Способ доменной плавки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНХУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 050478(21) 2597399/22-02 (23) ПРиоРитет — (32) 15.О8.77 (>1) BE-1305 (:> 1) ВН1

Опубликовано О 50 38 О. Бюллетень % 9

Лата опубликования описания О80380

Союз Советских

Социалистических

Респубпик

< >721009 (Ы) N. Кл.

С 21 В 3/02

I »сударствеииый >roM>rrer

С(СР

II<1 лелям ии>бреre»íè и откр>,»ий (53) УДК бб9.162, .149 (088 .8) (72) Автор изобретения

Иностранец

Эндре Б1>езнаи (BHP) (71) з а я в ит ель (54 ) СПОСОБ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ

Изобретение относится к способу уничтожения отходов резины, в частности изношенных автомобильных покрышек.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является способ доменной плавки с использованием органических отходов (1).

Сопутствующим явлением зкономического развития является увеличение из года в год во всем мире количества отходов резины, в основном за счет изношенных автомобильных покрышек. Поскольку нельзя не считаться с естественным распадом предметов иэ резины, создающим опасность загрязнения окружающей среды, ликвидация этих продуктов распада становится важной задачей охраны окружающей среды.

Известны различные способы уничтожения и повторного использования в промышленном производстве резиновых отходов.

-В соответствии с одним иэ известных способов резиновые изделия измельчаются механическими дробильными установками, с целью удаления текс.тильных прокладок, их подвергают .химической обработке для получения размельченного материала, используют в строительстве или в других целях в качестве вспомогательного материала.

Согласно этому способу измельчение этих материалов B последнее время затруднено вследствие все воз= растающего применения в производстве автопокрышек элементов из металла и корда (например для радикальных шин), высокой стоимости химической обработки и, наконец, экономической и количественной ограниченности вторичного использования получаемого измельченного резинового-материа- ла.

В промышленно развитых странах переработанная в отходы резина, используемая описанным выше способом, составляет лишь 1-2Ъ от общего годового количества. идущей в отходы резины.

Измельчение резиновых отходов и вторичное их использование до сих пор не было решено с экономической ..точки зрения.

Известные способы не обеспечивают полного экономического уничтожения отходов изношенной резины и вторич

721009 ного использования в промыаленном производстве. содержащихся в резине ценных веществ, Использование в ка, честве добавок не может считаться повторным использованием, поскольку железо, углерод, содержащийся в резине, и углеводороды в подобном виде в процессах промышленного производства.Hp. используются.

Резиновая промышленность в противоположность бумажной, текстильной и металлообрабатывающей и многим другим отраслям промышленности является отраслью, в которой сверхнормативные отходы не могут быть повторно испрльэованы в качестве сйрья.

Проблемы уничтожения резиновых отходов состоят главным образом в том, что объем капиталовложений при известных применяемых способах несоизмерим со стоимостью средств, применяемых для этих целей. 20

Целью изобретения является создание способа, посредством которого отходы отработавшей резины могут уничтожатьс я экономично и по существу беэ дополнительных капиталовло- 75 жений, а, кроме того, ценйые вещества, содержащиеся в резине, могут быть повторно выгодно использованы в процессе промышленного производства.

Суть изобретения состоит в том, что химические и физические процессы, происходящие при выплавке чугуна в доменной печи, пригодны также и для разложения отходов резины, и что вещества, выделяющиеся из этих отходов в результате пиролитического разложения, по существу идентичны веществам, содержащимся там и инжек тируемым в доменную печь, в связи с чем добавка резиновых отходов не оказывает отрицательного воздей— ствия на ход процесса выплавки чугуна.

В соответствии с предлагаемым способом отходы резины смешиваются с сырьем, загружаемым в доменную печь, а затем доменная печь загружает-45 ся этой смесью. Ре..линовые отходы участвуют в процессах, протекающих в доменной печи, а соединения, возникающие при их распаде под действием температуры, оказывают благоприятное 5Q воздействие на плавку чугуна, описанную подробнее ниже.

