Устройство и способ рециркуляции железосодержащих пыли и шлама в процессе производства чугуна с использованием угля и рудной мелочи
Изобретение относится к рециркуляции пыли и шлама, полученных на металлургических заводах, на которых осуществляется процесс получения чугуна с использованием некоксующегося угля и железорудной мелочи. Извлечение содержащегося в пыли и шламе цинкового компонента путем испарения осуществляют в устройстве, содержащем расходные бункера, мешалку, гранулятор, сушилку, шахтную печь и горячий грохот. В расходных бункерах осуществляют хранение и выдачу пыли и шлама, подвергнутых обезвоживанию, сушке и дроблению, связующего и железорудной мелочи, которые затем перемешивают в мешалке. В грануляторе осуществляют укрупнение смеси исходных материалов из мешалки с получением окатышей определенных размеров, высушиваемых в сушилке. Шахтная печь соединена с плавильно-газогенераторной печью газопроводом и предназначена для приема окатышей из сушилки и испарения цинкового компонента, содержащегося в окатышах. Горячий закрытый грохот сортирует восстановленные железные окатыши на крупные и мелкие окатыши, избирательно подавая отсортированные окатыши в плавильно-газогенераторную печь и в установку брикетирования. Изобретение позволит снизить затраты на переработку шлама и способствует предупреждению загрязнения окружающей среды. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к рециркуляции пыли и шлама, полученных на металлургических заводах, на которых осуществляется процесс получения чугуна с использованием некоксующегося угля и железорудной мелочи, и более конкретно, к усовершенствованным устройству и способу рециркуляции железосодержащей пыли и шлама, позволяющему извлечь содержащийся в пыли и шламе цинковый (Zn) компонент путем газификации и железный (Fe) компонент в форме расплавленного железа путем восстановления, снижая таким образом затраты на обработку шлама и не допуская загрязнения окружающей среды.
Уровень техники
До настоящего времени в данной области техники не удалось создать такой процесс производства чугуна, который превосходил бы доменный процесс в отношении эффективности использования энергии или производительности. Однако доменный процесс обычно основывается на применении кокса, полученного путем обработки особых марок угля, в качестве источника углерода, который используют в качестве топлива и восстановителя, а также на применении рудного агломерата, полученного с помощью процессов агломерации и служащего в качестве источника железа.
В связи с этим существующий доменный процесс оказывается обязательно связанным с оборудованием для предварительной обработки, таким как установки по производству кокса и агломерата. Однако строительство таких установок требует дополнительных затрат, причем эти установки выбрасывают в окружающую среду большое количество загрязнений, таких как SOX, NOX и пыль, что противоречит принятым во всем мире более жестким требованиям к охране окружающей среде. Для того, чтобы обеспечить соблюдение этих требований, приходится осуществлять инвестиции в крупные очистные сооружения, что также ведет к значительному повышению затрат. В связи с этим существующие доменные печи постепенно теряют свою конкурентоспособность.
В связи с этим во многих странах мира прилагаются активные усилия по созданию усовершенствованных процессов производства чугуна, позволяющих устранить перечисленные выше недостатки доменного процесса. В качестве одного из наиболее известных усовершенствованных процессов производства чугуна, находящихся в настоящее время на стадии разработки, можно указать основанный на применении угля плавильно-восстановительный процесс с непосредственным использованием некоксующегося угля в качестве топлива и восстановителя и железорудной мелочи, на долю которой приходится около 80% мировых запасов железной руды, в качестве источника железа.
Система по производству чугуна, относящаяся к такой технологии с использованием некоксующегося угла и железорудной мелочи, описана в патенте США №5785733, выданном 28 июля 1998 г.
Как показано на фиг.1, вся система по производству чугуна содержит три восстановительные печи с псевдоожиженным слоем, к числу которых относятся печь 10 предварительного нагрева, печь 20 предварительного восстановления и печь 30 окончательного восстановления, а также плавильно-газогенераторная печь 40 со слоем полукокса.
Согласно этому документу железорудную мелочь непрерывно загружают по первому рудному коробу 12 в печь 10 предварительного нагрева, где она повергается предварительному нагреву восстановительным газом, поступающим по третьему газопроводу 21, при формировании кипящего или турбулентного псевдоожиженного слоя.
