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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2287111

Verfahren zur Verarbeitung von festen Siedlungsabfällen IN BOF

Verfahren zur Verarbeitung von festen Siedlungsabfällen IN BOF

Name des Erfinders: Mokrinskiy Andrey Viktorowitsch (RU); Lavrik Aleksandr Nikitivich (RU); Eugene V. Protopopov (RU); Volynkina Ekaterina Petrovna (RU); Sokolov Valeriy (RU); Dolgopolov Vladimir Pavlovich (RU); Buymov Afanasievich Vladimir (RU); Stieglitze Mikhail (RU); Yermolaev Anatoly Ivanovich (RU); Makarchuk Vladimir (RU); Ganzer Lydia Albertowna (RU); Stieglitze Sergey (RU)
Der Name des Patentinhabers: Open Joint Stock Company "West Siberian Iron & Steel Works" (RU); Staatliche Bildungseinrichtung der höheren Berufsbildung "Sibirischen Staatlichen University of Technology" (RU)
Korrespondenzanschrift: 654043, Gebiet Kemerowo, Novokuznetsk, w .. Raum, 16, JSC "Westsibirischen Steel Works", Patent- und Lizenzabteilung, OF Wolodja
Startdatum des Patents: 2005.02.02

Die Erfindung betrifft Verfahren zur thermischen Behandlung fester Siedlungsabfälle (MSW) und kann in der Eisenmetallurgie verwendet werden. Verfahren zur Behandlung fester Siedlungsabfälle in der BOF umfassen Verbrennung von festen Abfällen und kohlenstoffhaltigen Materialien, die in der flüssigen Schlacke Bad, gespült mit Sauerstoff enthaltenden Gas. Am unteren Ende der mit einer Mischung geladenen BOF von brennbaren nichttoxische Bestandteile von festen Abfällen in Form von Agglomeraten mit einem Heizwert 4-15 MJ / kg in Höhe von 0,5 bis 20 kg / t Flüssigstahl, überflutet mit Schrott kohlenstoffhaltiger Materialien haben einen Sitz und erwärmt mit Sauerstoff mit einer Rate von mehr als nominell 0,59-0,73 m 3 / kg von festen Abfällen beladen, gießen Sie dann das flüssige Eisen und Blei Oxidation Spülung. Als nicht-toxischen brennbaren Bestandteile von MSW mit Lebensmittelabfälle, Textilien, Gummi, Leder, Holzabfälle, Knochen. das Verfahren der Erfindung unter Verwendung stellt eine Kombination von oxidativen Frischen von Metall und der thermischen Verarbeitung von festen Abfällen in dem Konverter.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft Verfahren zur thermischen Behandlung fester Siedlungsabfälle (MSW) und können in der Stahlindustrie, insbesondere bei der Herstellung von BOF verwendet werden.

Es ist ein Verfahren zur thermischen Aufbereitung von festen Abfällen in Kesseln, Öfen Rost / Grechko AV Thermische Verfahren der Verwertung von festen Abfällen: Energie- und Umwelt // Elektrometallurgie 2000 №8, s.33-39 /.

Das bekannte Verfahren ermöglicht feste Abfälle zu verbrennen und damit das Problem ihrer Entsorgung zu lösen.

Der Nachteil dieser Methode ist ein Niedertemperaturverfahren (600-900 ° C), bei dem darüber hinaus sind sekundäre feste Abfälle gebildet (25-30%), verunreinigt durch diese toxischen Substanzen erzeugt am intensivsten hochtoxischen Verbindungen wie Dioxine, Furane, et al., Welches entsorgt werden müssen.

Es ist ein Verfahren zur thermischen Aufbereitung von festen Abfällen in Aggregaten mit flüssiger Schlacke Bad / US №4294433, F 27 B 001/20, 1981 /.

Das bekannte Verfahren ermöglicht die Verarbeitung (Recycling) von festen Abfällen in Hochtemperaturöfen (1200-1400 ° C und höher), weit verbreitet in der Nichteisenmetallurgie und Öfen genannt Vanyukov (PX), die durch das Fehlen von sekundären festen Abfällen aus.

Der Nachteil dieses Verfahrens ist der hohe Energieverbrauch, Emissionen in die Atmosphäre und niedrigen technologischen Prozesse im Zusammenhang mit spezifischen Faktoren der regionalen Natur: der Bau oder Umbau der Geräte mit der flüssigen Schlacke Bad auf der neuen Technologie, die Verfügbarkeit von anderen Abfällen und deren Wert an die Co-Verarbeitung von festen Abfällen zu arbeiten, die Notwendigkeit und die Volume-Verarbeitung-Use-Produkte, usw.

In der Nähe der technischen Wesen und erzielte Ergebnis ist ein vorgeschlagenes Verfahren zur thermischen Verarbeitung von festen Abfällen, einschließlich der Abfälle und kohlenstoffhaltige Brennstoffe in die geschmolzene Schlacke Badbelastung, gespült mit sauerstoffhaltigen Gas / die SU - Nummer 1315738, 4 F 23 G 5/00, 1987 /.

