Липецкий государственный технический университет, Липецк, Россия

В. Г. Михайлов, доцент кафедры металлургических технологий (МТ), канд. техн. наук, эл. почта: valentinmikhailov@yandex.ru
А. В. Карпов, доцент кафедры МТ, канд. техн. наук, эл. почта: antonkrpv@rambler.ru
А. А. Еремеев, аспирант кафедры МТ

Конвертерный шлам является побочным продуктом сталеплавильного производства и образуется в количестве 10–30 кг/т стали. Этот шлам можно рассматривать как ценное техногенное сырье для производства чугуна и стали и применять в качестве железофлюса в агломерационном, доменном и сталеплавильном процессах, так как суммарное содержание Feобщ и СаО составляет 65–80 %, при этом массовая доля SiO2 не превышает 3 %. Повторное использование конвертерного шлама в металлургическом производстве сдерживается высоким содержанием цинка (до 4 %). Рассмотрены возможности вовлечения конвертерного шлама в рециклинг на металлургическом производстве. Приведены характер образования конвертерного шлама, его гранулометрический и минералогический составы. Показаны примеры промышленной реализации технологии накатывания различных материалов в процессе окомкования на агломерационных фабриках отечественных и зарубежных предприятий. В лабораторных условиях выполнено исследование эффективности накатывания конвертерного шлама (применяли шлам после обезвоживания и сушки, 26 % частиц крупностью >2,5 мм) как без, так и с добавками на поверхность окомкованных гранулы. Технология подачи шлама имитировала процесс его дозирования в хвостовую часть барабана-окомкователя за 30 с до окончания процесса окомкования. Наибольшая эффективность достигнута при использовании смеси для накатывания из конвертерного шлама (75 %), извести (15 %) и коксика (10 %) в количестве 9 % общей массы шихты. Применение подобной смеси позволило повысить производительность агломерационного процесса на 17,5 % за счет роста вертикальной скорости спекания при небольшом снижении выхода годного агломерата.

1. Бугаков М. Н., Себякин С. В., Хайдуков В. П. Конвертерный шлам как металлургический отход двойной пользы // Сталь. 2018. № 9. С. 73–76.
2. Коршиков Г. В., Зевин С. Л., Греков В. В., Кузнецов А. С. и др. Поведение цинка при спекании доменного и конвертерного шламов с концентратами КМА // Сталь. 2003. № 5. С. 2–6.
3. Михайлов В. Г., Хайдуков В. П., Лупова И. А., Степанов О. С. Использование ферритно-кальциевого материала при плавке углеродистого ферромарганца // Металлургия машиностроения. 2009. № 3. С. 26, 27.
4. Коваленко А. Г., Зубенко А. В., Падалка В. П. и др. Внедрение технологии подготовки шламов с последующим их использованием в аглошихте на Енакиевском металлургическом заводе // Металлург. 2021. № 12. С. 80–85.
5. Панишев Н. В., Бигеев В. A., Черняев A. A. Переработка мелкозернистых отходов металлургического производства с получением гранулированного чугуна и извлечением цинка // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. 2013. № 4 (33). С. 26–29.

6. Аникин А. Е., Галевский Г. В., Руднева В. В. Исследование технологических режимов эффективной металлизации оксиджелезосодержащих отходов металлургического производства // Известия вузов. Черная металлургия. 2020. № 63(5). С. 335–343.
7. Тлеугабулов С. М., Айткенов Н. Б., Койшина Г. М. и др. Технология получения рудоугольных окатышей из смеси конвертерного и угольного шламов и восстановительная плавка стали // Сталь. 2021. № 1. С. 78–80.
8. Школлер М. Б., Казимиров С. А., Ходосов И. Е. и др. Рециклинг конвертерных шламов на основе адсорбции влаги и коксования с углями // Кокс и химия. 2017. № 2. С. 38–44.
9. Топоркова Ю. И. Комплексная переработка цинксодержащей пыли сталеплавильного производства в аммиачно-хлоридных средах : автореф. дис. … канд. техн. наук. — Екатеринбург : Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, 2021. — 23 с.
10. ГОСТ 12764–73. Руды железные, концентраты, агломераты и окатыши. Метод определения влаги. — Введ. 01.01.1974.
11. ГОСТ 27562–87. Руды железные, концентраты, агломераты и окатыши. Определение гранулометрического состава методом ситового анализа. — Введ. 01.07.1988.
12. Kelebek S., Yörük Seher, Davis Boyd. Characterization of basic oxygen furnace dust and zinc removal by acid leaching // Minerals Engineering. 2004. Vol. 17. P. 285–291. DOI: 10.1016/j.mineng.2003.10.030
13. Аникин А. Е., Галевский Г. В., Руднева В. В. Исследование физико-химических характеристик оксидосодержащего техногенного сырья // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2018. № 9. С. 107–112.
14. Катренов Б. Б., Жумашев К. Ж., Нарембекова А. К., Карсенбекова Л. А. Определение оптимальных условий обесцинкования шлама конвертерного производства гидрометаллургическим способом // Комплексное использование минерального сырья. 2017. № 1. С. 64–70.
15. Хайдуков В. П. Теоретические и технологические основы получения комплексных шлакообразующих и их использование в кислородно-конвертерных производстве : автореф. дис. … докт. техн. наук. — Липецк : ЛГТУ, 1996. — 44 с.
16. Гущин Д. Н., Чукин Д. М., Фролов Ю. А. и др. Влияние на процесс агломерации распределения извести между усреднительным складом и шихтовым отделением аглофабрики № 5 ПАО «ММК» // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2023. № 2. С. 95–106.
17. Hiroshi Ogi, Takayuki Maeda, Koichiro Ohno, Kazuya Kunitomo. Effect of coke breeze distribution on coke combustion rate of the quasi-particle // ISIJ International. 2015. Vol. 55, Iss. 12. P. 2550–2555. DOI: 10.2355/isijinternational.ISIJINT-2015-089
18. Инадзуми Т. Новейшие достижения в технологии агломерации железных руд // Новости черной металлургии за рубежом. 1997. № 4. С. 8–18.
19. ГОСТ 15137–77. Руды железные и марганцевые, агломераты и окатыши. Метод определения прочности во вращающемся барабане. — Введ. 01.01.1978.
20. Kato Shinya, Oya Kenji, Higuchi Takahide, Hayasaka Yasukazu et al. Improvement of sinter productivity and quality // 6^th International Congress on the Science and Technology of Ironmaking, Rio de Janeiro, 2012. P. 1100–1112.
21. Lima A. J. A. S. Caracterização tecnológica de uma mistura de sinter feed e pellet feed para uso em processo HPS. — Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2019. — 125 p.
22. Oyama Nobuyuki, SATO Hideaki, Takeda Kanji, Ariyama Tatsuro et al. Development of coating granulation process at commercial sintering plant for improving productivity and reducibility // ISIJ International. 2005. Vol. 45. P. 817–826. DOI: 10.2355/isijinternational.45.817