После этого железорудную мелочь, предварительно нагретую в печи 10 предварительного нагрева, выгружают по второму рудному коробу 22 в печь 20 предварительного восстановления, где она подвергается предварительному восстановлению восстановительным газом, поступающим по второму газопроводу 31, при формировании кипящего или турбулентного псевдоожиженного слоя. Предварительно восстановленную железорудную мелочь выгружают по третьему рудному коробу 32 в печь 30 окончательного восстановления, где она подвергается окончательному восстановлению восстановительным газом, поступающим по первому газопроводу 41, при формировании кипящего или турбулентного псевдоожиженного слоя. Окончательно восстановленную железорудную мелочь непрерывно выгружают по четвертому рудному коробу 42 для последующей обработки.
Железорудная мелочь, окончательно восстановленная в печи 30 окончательного восстановления и выгруженная по четвертому рудному коробу 42, подается в установку 50 брикетирования, где из нее формуют металлизированные брикеты горячего брикетирования (HBI - Hot Briquetted Iron). HBI-брикеты подают по линии 51 транспортировки брикетов в плавильно-газогенераторную печь 40, где они подвергаются плавлению в слое полукокса, превращаясь в расплавленный чугун или жидкий металл. После этого жидкий металл выпускают из плавильно-газогенераторной печи 40.
Каждый из рудных коробов с первого по четвертый, т.е. короб 12, 22, 32 и 42, оборудован непроницаемыми для горячего газа клапанами 13, 23, 33 и 43, выполняющими операцию открывания и закрывания с целью регулирования потока железорудной мелочи, так что поток железорудной мелочи в случае необходимости можно прервать.
Крупные куски некоксующегося угля непрерывно подают через отверстие в верхней части плавильно-газогенераторной печи 40 с целью формирования в печи слоя полукокса определенной толщины. При вдувании в слой полукокса кислорода через множество фурм, расположенных в нижней части плавильно-газогенераторной печи 40, полукокс в слоях полукокса горит.
Газ, который получен за счет сгорания полукокса и который становится восстановительным газом в псевдоожиженном слое, поднимается сквозь слой полукокса для того, чтобы быть выпущенным из плавильно-газогенераторной печи 40. Выпущенный восстановительный газ последовательно проходит через первый, второй и третий газопроводы 41, 31 и 21 для питания каждой из трех восстановительных печей 10, 20 и 30 с псевдоожиженным слоем, после чего он покидает процесс по четвертому газопроводу 11.
В то же время, процесс производства чугуна с использованием некоксующегося угля и железорудной мелочи ведет к образованию большого количества пыли и шлама, которую(ый) высушивают и затем вдувают в плавильно-газогенераторную печь 40 или печь 10 предварительного нагрева без дополнительной обработки. Однако поскольку пыль/шлам состоит из чрезвычайно мелких частиц (максимальный размер частиц не превышает примерно несколько десятых микрона), она/он "всплывает" вверх сразу после загрузки в печь 30 окончательного восстановления, в которой используется железорудная мелочь из частиц c относительно большими размерами (в общем около 10 мм), чем размеры частиц пыли/шлама. В результате, данный технологический процесс демонстрирует низкий фактический коэффициент извлечения и является, таким образом, неэффективным.
Кроме того, если пыль/шлам содержит большое количество цинкового компонента, то в плавильно-газогенераторной печи 40 происходит испарение цинкового компонента при высокой температуре, достигающей приблизительно 1000°С или более. Испарившийся цинковый компонент повторно окисляется и конденсируется в форме ZnO в печи 10 предварительного нагрева, которая имеет относительно низкую температуру, составляющую около 600-700°С. Сконденсировавшийся ZnO прилипает к стенам печи, нарастая на них и создавая, таким образом, серьезные помехи работе.
Настоящее изобретение направлено на решение перечисленных проблем, связанных с существующими техническими решениями, и поэтому целью настоящего изобретения является предложение устройства и способа рециркуляции железосодержащей пыли и шлама в процесс производства чугуна с использованием некоксующегося угля и железорудной мелочи, позволяющих повысить коэффициент извлечения, одновременно не допуская налипания сконденсировавшегося цинкового компонента на стенках печи и способствуя таким образом повышению производительности.
