CC BY
349
РЕСУРСО- И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
от нормативного документа» P, решение об обновлении (корректировке) данного показателя и способ этого обновления принимается экспертной группой.
3.3. Обновление (корректировка) показателя «Вероятность выполнения заказа при отклонении от нормативного документа» осуществляется один раз в месяц по формуле
' Еп ^
p =
кор
1 -
х 100,
где Pкор - скорректированная вероятность выполнения заказа при отклонении от нормативного документа, %;
^р - суммарное количество продукции (тонн, партий, раскатов или штук) с отклонениями по качеству, произведенной с нарушениями технологических параметров с момента нулевого отсчета с учетом последнего отчетного периода (месяц);
- суммарное количество продукции (тонн, партий, раскатов или штук), произведенной с нарушениями технологических параметров с момента нулевого отсчета с учетом последнего отчетного периода (месяц).
Моментом нулевого отсчета считается момент освоения технологии производства рассматриваемой продукции с началом накопления статистической информации.
Достоинством предлагаемой методики является возможность прогноза отклонения по качеству при
несоблюдении технологических параметров. Такой прогноз позволяет активным образом корректировать процесс выполнения заказов.
Литература
1. Круглов А.В., Якименко В.Н., Каплан Д.С. Корпоративная система управления качеством продукции и контроля стабильности технологических процессов на основе статистических методов (SPC) // Труды Восьмого конгресса прокатчиков. Магнитогорск: Магнитогорский Дом печати, 2010. Т. 2. С. 543-551.
2. Повышение эффективности управления качеством в металлургии / Салганик В.М., Песин А.М., Тимошенко В.И., Леднева Г.А., Рязанова Е.А. // Современные металлические материалы и технологии: труды междунар. науч.-техн. конф. СПб.: СПбГПУ, 2009. С. 243-247.
3. Салганик В.М., Рашников В.Ф., Шемшурова Н.Г. Основы квалиметрии. Инструменты и системы управления качеством: учеб. пособие. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та, 2012. 344 с.
4. Кухта Ю.Б., Полецков П.П., Егорова Л.Г. Алгоритм функционирования информационной системы управления качеством на металлургическом предприятии // Информационные технологии. Радиоэлектроника. Телекоммуникации (ITRT-2012). II международная заочная научно-техническая конференция: сб. статей. Ч. 2. Тольятти, 2012. С. 329-334.
Сведения об авторах
Салганик Виктор Матвеевич - д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой обработки металлов давлением института металлургии, машиностроения и материалообработки ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова». Тел.: 8(3519) 29-85-25. E-mail: chikishev_denis@mail.ru
Полецков Павел Петрович - д-р техн. наук, проф. института металлургии, машиностроения и материалообработки ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова». Тел.: 8(3519) 29-85-25. E-mail: pavel_poletskov@mail.ru.
Гущина Марина Сергеевна - аспирантка института металлургии, машиностроения и материалообработки ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова». E-mail: marina.mgn.89@mail.ru
♦ ♦ ♦
УДК 669. 292.3 : 669. 054. 82 Шубина М.В., Махоткина Е.С.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ВАНАДИЯ ИЗ ШЛАКОВ ПЕРЕРАБОТКИ ТИТАНОМАГНЕТИТОВ
Аннотация. Представлены результаты лабораторного исследования возможности гидрометаллургического извлечения ванадия из шлака переработки титаномагнетитов Южного Урала с низким содержанием ванадия. Проведено сплавление шлака со щелочными добавками и дальнейшая обработка плава водой. Содержание извлеченного ванадия определено титриметрическим методом и рентгенофлуоресцентной спектроскопией (РФС). Изучена степень извлечения ванадия в зависимости от температуры и продолжительности обжига. Обжиг шлака со щелочными добавками при температурах 930-950°С в течение 1 ч 30 мин - 1 ч 50 мин обеспечивает степень извлечения ванадия около 30%.
Ключевые слова: гидрометаллургическое извлечение, ванадий, шлак, процесс 1Ттк3, выщелачивание, качественные реакции, титриметрический метод, рентгенофлуоресцентная спектроскопия (РФС).
Раздел 8
В настоящее время в мировой практике металлургического производства получают распространение методы прямого восстановления железа, исключающие участие агломерационного, коксохимического и доменного производств. Несмотря на высокую экологичность этих процессов, сохраняется проблема образования значительного количества отходов в виде шлака с существенным содержанием дорогостоящих и промышленно-востребованных металлов. В связи с этим актуальной является задача переработки шлаков прямого восстановления железа.
Проведено исследование шлаков полупромышленной переработки по японской технологии 1Ттк3 титаномагнетитов Южного Урала (месторождение Малый Куйбас) с низким содержанием ванадия (см. таблицу) с целью гидрометаллургического извлечения соединений ванадия из шлака.
Химический состав шлака
Массовая доля,%
Fe V2O3 TiO2 CaO SiO2 S AI2O3 MgO
22,6- 1,02- 17,1- 7,55- 22,5- 0,164- 12,1- 3,4-
24,8 1,2 21,0 10,2 26,3 0,214 16,2 5,93
вой кислотой. Степень извлечения ванадия в данном случае составила всего 1,0%.
Поэтому в дальнейших исследованиях применялся высокотемпературный обжиг шлака со щелочными добавками Na2CO3 (можно СаО, NaCl, Na2SiO3) с последующим водным выщелачиванием. Роль щелочных добавок сводилась к получению водорастворимых соединений ванадия, что значительно удешевляет и упрощает технологию, исключает загрязнение окружающей среды. Температура обжига составляла 700-950°С. После водного выщелачивания раствор отфильтровывали и проводили титриметрическое определение ванадия с помощью соли Мора. Одновременно осуществляли анализ образцов способом рент-генофлуоресцентной спектроскопии (РФС) на энергодисперсионном спектрометре «ARL QUANT X» с применением градуировочного графика (см. рисунок) и расчетами по специальной методике.
