Способ доменной плавки

,Е 1721009 Союз Советских Социалистических Респубпик(Ы) М, Кл,С 21 В 3/02 Росударствениый комитет СССР ио делам итобретеини и открытий(72) Автор изобретения Иностранец Эндре Боезнаи(54) СПОСОБ ЛОМЕННОЙ ПЛАВКИ И зобрет ение относитс я кспособууничтожения отходов резины, в частности изношенных автомобильных покрышек.Наиболее близким к описываемомуизобретению по технической сущностии достигаемым результатам являетсяспособ доменной плавки с использованием органических отходов (1.Сопутствующим явлением зкономического развития является увеличениеиз года в год во всем мире количества отходов резины, в основном засчет изношенных автомобильных покрышек. Поскольку нельзя не считатьсяс естественным распадом предметовиэ резины, создающим опасность загрязнения окружающей среды, ликвидация этих продуктов распада стано-вится важной задачей охраны окружающей среды,Известны различные способы уничтожения и повторного использованияв 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 материалбв в последнее время затрудненовследствие 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 измельченногорезинового"материа-ла,В промышленно развитых странах переработанная в отходы резина, используемая описанным выше способом, составляет лишь 1-2 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 вторичного использования в промьпаленномпроизводстве. содержащихся в резинеценных веществ. Использование в ка. честве добавок не может считатьсяповторным использованием, посколькужелезо, углерод, содержащийся н резине, и углеводороды в подобном видев процессах промышленного производства.не используются,Резиновая промышленность в противоположность бумажной, текстильнойи металлообрабатывающей и многимдругим отраслям промышленности является отраслью, в которой сверхнормативные отходы не могут быть повторно ИСпрльэонаны в качестве сырья.Проблемы уничтожения резиновыхотходов состоят главным образом втом, что объем капиталовложений приизвестных применяемых способах несоизмерим со стоимостью средств,применяемых для этих целей, 20Целью изобретения янляется создание способа, посредством которогоотходы отработаншей резины могутуничтожаться экономично и по существу беэ дополнительных капиталовложений, а,кроме того, ценйые нещества,содержащиеся в резине, могут бытьповторно выгодно использованы в процессе промышленного производства.Суть изобретения состоит в том,что химические и физические процессы,происходящие при выплавке чугуна в доменной печи, пригоднытакже и дляразложения отходов резины, и чтовещества, выделяющиеся из этихотходов в результате пиролитическогоразложения, по существу идентичнывеществам, содержащимся там и инжектируемым в доменную печь, в связис чем добавка резиновых отходовне оказывает отрицательного воздей"ствия на ход процесса выпланки чугуна.В соответствии с предлагаемымспособом отходы резины смешиваютсяс сырьем, загружаемым в доменнуюпечь, а затем доменная печь загружает ся этой смесью, Резиновые отходыучаствуют в процессах,протекающихв доменной печи, а соединения, возникающие при их распаде под дейстниемтемпературы, оказывают благоприятное 5 Овоздействие на плавку чугуна, описанную подробнее ниже,Для упрощения добавки и для того,ч гобы обеспечить равномерное прохождение резиновых отходов в 6 менную 55печь, предпочтительно измельчить резиновые отходы механическим путем,Целесообразно, чтобы вес каждогокуска не превышал 2 кг, а особеннспредпочтительно, чтобы он был впределах между 0,3 и 1 кг.Поскольку в доменной печи иэ рези-,.новых отходов образуется 40-60 вес.%углерода, который добавляется к первоначально загруженному количеству"кокСа, количество кокса, содержаще гося в шихте и/или количество добанл.чемого жидкого топлива можетбыть уменьшено за счет этого настолько, что количество образованногоуглерода окажется вполне достаточно,В конкретном примере исполненияспособа вследствие использованиятепла сгорания горючего доменного газа, выделяющегося иэ резиновых отходов, уменьшается количестно горючегогаза, потребляемого н воэдухонагренателях доменной печи.Для того чтобы при выплавке чугунане возникало никаких помех, количество резиноных отходов в смеси с шихтой, из расчетов на количество ныплавляемого чугуна, устанавлинаетсяне более 20, Пропорции загружаемогоматериала в большей степени зависятот качества железной руды и качества других загружаемых материалов;оптимальное значение н укаэанныхпределах следует устанавливатьэкспериментальным путем.Преимушества способа согласноизобретению состоят в том, что резиновые отходь 1 вновь используютсян производственном процессе, чтообеспечинает экономичный режимработы доменных печей, и что способне требует специальных капиталовложений. В промышленно развитых странах сушестнует целая сеть металлургических предприятий, расположенныходнако не слишком далеко друг отдруга, что обеспечивает органиэациюсбора отходов резины на относительно небольших территориях ( в окрестности металлургических предприятий), Благодаря этому значительносокращаются расходы на транспортировку и хранение.