Раскрытие изобретения
Согласно одному аспекту данного изобретения для реализации указанных целей предлагается устройство рециркуляции железосодержащих пыли и шлама в систему по производству чугуна с использованием некоксующегося угля и железорудной мелочи, включающую в себя три восстановительные печи с псевдоожиженным слоем, включая печь предварительного нагрева, печь предварительного восстановления и печь окончательного восстановления, а также плавильно-газогенераторную печь со слоем полукокса и установку брикетирования, причем устройство рециркуляции содержит: множество расходных бункеров для исходных материалов, предназначенных соответственно для хранения пыли/шлама (которую(ый) подвергают обезвоживанию, сушке и дроблению), связующего и железорудной мелочи и для выдачи этих материалов в установленных количествах; мешалку, предназначенную для смешивания и перемешивания определенного количества пыли/шлама, связующего и железорудной мелочи, выданных из расходных бункеров для исходных материалов; гранулятор, предназначенный для укрупнения покидающей мешалку смеси исходных материалов до окатышей определенных размеров; сушилку, предназначенную для сушки окатышей, поступающих из гранулятора; шахтную печь, соединенную с плавильно-газогенераторной печью посредством пятого газопровода и предназначенную для приема окатышей из сушилки и испарения с помощью восстановительного газа цинкового компонента (Zn), содержащегося в окатышах, причем шахтная печь включает в себя шестой газопровод, расположенный в ее верхней части и предназначенный для отвода отработавшего газа, содержащего испаренный цинковый компонент, и винтовой питатель, предназначенный для выдачи восстановленных железных окатышей, которые восстановлены восстановительным газом; и горячий закрытый грохот, предназначенный для сортировки выданных винтовым питателем восстановленных железных окатышей на крупные и мелкие окатыши в зависимости от их размеров и имеющий пятый и шестой рудные коробы, предназначенные для избирательной подачи отсортированных окатышей в плавильно-газогенераторную печь и установку брикетирования.
Согласно другому аспекту изобретения для реализации указанных целей предлагается способ рециркуляции железосодержащих пыли и шлама в процесс производства чугуна с использованием некоксующегося угля и железорудной мелочи, включающий в себя три восстановительные печи с псевдоожиженным слоем, включая печь предварительного нагрева, печь предварительного восстановления и печь окончательного восстановления, а также плавильно-газогенераторную печь со слоем полукокса и установку брикетирования. Способ рециркуляции содержит следующие стадии: перемешивание в мешалке определенных количеств пыли/шлама, связующего и железорудной мелочи, выданных из расходных бункеров для исходных материалов; укрупнение покидающей мешалку смеси исходных материалов в грануляторе до окатышей определенных размеров; сушку окатышей в сушилке, загрузку просушенных окатышей в шахтную печь, испарение цинкового компонента, содержащегося в загруженных окатышах, с помощью восстановительного газа, поступающего по пятому газопроводу из плавильно-газогенераторной печи, отвод цинкового компонента с отработавшим газом, и выдачу винтовым питателем шахтной печи восстановленных восстановительным газом железных окатышей; и сортировку в горячем закрытом грохоте выданных винтовым питателем восстановленных железных окатышей на крупные и мелкие (распавшиеся) окатыши для избирательной подачи в каждую из плавильно-газогенераторной печи и установки брикетирования.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 схематически показан весь процесс производства чугуна с использованием некоксующегося угля и железорудной мелочи;
на фиг.2 схематически показана конструкция устройства рециркуляции железосодержащей пыли и шлака в процесс производства чугуна с использованием некоксующегося угля и железорудной мелочи;
на фиг.3 проиллюстрирована диаграмма равновесия между Zn (G) и ZnO (S), рассчитанная с применением термохимии в атмосфере восстановительного газа.
Наилучшие варианты реализации изобретения
Приведенное далее детальное описание представит предпочтительный вариант реализации изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Как показано на фиг.2, устройство 1 рециркуляции, являющееся предметом изобретения, перерабатывает (возвращает в процесс) шлам/пыль, который(ая) образуется в процессе производства чугуна. Для этого устройство рециркуляции удаляет цинковый компонент, который содержится в шламе/пыли, путем его испарения восстановительным газом, и загружает шлам/пыль из восстановленного железа в плавильно-газогенераторную печь 40. Устройство 1 содержит расходные бункеры 110а, 110b и 110с для исходных материалов, мешалку 100, гранулятор 90, сушилку 80, шахтную печь 70 и горячий закрытый грохот 60.