Результаты анализов показали следующее:
- наибольшая степень извлечения ванадия достигнута при проведении водного выщелачивания шлака;
- обжиг шлака со щелочными добавками при 930-950 0С в течение 1 ч 30-50 мин обеспечивает степень извлечения ванадия около 30%;
- процесс извлечения не требует применения дорогостоящих реагентов и является экологически чистым. Таким образом, исследованием установлена
\ -
î -
1 ~
f п*
Для исследования шлаков применили метод кислотного выщелачивания необожженного шлака и метод сплавления шлака с карбонатом натрия с дальнейшей обработкой плава водой . Перед количественным определением содержания ванадия провели ряд качественных реакций с полученными растворами, которые использовались в дальнейшей работе после выщелачивания шлаков.
При кислотном выщелачивании навеску необожженного шлака растворяли в смеси кислот (Н2804 и Н3РО4, 1:1) при кипячении. После охлаждения и фильтрования раствора провели количественное определение содержания ванадия титриметри-ческим методом, основанным на титровании ионов
Уу в кислой среде стан- „ ,
^ Г рафик зависимости аналитического сигнала от измеренной концентрации
дартным раствором соли
Мора с внутренним индикатором - фенилантранило- прищипиальная в°зможн°сгь извлечения ванадия из
шлаков переработки сырья по технологии 1Ттк3, что
__в перспективе позволит решить проблему накопления
* Махоткина Е.С., Шубина М.В. Извлечение ванадия из такого вида отходов металлургического производства шлака процесса 1Ттк3 // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования: материалы 71-й межрегиональной научно-технической конференции / под ред. В.М. Колокольцева. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2013. Т.1. С.169-172.
76
Теория и технология металлургического производства
РЕСУРСО- И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
Сведения об авторах
Шубина Марианна Вячеславовна - канд. техн. наук, доц. факультета стандартизации, химии и биотехнологии ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова». E-mail: shubina_mar@mail.ru
Махоткина Елена Станиславовна - канд. техн. наук, доц. факультета стандартизации, химии и биотехнологии
ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова».
♦ ♦ ♦
УДК 669.181
Панишев Н.В., Черняев А.А., Пантелеев А.В.
ПЕРЕРАБОТКА МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ ОТХОДОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА С ПОЛУЧЕНИЕМ ГРАНУЛИРОВАННОГО ЧУГУНА И ИЗВЛЕЧЕНИЕМ ЦИНКА
Аннотация. Был разработан способ утилизации мелкозернистых цинксодержащих металлургических отходов путем прямого восстановления с использованием элементов технологии ITmk3. Способ позволяет получать гранулированный чугун за 9-12 мин с попутным извлечением цинка.
Ключевые слова: прямое восстановление, цинксодержащие отходы, шламы, пыль.
На предприятиях с полным металлургическим циклом выход цинксодержащих отходов после сухой и мокрой очистки технологических газов в доменном и сталеплавильном производствах достигает 50 и более кг/т выплавляемой стали. Вовлечение в металлургический передел таких отходов без специальной предварительной подготовки ограничено из-за присутствия в них цинка. Участие в доменной плавке цинка нежелательно, поскольку его соединения вместе со щелочами оседают в виде настылей на стенах доменной печи, искажая ее внутренний профиль, что, в свою очередь, нарушает ровный сход шихты, сопровождающийся потерей производительности печи [1]. Кроме того, растет удельный расход кокса на выплавку чугуна, поскольку на каждый килограмм цинка при восстановлении в доменной печи требуется не менее 10 кг кокса. По этой причине основная масса уловленной пыли и шлама депонируется соответственно в отвалах и шламохранилищах, загрязняя окружающую среду. Уместно отметить, что содержание цинка в металлургических отходах будет постоянно расти с увеличением доли в металлоломе автомобильного скрапа.
В России, являющейся экспортером железорудного сырья, не используются какие-либо технологии предварительной подготовки цинксодержащих отходов металлургического производства. В странах ЕС, Украине, Индии для этих целей используются вращающиеся трубчатые печи (процесс <^аек»), отличающееся высокими энерге-
тическими затратами. В Японии, Китае, США для этих целей используют ПВП-печи с вращающимся подом (процесс «Fastmet»). Оба процесса обеспечивают удаление цинка на 98% и производят DRI - ме-таллизованное сырье с низким содержанием железа, поскольку пустая порода остается в конечном продукте. По этой причине DRI используется в доменной плавке. Уловленная в рукавных фильтрах пыль, содержащая оксид цинка, реализуется предприятиям, производящим цинк.
В ОАО «ММК» образуется более 0,5 млн.т/г цинксодержащих мелкозернистых отходов (табл. 1).
При этом колошниковая пыль полностью утилизируется в агломерационном производстве, аккумулируя содержание цинка в контуре аглодоменного передела.
Для снижения содержания цинка доменный шлам перерабатывается совместно с первородным
Таблица 1
Образование отходов металлургического производства
Вид отхода Выход Отходы содержат
тыс.т/г % Fe Zn C
тыс.т/г % тыс.т/г % тыс.т/г %
Колошниковая пыль 220,245 43,9 98,23 43,0 0,385 10,26 43,17 63,14
Доменный шлам 183,947 36,7 89,77 39,3 2,263 60,28 25,20 36,86
Пыль ЭСПЦ 17,680 3,5 7,34 3,2 0,292 7,78 - -
Конвертерный шлам 79,776 15,9 33,11 14,5 0,814 21,68 - -
Всего 501,648 100 228,45 100 3,754 100 68,37 100
