CC BY
46
76 з
г^ттгп гг кат.гсгггРПгР.
(35). 2005 -
ЕТАЛЛУРГИЯ
С. В. ТЕРЛЕЦКИЙ, РУП «БМЗ»
УДК 669.187
О НЕКОТОРЫХ ПРОБЛЕМАХ ПЕРЕРАБОТКИ СТРУЖКИ В СОВРЕМЕННЫХ ДУГОВЫХ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧАХ
Основными факторами конкурентоспособности металлургических предприятий в современных условиях являются их стабильная работа, рост производительности, повышение качества продукции, наличие сырьевой базы и рынка сбыта продукции. Все больше получают распространение компактные высокопроизводительные минизаво-ды, специализирующиеся на переработке вторичного сырья — металлолома, поэтому в недалеком будущем дефицит металлического лома может стать тормозом для роста производительности и снижения себестоимости продукции. Одним из источников увеличения лома для электросталеплавильного производства может быть стальная стружка [1]. В настоящее время на машиностроительных предприятиях республики образуется до 100—120 тыс. т стружки ежегодно. При потребности Белорусского металлургического завода в металлическом ломе около 2 млн т в год доля стружки может составить до 5—6%. Однако проблема использования стружки состоит в том, что для применения ее в качестве составляющей металлошихты сталеплавильных агрегатов необходима предварительная специальная подготовка. Из-за дисперсности этого материала сортировка его по видам и очистка от примесей на пунктах сбора является либо крайне сложной, либо практически невыполнимой задачей. Основные негативные показатели стружки (смешивание стружки легированных и углеродистых марок стали; наличие неметаллических примесей; наличие влаги и масла) приводят к следующим негативным последствиям: перерасходу металлошихты; снижению выхода годного металла; увеличению расхода электроэнергии; созданию аварийных ситуаций из-за возгорания масла и выбросам металла при завалке стружки в печь; увеличению доли незаказных плавок по превышению содержания вредных примесей хрома, никеля, меди и др.
По данным [2], при переработке замасленной стружки в сталеплавильных агрегатах выбрасыва-
ются в цех и окружающую среду значительные количества вредных веществ в виде сажистого углерода, вредного продукта горения масла — акролеина, пыли и др., что приводит к заболеваниям и ухудшению экологической обстановки в городе. Можно, конечно говорить, что современные ДСП, которые имеются на РУП «БМЗ», снабжены пылегазоочистными установками (ПГУ), однако в настоящее время, когда печи работают с производительностью значительно превышающей проектную, эти установки работают на пределе своих возможностей и дополнительный источник газов и пыли приводит к выбросам в атмосферу продуктов, не попавших в газоочистные тракты. Кроме того, активное пылегазовыде-ление от стружки в пространство цеха происходит при неработающей печи в момент завалки шихты, когда ПГУ не включены в рабочий режим.
Следует также отметить, что при хранении рассыпчатой стружки на открытых площадках из-за большой поверхности контакта происходит интенсивное окисление стружки, при котором наблюдается активное газовыделение (дымит). Соответственно увеличение продуктов окисления снижает содержание самого металла, не говоря уже об опасностях возгорания и экологической обстановке.
Из-за перечисленных выше сложностей завод до 2001 г. практически не использовал стружку в качестве металлошихты и только в 2001 г., когда по разным причинам резко снизились поставки кускового лома из России, предприятие из-за угрозы полной остановки было вынуждено начать использовать стружку и брикеты из нее. Ниже приведены основные результаты использования стружки в различных ее видах.
Витая стружка
В марте 2001 г. поступившая на РУП «БМЗ» от ГО «Белвтормет» стружка по результатам входного контроля имела следующие показатели: содержание примесей и масла составляло от 4 до
16% (в среднем 7%); серы - от 0,02 до 0,10; хрома - от 0,1 до 1,0; никеля - от 0,1 до 2,4; меди - от 0,1 до 0,4%.
Как видно из приведенных данных, все негативные факторы (большое количество примесей и смешивание легированной и углеродистой стружки) присутствуют. Влияние стружки на технологические показатели выразилось в следующих цифрах.
При использовании всего от 2,5 до 4,0% в составе шихты стружки количество незаказных
плавок по превышению содержания никеля увеличилось на 2,2%. Удельный расход металлошихты увеличился на 23 кг/т, выход годного металла снизился на 1,9%. Время под током увеличилось на 1 мин. При увеличении стружки в составе шихты до 8—9% удельный расход металлошихты вырос на 45 кг/т. Время плавки увеличилось на 3 мин, выход годного металла снизился на 3,6%. Динамика технологических показателей представлена на рисунке.
Расход металлошихты
1.135 1.13 1.125 1.12 1.115 1.11 1.105 1.1 1.095 1.09 1.085, 1.08
^ТШ.............