То есть, в расходных бункерах 110а, 110b и 110с для исходных материалов содержатся смесь пыли/шлама, связующее и железорудная мелочь крупностью 1 мм или менее. Перед загрузкой в расходный бункер (110) шлам смешивают с железосодержащей пылью после обезвоживания, сушки и дробления. Соответственно в нижних частях расходных бункеров 110а, 110b и 110с установлены питатели (не показаны), предназначенные для выдачи/выгрузки смеси пыли/шлама, связующего и железорудной мелочи в установленных (заданных) количествах. После выдачи из расходных бункеров 110а, 110b и 110с исходные материалы подают с помощью транспортного средства, такого как ленточный конвейер (не показан), в мешалку 100 для подачи на следующие стадии.
Мешалка 100 смешивает и перемешивает в определенном соотношении смесь пыли/шлама, связующее и железорудную мелочь, выданные из расходных бункеров 110а, 110b и 110с в установленных количествах. Данное соотношение смешивания меняется в зависимости от содержания Fe в смеси пыли/шлама.
Гранулятор 90 принимает смесь исходных материалов, содержащую пыль/шлам, связующее и железорудную мелочь, смешанные в мешалке 100, и укрупняет эту смесь, превращая в окатыши определенных размеров.
Предпочтительно, окатыши, которые вырабатывает гранулятор 90, имеют размеры около 30 мм или менее в зависимости от скорости прохождения реакции в шахтной печи 70.
Получив окатыши из гранулятора 90, сушилка 80 нагревает и высушивает окатыши с тем, чтобы удалить влагу, которая попадает в то время, когда гранулятор осуществляет укрупнение смеси исходных материалов с превращением ее в окатыши определенных размеров.
После сушки в сушилке 80 окатыши загружают в шахтную печь 70, соединенную с плавильно-газогенераторной печью 40 посредством пятого газопровода 44 для получения из нее восстановительного газа. В шахтной печи 70 происходит испарение цинкового компонента и восстановление железного компонента посредством восстановительного газа, поступающего по пятому газопроводу 44. В нижней части шахтной печи 70 установлен винтовой питатель 72, предназначенный для выдачи из шахтной печи 70 восстановленных железных окатышей.
Шестой газопровод 71 подсоединен между верхней частью шахтной печи 70 и скруббером 120, причем в скруббере 120 используют холодную воду для промывания отработавшего газа и конденсации цинкового компонента, испаренного горячим восстановительным газом. Чистый отработавший газ, очищенный от цинкового компонента в скруббере 120, выпускают наружу через вытяжную трубу 121 и трубу с дожиганием. Ванна 130 для удаления цинка типа циклона установлена под скруббером 120 и соединена с ним посредством нижнего канала 122 для выдачи шлама с высоким содержанием цинка, полученного из цинкосодержащей(его) пыли/шлама.
Горячий закрытый грохот 60, расположенный между шахтной печью 70 и плавильно-газогенераторной печью 40, осуществляет сортировку восстановленных железных окатышей, поступающих из винтового питателя 72 печи 70, на мелкие и крупные окатыши в зависимости от их размеров, и направляет их соответственно в плавильно-газогенераторную печь 40 и установку 50 брикетирования по пятому и шестому рудным коробам 61 и 62. Предпочтительно, восстановленные железные окатыши, поступающие в горячий закрытый грохот 60, сортируют согласно эталонному размеру частиц, равному приблизительно 5-10 мм, в соответствии с существующим процессом восстановления в псевдоожиженном слое, в котором используется шихта с размерами частиц приблизительно 8 мм или менее.
Кроме того, горячий закрытый грохот 60 может соединяться с линией 69 для инертного газа, предназначенной для подачи инертного газа, такого как газообразный Ar или N2, с целью поддержания горячей инертной атмосферы, препятствуя таким образом охлаждению и повторному окислению окатышей.