Для упрощения добавки и для того, ч гобы обеспечить равномерное прохождение резиновых отходов в 316менную 55 печь, предпочтительно измельчить резиновые отходы механическим путем.

Целесообразно, чтобы вес каждого куска не превышал 2 кг, а особеннс предпочтительно, чтобы он был в пределах между 0,3 и 1 кг.

Поскольку в доменной печи иэ рези-,. новых отходов образуется 40-60 вес.Ъ углерода, который добавляется к первоначально загруженному количеству

"кокса, количество кокса, содержаще- 65 гос я в шихте и/или количество добавл.чемого жидкого топлива может быть уменьшено за счет этого настолько, что количество образов анного углерода окажется вполне достаточно.

В конкретном примере исполнения с пос оба в следств ие ис поль зов а ни я тепла сгорания горючего доменного гаэа, выделяющегося иэ резиновых отходов, уменьшается количество горючего газа, потребляемого в воэдухонагревателях доменной печи.

Для того чтобы при выплавке чугуна не возникало никаких помех, количество резиновых отходов в смеси с шихтой, из расчетов на количество выплавляемого чугуна, устанавливается не более 20t. Пропорции загружаемого материала в большей степени зависят от качества железной руды и качества других загружаемых материалов; оптимальное значение в укаэанных пределах следует устанавливать экспериментальным путем.

Преимуществ à с пособа с оглас но изобретению состоят в том, что резиновые отходь вновь используются в производственном процессе, что обеспечивает экономичный режим работы доменных печей, и что способ не требует специальных капиталовложений. В промышленно развитых странах существует целая сеть металлургических предприятий, расположенных однако не слишком далеко друг от друга, что обеспечивает органиэацию сбора отходов резины на относительно небольших территориях (в окрестности металлургических предприятий). Благодаря этому значительно сокращаются расходы на транспортировку и хранение.

Поскольку выплавка чугуна по количеству значительно превышает изготовление резины, следует учесть, что для решения проблемы достаточно в среднем закладки 10% отходов резины по отношению к объему выплавляемого чугуна. А это значит, что существующим металлургическим предприятиям для уничтожения появляющихся резиновых отходов никаких дополнительных капиталовложений не потребуется.

Основная проблема, а именно за-. грязнение окружающей среды резиновыми отходами, может быть решена просто и одновременно экономично, способом согласно настоящему изобретению.

Подробнее изобретение описывается с помощью конкретного примера исполнения.

На чертея.е схематически изображена в разрезе доменная печь °

После сбора резиновые отходы подготовляют для транспортировки, Псдготовка состоит иэ механического дробления, при котором резиновье

721009

25

40

55

65 отходы иэмельчаютс» на куски весом от 0,3 до 1 кг. После измельчения отходы могут быть поданы в доменную печь посредством транспортных средств язмельченные резиновые отходы подаются на смесительную плошадку доменной печи и там выгружаются.

После этого резиновые отходы попадают в устройство, готовящее смесь для загрузки доменной печи, при этом для ее переработки никаких особых процессов больше не требуется °

Материал для загрузки приготовляют в смесительном устройстве. При этом резиновые отходы смешиваются с другими составными частями шихты.

Загрузка смеси относится к обычному рабочему процессу доменной печи.

При этом резиновые отходы, смешан- ные с материалом загрузки, оказывают-: ся в замкнутом пространстве доменной печи. На колошниковой площадке 1, образующей начальную часть рабочей зоны доменной печи, резиновые отходы вместе с другими составными частями. загрузочной смеси нагреваются и при () температуре 200 — 300 C начинается пиролитическое разложение резины.

