Способ утилизации маслоокалиносодержащих отходов

801151768 СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН а) Г 23 С 7/05 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И СССРРЬПИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Жил вапо точ нои 486,6ССС АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВ(7 1) Всесоюзньш научно-.исслетельский и проектный ннституочистке технологических газоных вод и использованию вторэнергоресурсов предприятий чметаллургии(56) 1. Патент Японии У 51-3кл. 10 1 11, С 22 В 1/10, 192, Авторское свидетельствпо заявке У 3505306/29-33,кл. Р 23 С 7/00, 1982.(54) (57) СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ МАСЛООКАЛИНОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ, включающий раздельное обезвоживание жидких отходов и шлама, сжигание жидких отходов и обработку шлама газообразными продуктами сжигания, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения из отходов товарного продукта - сырья для доменного и ферросплавного производств - железококса, сжигание обезвоженных жидких отходов ведут при коэффициенте расхода воздуха 0,70-0,95 и температуре отходящих продуктов сжигания 1150 о1520 С, а обработку обезвоженного шлама осуществляют противотоком при температуре отходящих продуктов обработки 220-410 С.1151Изобретение относится к утилизации отходов, содержащих воду, масла и оксиды :железа и других метал"лов (например, окалину), металлургического и машиностроительногопроизводств путем термической обра"4ботки и может быть использовано вдоменном и Ферросплавном производствахвИзвестен способ утилизации маслоокалиносодержащих отходов при добавлении их к аглошихте с последую;щей термической обработкой шихтыво вращающейся печи, При этом маслаотходов переходят в газовую Фазу иих используют как добавочное топливо Г 13.Однако данный способ характеризуется недостаточно эФФективным использованием масел. 20Наиболее близким по техническойсущности и, достигаемому эФФекту кизобретению является способ утилизации маслоокалиносодержащих отходов, который заключается в том, чтожидкпе маслоотходы обезвоживают досодержания в них горючих компонентов 30-95% с последующим их сжиганием при коэФФициенте расхода воздуха0,35-0,65 и температуре отходящихпродуктов сжигания 950-1100 С, обезовоженные маслоокалиносодержащиешламы обрабатывают продуктами сжига-.ния маслоотходов, газообразные продук.ты после восстановления оксидов металлов отводят и сжигают без подачитоплива, а тепло дымовых газов используют для обезвоживания маслоотходов2 1,Полученный в результате осущест 40вленкя способа железный порошок пред"назначен для использования в порошковой металлургии,Недостатком известного способаявляется узкая область применения:45он не позволяет получить сырье длядоменного и Ферросплавного производств,Цель изобретения - получение изотходов товарного продукта - сырьядля доменного и Ферросплавного производств - железококса и расширениеобласти применения способа,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу утилизации 55 маслоокалиносодержащих отходов, включающему раздельное обезвоживание жид" ких отходов и шлама, сжигание жидких 7 б 8 2отходов и обработку шлама газообразными продуктами сжигания, сжигание обезвоженнык жидких отходов ведут при коэФФициенте расхода воздуха 0,70-0,95 и температуре отходящих продуктов сжигания 1150-1520 С, а обработку обезвоженного шлама осуществляют противотоком при температуре отходящих продуктов обработки220-410 СВыполняют исследования влияния режимных параметров на процесс: температуры отходящих продуктов сжига-ния на различных стадиях и коэФФициента расхода воздуха.Исследованиям подвергают маслоокалиносодержащие отходы следующегосостава.Жидкие маслоотходы, Е;ВодаМаслаОкалинаО, 1-10Маслоокалиносодержащие шламы, %:10-60ВодаМасла 5-35Окалина 10-70Способ осуществляется следующим образом.Жидкие маслоотходы и шлам из вторичных отстойников сточных вод го" рячей прокатки металлов загружают в два отдельные бака, нагревают при атмосФерном давлении до 100 С ио выдерживают до прекращения интенсивного вьделения паров воды, после чего температуру поднимают до 120 Со и продукты вьдерживают до полного прекращения вьделения пара.