4 6
Доля стружки в шихте, %
Время плавки под током
Доля стружки в шихте, %
Влияние стружки на технологические показатели
Пути снижения негативных сторон стружки, на наш взгляд, могут быть следующими.
1. Разделение углеродистой и легированной стружки должно осуществляться в местах ее образования, т.е. на машиностроительных предприятиях должно быть отдельное складирование стружки легированной и углеродистой, как и дальнейшая ее транспортировка в пункты сбора. Данная проблема, по нашему мнению, носит более психологический характер, связанный с культурой производства, чем с капитальными затратами для ее решения.
2. Проблему дисперсности стружки можно решить путем ее брикетирования (прессования в брикеты).
Брикетированная стружка
Прессование также может частично решить проблему удаления масла из стружки, для этого необходимо, чтобы плотность полученных брикетов составила 6000 кг/м3. В настоящее время, по данным ГО «Белвтормет», при имеющихся на предприятиях республики гидравлических прессах типа Б-6238 или Б-6241 достичь плотности не менее 5000 кг/м3 практически невозможно.
Поступившая на РУП «БМЗ» в 2000 г. партия брикетов из стружки категории 7Б по ГОСТ 2787-75 так и не была использована по следующим причинам:
• количество примесей и масла составляло 5-7%, по ГОСТ - не более 3%;
• количество осыпавшейся стружки составило более 15%, по ГОСТу - не более 5%;
• содержание влаги — 2,0—2,5%.
При таком уровне замасленности и осыпаемости плотность брикетов была ниже 4500 м3/т.
Одним из способов решения проблем снижения содержания примесей и масла, а также повышения плотности брикетов является горячее прессование.
Горячепрессованные брикеты из стружки
Преимуществом горячего прессования является то, что в процессе нагрева стружки происходит
Из таблицы видно, что опытный материал соответствует типовым требованиям ГОСТ 2787-75 для брикетов из стальной стружки категории 6Б1.
Отмечено небольшое осыпание брикетов (не более 3%) и наличие не полностью удалившегося в процессе термической обработки масла, величина которых однако не превысила допустимых значений.
Производственные испытания показали, что при использовании брикетов от 9 до 17% в составе шихты расходный коэффициент увеличился на 21 кг/т, выход годного снизился на 1,5%, длительность плавки под током увеличилась на 1 мин. Поэтому в результате проведенной работы было рекомендовано использовать в составе шихты не более 10% горячепрессованных брикетов.
Заключение
Для эффективного использования стружки в качестве металлошихты для дуговых сталеплавильных печей необходимы следующие мероприятия.
1) организация в местах образования раздельного складирования легированной и углеродистой
частичное удаление летучих элементов и масла, а также в связи размягчением исходных материалов брикеты получаются значительно плотнее в сравнении с холодными.
В 2005 г. на РУП «БМЗ» в рамках разработанного совместно с HAH Беларуси «Календарного плана проведения исследований по отработке тех-ноги-ческого процесса плавки стали с использованием горячепрессованных брикетов» проводили испытания опытных партий таких брикетов из стружки производства ОАО «Минский подшипниковый завод». Характеристики брикетов по результатам входного контроля приведены в таблице.
стружки, как и транспортировка ее в пункты сбора;
2) прессование стружки в брикеты;
3) при холодном брикетировании прессовальное оборудование должно обеспечивать такое усилие, при котором плотность брикетов будет находиться на уровне 6000 кг/м3, содержание безвредных примесей и масла — не более 1%, количество осыпавшейся стружки после ее транспортировки к месту использования — не более 3%;
4) организация на предприятиях-переработчиках вторичных металлов участков горячего прессования на примере ОАО «Минский подшипниковый завод».
Литература
1. Шипулин А.Т., Баринов НА., Жилкин Н.К. Переработка и использование металлической стружки. М.: Металлургия, 1970.
2. Юров Н.С., Резниченко В.А., Воло-буев В.Ф., Юрова В.Г. Пути повышения эффективности использования лома и отходов легированных сталей // Сталь. 1994. №9.
Усредненные значения входного контроля проб опытных брикетов по данным входного контроля и
требования ГОСТ 2787-75
Наименование документа Химический состав, % Геометрические параметры, м Физические параметры Засор
Сг Ni Си Si S р Мп D h т ,кг с, кг/м3 %
Входной контроль 1,5 0,13 0,22 0,4 0,03 0,016 1,2 0,152 0,054 6,11 6171 0,5
ГОСТ 2787-75 (6Б1) 0,41,8 н.б. 0,4 - н.б. 1,6 - - 0,21,9 Не регламентирую тся 250 н.м. 5000 н.б. 1,0