Дальше этот процесс происходит в шахте 2, после нагрева шихты до температуры 500-700 С разложение резины заканчивается. Иэ отходов резины (в случае отходов обычных изношенных автомобильных покрышек) появляются следукщие продукты разложения: сталь, углерод, углеводороды с разной длиной цепи, но в основном метан, а кроме того, двуокись углерода, окись углерода, водород и сероводород. Газообразные распада смешиваются с .Ко лошниковым газом доменной печи и удаляются из нее вместе с доменным газом через газоотвод. Твердые составные части или продукты распада перемещаются смесью шихты вниз и вовлекаются в процесс переплавки.

Частицы стали, являющиеся компонентами резиновых отходов, поглощают углерод, плавятся и превращаются в доменный чугун, который вместе с остальным чугуном из эоны плавления

3 попадает в заплечики 4.

Углерод, образованный из резиновых отходов, так же как кокс участвует в процессе восстановления. руды и при этом вырабатывает энергию, Соотношение компонентов процесса, протекающего в доменной печи, без добавки резиновых отходов и с ними, может быть представлено, следующим образом:

1) без добавки резиновых отходов для получения одной тонны чугуна требуется следующее сырье:

2 тонны руды среднего качества, 1 тонна металлургического кокса (с содержанием серы около 1%), 0,5 тонны шлакообраэующей добавки (известняка);

2) с добавкой резиновых отходов для получения одной тонны чугуна требуется следующее сырье:

2 тонны руды среднего качества, 0,95 тонны металлургического .:окса (с содержанием серы около

1%), О, 5 тонны шлакообразующей добав— ки (известняка), 0,1 тонны резиновых отходов (c содержанием железа около 10%, с содержанием серы около 1%, причем сталь из Отходов резины увеличивает количество чугуна с 1 тонны до 1,01 тонны).

Иэ этого сравнения видно, что при добавке 103 резиновых отходов требуется на 5Ъ меньше кокса, причем одновременно количество выплавляемого чугуна увеличивается на 1%.

Уменьшение расхода кокса объясняется наличием углерода, образующегося в результате пирблитического разложения резины. Расход топлива для доменной печи сокращается вследствие этого с 1:1 до 1,01:0,95.

Приведенные в качестве примера соотношения могут меняться в зависимости от качества руды, соотношения компонентов смеси резиновых отходов и ее состава, причем количество топлива, необходимого для доменной печи, уменьшается в каждом отдельном случае.

Теплота сгорания выделяющегося доменного газа в результате добавки водорода, выделяющегося из резиновых отходов, и углеводорода увеличивается поимерно на 7-8%. Энергия (природный гаэ) для нагревания воздухонагревателей доменной печи может быть соответственно уменьшена.

Предположим, что для доменной печи средней мощности может быть обеспечено непрерывное применение резиновых отходов в количестве 10% по отношению к чугуну. В этом случае при ежегодной производительности 300000т чугуна посредством способа согласно изобретению, в доменной печи ежегодно может перерабатываться 30000 т резиновых отходов. Благодаря этому ежегодное производство чугуна возрастет на 30000 т.,расход кокса уменьшится на 15000 т, и кроме того, обеспечивается экономия горючего газа примерно на 5%.

Эти цифровые данные доказывают, что посредством предложенного способа резиновые отходы, до сих пор считавшиеся ничего не стоящими.и загрязняющими окружающую среду, оказываются промышленным сырьем, имекщим большое значение беэ дополнительных капиталовложений.

Формула изобретения

Способ доменной плавки, включающий загрузку через колошник коксà.,же721009

Составитель Б.Раковский

Редактор Е,Братчикова Техред М.Кузьма Корректор В.Синицкая

Заказ 10255/51 Тираж 608 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4 леэорудных компонентов, флюса, добавок органических отходов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью сокращения расхода кокса на плавку - чугуна, в качестве отходов используют предварительно изношенные автомобильные покрышки в количестве самое большее до 20% от веса чугуна.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 317103, кл С 21 В 5/00, 1971,