Обезвоженные жидкие маслоотходы подают в циклонную печь, куда одновременно вводят воздух, зажигают пилотную горелку (топливо-природный гаэ)и поджигают распыленные масло- отходы.Изменение температуры отходящих продуктов сжигания маслоотходов "в пределах 1150-1520 С при определен";. ном значении коэФФициента расхода воздуха 0,70-0,95 ведут путем одновременного увеличения или снижения расходов воздуха, маслоотходов и природного газа.1151768 3Обезвоженный шлам загружают во вращающуюся цилиндрическую горизонтальную герметически закрытую печь и обрабатывают в противотоке продуктами сжигания маслоотходов 5 при соответствующей температуре отходящих продуктов обработки в пре"оделах 220-410 С, которую поддерживают путем регулирования расходов шлама и отходящих продуктов сжигания 1 О маслоотходов, Газообразные продукты обработки шламов, содержащие, в основном, пары легкокипящих фракций масел и газообразные продукты коксования из вращающейся печи отводят в дожигательное устройство и сжигают самостоятельно - без подачи основного топлива. Тепло дымовых газов (температура не ниже 800 С) используют для удаления воды из ис.- ходных маслоокалиносодержащих отходов.Состав исходных и обезвоженных маслоокалиносодержащих отходов, условия сжигания обезвоженных масло отходов и термической обработки обез воженных шламов с получением железо- кокса по предлагаемому способу приведены в табл, 1. В табл. 2 приведены результаты анализов химического состава, физико-механических свойств и гранулометрического состава же" лезококса, полученного по предлагаемому способу. В табл, 1 для сравнения приведены свойства стандартно го железококса, рекомендуемого для использования в электротермических процессах.Влажность предлагаемых желеэококсов не превышает 0,2 Е, выход летучих на горючую массу отсутствует. Из приведенных данных видно, что полученный по предлагаемому способу железококс по физико-механическим свойствам, химическому и гранулометри 45 ческому составу удовлетворяет современным требованиям, предъявляемым к восстановителям, применяемым в электротермических процессах, и может быть использован в качестве вос О становителя в ферросплавном производстве. Ирисутствие в предлагаемом желеэококсе значительной доли восстановленного железа должно оказать благоприятное влияние на доменную 55 плавку, что позволяет использовать его в качестве добавки к сырью для доменных печей. Как показали выполненные исследования, коэффициент расхода воздуха0,70-0,95, при котором ведут сжиганиеобезвоженных жидких маслоотходов,дает возможность получить продуктысжигания, содержащие минимальноеколичество водорода и углерода (сажи),которые отрицательно влияют на создание структуры железококса.Обработка обезвоженных маслоокалиносодержащих шламов отходящими продуктами сжигания с температурой1150-1520 С противотоком при темпеоратуре отходящих продуктов 220-4 10 Спозволяет провести полный цикл кок-".сования - от формирования вязкой массы тяжелых углеводородов (поликонденсации и полимериэации углеводородов), ее отвердения и упрочнения дополучения необходимой термическойустойчивости железококса.Сжигание обезвоженных жидких маслоотходов при коэФфициенте расходавоздуха менее 0,70 ведет к их пиролизу с образованием восстановителейводорода и сажи, которые восстанавливают оксиды металлов до свободныхметаллов, и, таким образом, вместожелезококса образуется аморфный порошок металла. При увеличении. коэффициента расхода воздуха более 0,95углеродсодержащие вещества окисляются с образованием углекислоты, которая вызывает деструкцию железококса,Снижение температуры отходящихо продуктов обработки ниже 220 С ведет к запаздыванию отгонки легких углеводородов из шламов. При дальнейшем повьппении температуры шламов эти углеводороды разлагаются с образова нием восстановителей (водорода и сажи), что отрицательно влияет наФормирование пластической структурышламов и, в конечном счете, ведетк образованию аморфного порошка. Увеличение температуры более о410 С ведет к быстрому вскипанию ,масел и выносу тяжелых углеводоро-дов в виде паров из зоны коксования, что приводит к уменьшению содержания углерода в коксующейся