: Респ. межвед. сб. науч. тр. В 2‑х ч. Минск: БНТУ, 2020. Вып. 41. Ч. 1. С. 41–61.