Das bekannte Verfahren ermöglicht eine schnelle Aufheizung und Verbrennung von MSW direkt in die geschmolzene Schlacke Volumen Auswahl bei niedriger Temperatur Gase enthaltenden organischen Verbindungen zu löschen, einschließlich dieser besonders gefährlich wie Dioxinen.

Der Nachteil dieser Methode ist die hohe Investitionen in die Konstruktion und den Bau von MSW Verbrennungsanlagen in der geschmolzenen Schlacke sprudeln, die Komplexität der industriellen Betrieb, die zusätzlichen Kosten für die Rauchgasreinigung Staub und schädlichen gasförmigen anorganischen Verbindungen, kontinuierlich Schlacke zu entfernen aus dem Ofen gebildet wird .

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Investitionskosten durch die Kombination von Oxidationsmetallraffination und der thermischen Verarbeitung von festen Abfällen in den bestehenden metallurgischen Einheiten zu reduzieren.

Das Problem wird wie folgt gelöst.

Bei dem Verfahren der festen Siedlungsabfälle Verarbeitung, bestehend aus Laden des Abfalls, kohlenstoffhaltiges Material und Sauerstoff Spülung, um die Erfindung, nachdem sie in der Form einer Mischung aus brennbaren Agglomerate nicht-toxische feste Bestandteile des Abfalls mit einer Verbrennungswärme von 4-15 MJ / kg in einer Menge von 0,5- am Boden des Konverters feste Abfälle Laden 20 kg / t geschmolzenen Stahl und erhitzen den Schrott bombardiert mit Sauerstoff mit einer Rate im Bereich von 110 bis 200% des Nenn, dann das flüssige Eisen gießen und oxidativen Raffinierung führen.

Als nicht-toxischen brennbaren Bestandteile von MSW mit Lebensmittelabfälle, Textilien, Gummi, Leder, Holzabfälle, Knochen.

Diese Abfolge des Verfahrens zur thermischen Behandlung fester Siedlungsabfälle in den BOF Verfahren kann die Temperatur in den ersten Minuten des Blasens und zeigt deutlich erhöhen primären Eisenschlacke zu beschleunigen, was eine vollständige Verbrennung der brennbaren Komponenten der MSW nicht toxisch in dem Volumen der geschmolzenen Schlacke gewährleistet, und behindern nicht die oxidative Frischen von Metall.

MSW wird einer Vorsortierung wertvoll zu trennen, nicht entflammbare, toxische Komponenten und / oder Komponenten, die in dem Prozess der Zersetzung und Verbrennung von toxischen Verbindungen emittieren. Der Restanteil der MSW nach dem Sortieren okuskovyvayut, um die Dichte und reduziert die Möglichkeit der Entfernung der Lungen und kleinen Bauteilen aus der Stahlherstellungseinheit zu erhöhen. Abmessungen Stücke (Briketts Pakete, Granulat, etc.), müssen sie eine bequeme Stapelanleger, ungehindert Einführung in einen Sauerstoff-Wandler und eine vollständige Verbrennung in dem Volumen der geschmolzenen Schlacke zu gewährleisten.

Sauerstoff Warming Einsatzstoffe, nachdem Sie sie auf den Boden des Konverters herunterladen können Sie den Prozess der Schlackenbildung zu verbessern, beschleunigen die Massentransferprozesse zwischen dem Metall und Schlacke, Metall sorgt für tiefe Raffinierung von Verunreinigungen, reduziert den Verlust von Metall aus Schlacke Peroxidation.

Eingabe MSW in Aufwärmens der Ladungsmaterialien erhöht die exotherme Wirkung der Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Materialien aufgrund der Anwesenheit in der Zusammensetzung der MSW und legkozazhigaemyh bystrosgoraemyh Komponenten (Papier, Textilien, etc ..), und vermeidet die Sauerstoffstrom aufgrund des Vorhandenseins der eigenen sauerstoffhaltiges Gas in die organische Abfallmasse reduziert werden.

Schnelles Aufheizen und MSW geschmolzenen Schlacke direkt in das hochvolumige Verbrennen beseitigt vollständig die Bildung von hochtoxischen gasförmigen Verbindungen wie Dioxine, Furane usw., erfordert keine zusätzlichen Kosten für die Rauchgase aus dem Staub und schädliche gasförmige anorganische Verbindungen Reinigung und einer speziellen Einheit des Löschens resultierende Schlacke.

Lebensmittelabfälle, Textilien, Gummi, Leder, Holzabfälle, Knochen: Die Verbrennungswärme des brennbaren Gemisches von nicht-toxischen Komponenten von MSW wird durch seine Komponenten definiert. Die Verwendung von festen Abfällen mit einem Heizwert von weniger als 4 MJ / kg führte zu einem "kalten" Beginn des Schmelzens, eine schlechte Kalk Auflösung, Reduktionsreaktion Schlacke Kapazität zu Beginn des Blasens, Massentransferprozesse zwischen dem Metall verlangsamt und der Schlacke ist nicht möglich, den Prozess der oxidativen Raffinierung und thermischen Aufbereitung von festen Abfällen in einer Sauerstoff zu kombinieren Konverter.

eine Mischung aus festen Abfällen mit einem Heizwert von brennbaren Komponenten ungiftig als 15 MJ / kg Abfall Verwendung erfordert mehr Sortieren und Entfernung von festen Abfallgemischen aus kalorienarm Komponenten (wie zB Nahrungsmittelabfälle) und erhöht die Kosten von festen Abfällen thermische Verarbeitung in einem Sauerstoffkonverter.