Соответственно, когда при сортировке восстановленных железных частиц, поступающих из шахтной печи 70, на крупные и мелкие (распавшиеся) окатыши, эталонный размер частиц установлен равным 8 мм, восстановленные железные окатыши сортируются на крупные окатыши с размером приблизительно 8 мм или более и мелкие (распавшиеся) окатыши с размером приблизительно 8 мм или менее в горячем замкнутом пространстве. Окатыши, отнесенные на грохоте 60 к числу крупных, загружаются в плавильно-газогенераторную печь 40 по шестому рудному коробу 62, соединенному с транспортной линией 51 под установкой 50 брикетирования; с другой стороны, окатыши, отнесенные на грохоте 60 к числу мелких, загружаются в установку 50 брикетирования по пятому рудному коробу 61, соединенному с четвертым рудным коробом 42 над установкой 50 брикетирования, где происходит брикетирование мелких (распавшихся) окатышей в крупные. Крупные брикетированные окатыши загружают в плавильно-газогенераторную печь 40.
Следующее детальное описание представит порядок работы и эффект, получение которого обеспечивает изобретение с показанным выше устройством.
Железосодержащие пыль/шлам, образующиеся в процессе производства чугуна с использованием некоксующегося угля и железорудной мелочи, подвергают обезвоживанию, сушке и дроблению. Затем предварительно обработанную смесь шлама/пыли хранят в расходном бункере, вместе с тем связующее и железорудную мелочь хранят в отдельных расходных бункерах. Смесь шлама/пыли, связующее и железорудную мелочь выгружают в заданном количестве из расходных бункеров 110а, 110b и 110с для исходных материалов в мешалку 100, в которой смесь шлама/пыли, связующее и железорудную мелочь смешивают в нужных пропорциях, получая смесь исходных материалов, после чего смесь исходных материалов подают в гранулятор 90.
В грануляторе 90 из смеси исходных материалов получают окатыши крупностью 30 мм или менее. Полученные окатыши загружают в сушилку 80, где удаляют остатки влаги, и высушенные окатыши загружают в шахтную печь 70.
Затем, после того, как окатыши из смеси исходных материалов будут полностью загружены из гранулятора 90 в печь 70, по пятому газопроводу 44, одним концом соединенному с верхней частью плавильно-газогенераторной печи 40, а другим концом соединенному с нижней частью печи 70, в печь 70 подают восстановительный газ.
В результате происходит испарение и удаление цинкового компонента из окатышей под воздействием поступающего через нижнюю часть печи 70 восстановительного газа, в результате чего цинковый компонент отводится с отработавшим газом через шестой газопровод 71. С другой стороны, железный компонент, остающийся в окатышах, во время нахождения в печи 70 восстанавливается до закиси железа (FeO) или до металлического железа.
Предпочтительно, в шахтной печи 70 в процессе производства чугуна с использованием некоксующегося угля и железорудной мелочи поддерживается внутреннее давление около 4 бар или менее при внутренней температуре приблизительно от 800 до 1100°С.
Необходимость указанных условий объясняется тем, что при внутренней температуре ниже 800°С остается низкой скорость реакции, а при внутренней температуре свыше 1100°С легко происходит прилипание. На фиг.3 показана диаграмма равновесия между Zn (газообразным) и ZnO (твердым), термодинамически рассчитанного для атмосферы восстановительного газа, содержащей 65 мас.% СО, 5 мас.% СО2, 25 мас.% Н2 и 2 мас.% Н2О при избыточном давлении газа около 3 бар.
Отработавший газ из печи 70 подается по шестому газопроводу 71 в водоохлаждаемый скруббер 120, в котором газообразный цинковый компонент, входящий в состав отработавшего газа, конденсируется с образованием Zn или ZnO под воздействием охлаждающей воды, которую впрыскивают в скруббер 120. Сконденсированный цинковый компонент выгружают в форме шлама через нижний канал 122 в ванну 130 удаления цинка типа циклона. При прохождении через ванну 130 удаления цинка происходит концентрация шлама и его превращение в шлам с высоким содержанием цинка.
В то время, как отработавший газ выпускают из шахтной печи 70 через шестой газопровод 71, окатыши, оставшиеся в печи 70, содержат окисленное железо (главным образом Fe3O3), которое обычно восстанавливается почти до расплавленного железа.
Восстановленные окатыши выгружают посредством винтового питателя 72, установленного в нижней части восстановительной печи 70, для подачи на горячий закрытый грохот 60, который сортирует окатыши на крупные и мелкие (распавшиеся), исходя из эталонного размера частиц.