Поскольку выплавка чугуна поколичеству значительно превышаетизготовление резины, следует учесть,что для решения проблемы достаточно н среднем закладки 10 отходоврезины по отношению к объему ныпланляемого чугуна. А это значит, чтосуществующим металлургическим предприятиям для уничтожения поянлянхцихся резиновых отходов никаких дополнительных капиталовложений не потребуется,Оснонная проблема, а именно загрязнение окружающей среды резиновыми отходами, может быть решенапросто и одновременно экономично,способом согласно настоящему изобретению.Подробнее изобретение описынаетслс помощью конкретного примера исполнения.На чертея.е схематически изображена в разрезе доменная печь.После сбора резиновые отходы подготовляют для транспортировки,Псдготовка состоит иэ механическогодробления, при котором резиновье1 О 20 25 35 40 50 60 65 отходы иэмельчаютс на куски весомот 0,3 до 1 кг. После измельченияотходы могут быть поданы в доменнуюпечь посредством транспортных средствИзмельченные резиновые отходы подаются на смесительную плошадкудоменной печи и там выгружаются.После этого резиновые отходы попадают в устройство, готовящее смесьдля загрузки доменной печи, при этомдля ее переработки никаких особыхпроцессов больше не требуется,Материал для загрузки приготовляют в смесительном устройстве, Приэтом резиновые отходы смешиваютсяс 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 доменнойпечи. На колошниковой площадке 1,образующей начальную часть рабочейзоны доменной печи, резиновые отходывместе с другими составными частямизагрузочной смеси нагреваются и приОтемпературе 200 -300 С начинаетсяпиролитическое разложение резины.Дальше этот процесс происходит вшахте 2, после нагрева шихты до температуры 500-700 С разложение резинызаканчивается. Иэ отходов резины(в случае отходов обычных изношенныхавтомобильных покрышек) появляютсяследукщие продукты разложения: сталь,углерод, углеводороды с разной длинойцепи, но в основном метан, а крометого, двуокись углерода, окись углерода, водород и сероводород, Газообразные распада смешиваются с .кб-лошниковым газом доменной печи иудаляются из нее вместе с доменнымгазом через газоотвод. Твердые составные части или продукты распадаперемещаются смесью шихты вниз ивовлекаются в процесс переплавки,Частицы стали, являющиеся компонентами резиновых отходов, поглощаютуглерод, плавятся и превращаютсяв доменный чугун, который вместе состальным чугуном из эоны плавления3 попадает в заплечики 4.Углерод, образованный из резиновых отходов, так же как коксучаствует в процессе восстановления.руды и при этом вырабатывает энергию,Соотношение компонентов процесса,протекающего в доменной печи, бездобавки резиновых отходов и с ними,может быть представлено, следующимобразом:1) без добавки резиновых отходовдля получения одной тонны чугунатребуется 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 отходовдля получения одной тонны чугунатребуется следующее сырье:2 тонны руды среднего качества,0,95 тонны металлургического.:окса (с содержанием серы около1),0,5 тонны шлакообразующей добавки (известняка),0,1 тонны резиновых отходов(с содержанием железа около 10,с содержанием серы около 1, причемсталь из отходов резины увеличиваетколичество чугуна с 1 тонны до 1,01тонны).Иэ этого сравнения видно, чтопри добавке 10 резиновых отходовтребуется на 5 меньше кокса, причем Одновременно количество выплавляемого чугуна увеличивается на 1.Уменьшение расхода кокса объясняется наличием углерода, образующегося в результате пирблитическогоразложения резины, Расход топливадля доменной печи сокращается вследствие этого с 1:1 до 1,01:0,95.Приведенные в качестве примерасоотношения 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 добавкиводорода, выделяющегося из резиновыхотходов, и углеводорода увеличиваетсяпоимерно на 7-8, Энергия (природныйгаэ) для нагревания воздухонагревателей доменной печи может быть соответственно уменьшена.Предположим, что для доменной печисредней мощности может быть обеспечено непрерывное применение резиновых отходов в количестве 10 по отношению к чугуну, В этом случае приежегодной производительности 300000 тчугуна посредством способа согласноизобретению, в доменной печи ежегодноможет перерабатываться 30000 т резиновых отходов. Благодаря этому ежегодное производство чугуна возрастетна 30000 т,расход кокса уменьшитсяна 15000 т, и кроме того, обеспечивается экономия горючего газа примерно на 5,Эти цифровые данные доказывают,что посредством предложенного способа резиновые отходы, до сих порсчитавшиеся ничего не стоящими.изагрязняющими окружающую среду,оказываются промышленным сырьем,имекщим большое значение беэ дополнительных капиталовложений. Формула изобретения Способ доменной плавки, включающийзагрузку через колошник кокса.,же721009 леэорудных компонентов, флюса, доба" вок органических отходов, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения расхода кокса на плавку "чугуна, в качестве отходов используют предварительно изнощенные Б.Рак кийКорректор Составитеа Техред М дактор Е.Синицкая узьм тчи дписное 5 4 Ш ШЕ лиал фПатентф, г,ужгород, ул,Проек Заказ 10255/51 ЦНИИПИ Гос по делам 113035, МоскТира дарственно изобретени а, Ж, Р автомобильные покрьв 1 ки в количествесамое большее до 20 от веса чугуна.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 317103, кл С 21 В 5/00, 1971,608 комитета СССи открытийушская наб.,д.