массе и нарушению процесса коксования. Снижение температуры отходящих продуктов сжигания обезвоженных мас1151768 б в"конечном счете, к превращению его в аморфный. порошок. При повыше-нии температуры более 1520 С происходит выплав восстановленного жеТабли,ца 1 Состав исходных маслоокалиносодержащих отходов, Х Условия полученияжелезококса Состав обезвоженныхмаслоокалиносодержащих отходов, 7. Жидкие отходы Жидкие отходы Мас" Окала лины Мас"ла Вода ОкаВода ли" Мас- Окала лины МасОкали" ны ла ны 30,3 1,0 68,7 22,4 65,5 12,1 94,2 5,8 25,5 74,5 0,70 1150 220 62,3 5,9 31,8 35,0 10,7 54,3 94,8 5,2 76,6 23,4 0,95 1520 410 57,1 4,3 38,6 21,3 Э 8,2 40,5 94,4 5,6 35,8 64,2 0,82 1350 320 293 Оэб 70 э 1 25 эб 28 в 2 46 э 2 95 э 0 50 47 эб 52 э 4 Оэ 70 1520 220 410 50,0 52 44,8 34,7 35,6 29,7 94,8 5,2 49,4 50,6 0,75 1230 71,3 4,1 24,6 20,9 53,7 25,4 94,6 5,4 28,0 72,0 0,70 . 1150 410 29,6 3,2 672 27,3 41,9 30,8 93 в 2 бэ 8 39 э 5 60 э 5 Оэ 95 1520 220 432 ба 7 501 31 э 9 20 эб 47 э 5 94 ф 8 5 э 2 60 ф 8 39 э 2 Оэ 70 1520 410 54,5 4,1 41,4 28,4 44,5 27,1 95,0 5,0 38,9 61,1 0,85 1400 220 315 2 в 9 65 эб 20 э 4 61 эЗ 183 94 эб 5 э 4 25)0 75,0 0,65 1150 220 4 Э,4 4,5 52, 1 27,7 42, 130,2 93,4 6,6 39,7 60,3 1,00 1520 410 22,6 6,3 711 Э 1,4 21,9 46,7 92,1 7,9 58,9 41,1 0,70 1140 220 43,356 э 7 Оэ 95 1530 410лоотходов ниже 1150 фС ведет к снижению термической устойчивости железококса, к деструкции полукокса на низкомолекулярные вещества-и,Козф-. фициент расхода воз- духа Температура отходящих продуктов сжи гания,фС Темпера. турапродуктов обработки шлама, фС1151768 1леза из пор железококса, что приводйт к возникновению больших пустот и нарушению его структуры (увеличению числа трещин),Использование изобретения позволяет получить из отходов товарный продукт - сырье для доменного и ферросплавного производств - железококс . ВыТрещиноваПоУдельное Состав железококса, Е Плотность ход ристосгьб( кокса,г/см продук Содержание ГеО Содер"жание Гемет тость держата. Кажущаяся по тинная ние об- щей от- но- шеспо- собная иост Ж(общее) ры сеобез" воженного ма 1 27,1 51,1 3,4 18,2 0,20 2,17 5,56 78 6 1,710 63,7 86,7 0,020 91 ф 3 0,005 78,2 Оэ 7 69 э 8 Оф 30 Оф 80 2 в 10 33 э 1 0537 553 883 29,2 30,4 47,6 3,2 18,4 0,36 2,15 5,49 78,4 1,704 62,4, 86,4 29,3 38,0 2,3 30,2 0,25 1,86 4,74 67,1 1,460 51,7 83,9 27 7 3 1 5 1 738 9 О 20 1 62 4 13 61 0 1 272 58 О 87 1 30 6 51 О 3 8 16,4 О 2 2 18 5 70 81 9 1 781 63 5 864 28,4 44,4 2,9 24,1 0,4 1,74 5,12 72,4 1,574 61,4 87,4 27,3 27,9 1,9 42,5 0,4 2,02 5,18 73,2 1,593 54,5 88,1 27,9 45,8 2,7 23,3 0,3 1,51 3,87 54,7 1,191 61,5 87,3 Об а р зуется;аморфный порошок смеси металлов и оксидов металлов То же То же Образуется твердая масса с нарушенной структурой (трещиноватость составляет оксидовБх,Са,1"18, Мп,А 1,Т 1(общее) углерод- содервеВос- ста- но- ви- тель элект- росоп- ротивление Ом см Структурнан прочность поВУХИНУЕ ниюк общеймасНе об,8наруж.Не об"75,3наруж.Оу 005 83,1 0,023 89,6 0,015 86,8 0,003 76,4 0,015 86,1 О 1151768 юСостав обезвоженныхмаслоокалиносодержащих отходов, 3 Условия получежелезококса оок , й ос одержащ ходо ЙЮКоэфШл Шл идкие тходы Ок Масла да а н ас- О Мас- Окала , линыЮ 3 2 1,7 3 70 53,6 46,4 0,95 152 58) 4 41) 6 О) 70 152 65,7 27,2 2 8,7 59 72,3 3,9 54,9 5,7,8 1,Стандартный железококдля электрбтермическихпроизводств Состав исходных ма едкие отходы 56,2 30,9 19,2 49,39,4 34,0 74)2 33,5 78,4 20,6 92,8 7,2 94,7 5,3 93,3 6,7 91,7 8,93,2 6,94,4 5,ент расхода воз- духа Темпера- тура отходящих продуктов сжи гания) Темпера турапродуктов обработки шлама, фС% Плотностькокса,г/см Восстановихадпро"дукта РеО СоГецет держаИс- тельтин- ная Кажущаяся по ние общей се- ры от- но- шеспо- собная иост(общее) сеобеэноженного ма Образуется твердая масса с малым содержанием углерода (0,9 вес.7)Образуется аморфный порошок смеси металлов и оксидов металлаОбразуется твердая масса с малым содержанием углерода (0,7 вес.Х) Образуется аморфный порошок смеси металлов и оксидов металлов То же То же Общее со-Не бо- Не ме- Не бо,75 держание лее нее лее 2,50железа не 15 10 2ролее 75 1 эб 6,0 Не Не 48-65 Не ниже менее ме 26 0,250 нее 70(Ч лл л л О сЧ щ сО фм л л лм мсО сО л