Из числа восстановленных железных окатышей, отсортированных на грохоте 60, крупные окатыши направляют непосредственно в плавильно-газогенераторную печь 40 по шестому рудному коробу 62, соединенному с линией 51 формованного железа, поскольку они не могут улететь ("вымываться") благодаря их размерам, превышающим эталонный размер частиц. С другой стороны, для того чтобы предупредить вымывание, мелкие (распавшиеся) окатыши подают в пятый рудный короб 61, соединенный с четвертым рудным коробом 42 таким образом, что их брикетируют в установке брикетирования и затем загружают в плавильно-газогенераторную печь 40 по линии 51 формованного железа.
Из смеси, состоящей из компонентов, перечисленных в табл.1, были получены окатыши размерами приблизительно от 10 до 30 мм. Окатыши высушили и подвергли восстановлению в восстановительном газе (65 мас.% СО, 5 мас.% СО2, 25 мас.% Н2 и 2 мас.% Н2О) при температуре около 900°С и при избыточном давлении газа около 3 бар в течение около 1 часа. В результате степень восстановления железного компонента составляла по меньшей мере 90%, а степень удаления Zn составляла по меньшей мере 80%, обеспечивая таким образом указанные эффекты изобретения.
| Таблица 1 Химический состав смеси, полученной в результате перемешивания железосодержащего шлама, пыли и неорганического связующего | |||||
| Общее Fe | C | CaO | SiO2 | Zn | |
| Содержание, % | 32,4 | 18,6 | 9,2 | 5,9 | 1,9 |
Промышленная применимость
Как указано выше в отношении процесса производства чугуна с использованием некоксующегося угля и железорудной мелочи, настоящее изобретение предусматривает получение окатышей из смеси исходных материалов, состоящей из шлама/пыли (обезвоженных, высушенных и подвергнутых дроблению в ходе предшествующего процесса), связующего и железорудной мелочи, таким образом, чтобы извлечь находящийся в шламе/пыли цинковый компонент путем испарения его из шлама/пыли восстановительным газом, с последующим извлечением остающегося в шламе/пыли железного компонента в форме жидкого металла путем восстановления и загрузки шлама/пыли в плавильно-газогенераторную печь, способствуя таким образом повышению коэффициента извлечения железного компонента в устройстве по производству чугуна, при одновременном предупреждении налипания сконденсированных отложений цинкового компонента на стенке печи, чтобы гарантировать стабильность процесса. Кроме того, возможно также повышение производительности за счет того, что со шламом/пылью смешивается железорудная мелочь.
Хотя предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения описаны в целях иллюстрации, специалистам в данной области техники должна быть очевидна возможность внесения различных модификаций, дополнений и замещений без отклонения от объема и существа изобретения, изложенных в прилагаемой Формуле изобретения.
1. Устройство рециркуляции железосодержащих пыли и шлама в систему по производству чугуна с использованием некоксующегося угля и железорудной мелочи, включающую в себя три восстановительные печи с псевдоожиженным слоем, включая печь предварительного нагрева, печь предварительного восстановления и печь окончательного восстановления, а также плавильно-газогенераторную печь со слоем полукокса и установку брикетирования, причем устройство рециркуляции содержит множество расходных бункеров для исходных материалов, предназначенных соответственно для хранения пыли/шлама, подвергнутого обезвоживанию, сушке и дроблению, связующего и железорудной мелочи и для выдачи этих материалов в установленных количествах, мешалку, предназначенную для смешивания и перемешивания определенного количества пыли/шлама, связующего и железорудной мелочи, выданных из расходных бункеров для исходных материалов, гранулятор, предназначенный для укрупнения покидающей мешалку смеси исходных материалов до окатышей определенных размеров, сушилку, предназначенную для сушки окатышей, поступающих из гранулятора, шахтную печь, соединенную с плавильно-газогенераторной печью посредством пятого газопровода и предназначенную для приема окатышей из сушилки и испарения с помощью восстановительного газа цинкового компонента, содержащегося в окатышах, причем шахтная печь включает в себя шестой газопровод, расположенный в ее верхней части и предназначенный для отвода отработавшего газа, содержащего испаренный цинковый компонент, и винтовой питатель, предназначенный для выдачи восстановленных железных окатышей, которые восстановлены восстановительным газом, и горячий закрытый грохот, предназначенный для сортировки выданных винтовым питателем восстановленных железных окатышей на крупные и мелкие распавшиеся окатыши в зависимости от их размеров и имеющий пятый и шестой рудные коробы, предназначенные для избирательной подачи отсортированных окатышей в плавильно-газогенераторную печь и установку брикетирования.
2. Устройство рециркуляции железосодержащих пыли и шлама по п.1, которое содержит также скруббер, соединенный с шестым газопроводом и предназначенный для впрыскивания воды с целью конденсации цинкового компонента в отработавшем газе, отводящую трубу, соединенную со скруббером и предназначенную для отвода чистого отработавшего газа, очищенного от цинкового компонента, к трубе с дожиганием, и ванну для удаления цинка, соединенную с нижней частью скруббера посредством нижнего канала и предназначенную для конденсации шлама с высоким содержанием цинка.
3. Устройство рециркуляции железосодержащих пыли и шлама по п.1, которое содержит также линию для инертного газа, предназначенную для подачи инертного газа в горячий закрытый грохот с целью поддержания там горячей инертной атмосферы для предупреждения охлаждения и повторного окисления окатышей.
4. Способ рециркуляции железосодержащих пыли и шлама в процесс производства чугуна с использованием некоксующегося угля и железорудной мелочи, включающий в себя три восстановительные печи с псевдоожиженным слоем, включая печь предварительного нагрева, печь предварительного восстановления и печь окончательного восстановления, а также плавильно-газогенераторную печь со слоем полукокса и установку брикетирования, причем способ рециркуляции содержит следующие стадии: перемешивание в мешалке определенных количеств пыли/шлама, связующего и железорудной мелочи, выданных из расходных бункеров для исходных материалов, укрупнение покидающей мешалку смеси исходных материалов в грануляторе до окатышей определенных размеров, сушку окатышей в сушилке, загрузку просушенных окатышей в шахтную печь, испарение цинкового компонента, содержащегося в загруженных окатышах, с помощью восстановительного газа, поступающего по пятому газопроводу из плавильно-газогенераторной печи, отвод цинкового компонента с отработавшим газом и выдачу винтовым питателем шахтной печи восстановленных восстановительным газом железных окатышей, и сортировку в горячем закрытом грохоте выданных винтовым питателем восстановленных железных окатышей на крупные и мелкие окатыши для избирательной подачи в каждую из плавильно-газогенераторной печи и установки брикетирования.
5. Способ рециркуляции железосодержащих пыли и шлама по п.4, в котором полученные в грануляторе окатыши обладают эталонным размером около 30 мм в зависимости от скорости прохождения реакции в шахтной печи.
6. Способ рециркуляции железосодержащих пыли и шлама по п.4, который также содержит стадии подачи отработавшего газа по шестому газопроводу, соединенному с шахтной печью, в скруббер, впрыскивания в скруббер охлаждающей воды с целью удаления цинкового компонента из отработавшего газа путем концентрации и отвода отработавшего газа, очищенного от цинкового компонента, через трубу с дожиганием, и конденсации шлама, выгруженного из скруббера, в ванне для удаления цинка типа циклон в шлам с высоким содержанием цинка с целью извлечения цинкового компонента.
7. Способ рециркуляции железосодержащих пыли и шлама по п.4, в котором в шахтной печи поддерживают внутреннее давление около 4 бар или менее и внутреннюю температуру приблизительно 800 - 1100°С.
8. Способ рециркуляции железосодержащих пыли и шлама по п.4, в котором в горячий закрытый грохот подают инертный газ с целью поддержания горячей инертной атмосферы для предотвращения охлаждения и повторного окисления окатышей.
9. Способ рециркуляции железосодержащих пыли и шлама по п.4, в котором горячий закрытый грохот имеет эталонный размер частиц приблизительно 5 - 10 мм, с целью сортировки окатышей на мелкие и крупные окатыши в отношении процесса восстановления в псевдоожиженном слое.
10. Способ рециркуляции железосодержащих пыли и шлама по п.9, в котором крупные окатыши, отсортированные на грохоте, загружают в плавильно-газогенераторную печь по шестому рудному коробу, соединенному с линией подачи горячих брикетов под установкой брикетирования.
11. Способ рециркуляции железосодержащих пыли и шлама по п.9, в котором мелкие распавшиеся окатыши, отсортированные на грохоте, загружают в установку брикетирования по пятому рудному коробу, соединенному с четвертым рудным коробом над установкой брикетирования, подвергают брикетированию в этой установке и затем загружают в плавильно-газогенераторную печь.