Wenn die Anzahl der nicht-toxische Mischung aus brennbaren Bestandteilen von MSW mindestens 0,5 kg / t Flüssigstahl exotherme Wirkung der Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Materialien verringert, was zu einem "kalten" fusion oben führt verlangsamt in den ersten Minuten Verschlackung und Treib oxidative Metallraffination verkompliziert, ist es nicht möglich, mit der Hitze zu kombinieren MSW Verarbeitung im basischen Sauerstoffofen.

Wenn die Menge des Gemisches aus brennbaren nichttoxische Bestandteile von MSW bis 20 kg / t Flüssigstahl erhöht die Menge an freigesetztem erzeugte Schlacke und Abgase durch feste Abfälle Verbrennen, dass das Metall sekundären festen Komponenten verpestet, erfordert zusätzliche Kosten für die Rauchgasreinigung von Staub und anorganischen Verbindungen, und darf nicht zu kombinieren thermische Verarbeitung von festen Abfällen aus der oxidativen Veredelung von Metall in der BOF.

Wenn die Zufuhr von Sauerstoff zur Erwärmung der Rohstoffe von weniger als 110% der auf die Metallheizung aufgebracht nominalen exothermen Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Materialien und legkozazhigaemyh und bystrosgoraemyh MSW-Komponenten (Papier, Textilien etc.) ab, liefern nicht die notwendigen die Rohstoffe erhitzt, was zu einer "kalten führt "den Beginn des Prozesses, verlangsamt die Schlackenbildung zu Beginn des Entleerungs, verkompliziert die oxidative Frischen von Metall und erlaubt es nicht mit der thermischen Verarbeitung von festen Abfällen in dem BOF zu kombinieren.

Durch die Erhöhung des Sauerstoffstroms zum Erhitzen der Rohmaterialien mehr als 200% der Nenn zum Heizungs Metall aufgebracht reduziert den Grad der Verdauung, erhöht die Kosten der oxidative Frischen von Metall und der thermischen Verarbeitung von festen Abfällen in dem BOF.

Neue technische Ergebnis der Erfindung ist die optimalen Bedingungen für eine schnelle Ausrichtung der primären Eisenschlacke zu erreichen sofort Eisen zu Beginn des Spülens und Verbrennen von brennbaren nichttoxischen Komponenten der MSW in der Menge von Hochtemperatur-Schmelzschlacke ohne die Bildung von gasförmigen hochtoxischen Verbindungen und sekundären teilchenförmigen Komponenten nach dem Gießen, wobei das Metall verunreinigen, das Verfahren zu kombinieren Metallveredelung oxidative und thermische Verarbeitung MSW in einem BOF.

Das Verfahren wird bei der Westsibirischen Metallurgische Kombinat in der Sauerstoff-Konverter-Shop №2 umgesetzt.

Beispiel: In einem 350-Tonnen-Konverter mit Aufblas-Sauerstoff wurden Agglomerate 2 t MSW berechnet (6,25 kg / t geschmolzenen Stahl). Vorsortierung von festen Abfällen und erholen wertvolle (Eisen- und Nichteisenmetalle, Glas, Kunststoff, Papier, Karton und Pappe), unbrennbar (Steine) und toxische (Quecksilberlampen, galvanischen Zellen) Komponenten. Der verbleibende Teil von festen Abfällen ist eine Mischung aus nicht-toxischen brennbaren Bestandteile von MSW mit einem Heizwert von 11,6 MJ / kg der folgenden Zusammensetzung (Gew.%): Lebensmittelabfälle - 74; nicht geeignet für die Wiederverwendung von Altpapier - 8; Textilien - 12; Leder - 1,7; Holzabfälle - 1.7; Gummi - 1.3; Knochen - 1.3, die in Paketen von 800 × 500 × 500 mm 3 Reihen und band Metalldraht zusammengepresst wird. Nach dem Laden an der Unterseite des SDW-Wandler mit Schrott überschwemmt, sitzt kohlenstoffhaltigem Material (Kohle-Gas), Kalk und Kalk-Magnesia Fluss. Weiter abgesenkt Sauerstofflanze und Sauerstoff produzieren Erhitzen für 7,5 Minuten bei einer Flussrate von 200 m 3 / min, die 140% der Nenn zum Heizungs scrap aufgebracht ist. Nach dem Erwärmen auf den Konverter gegossen Eisen auf. Niedrige Eisen gegossen 1400 ° C, die chemische Zusammensetzung,%: Si 0,48; Mn 0,40; S 0.018; P 0.15. Weitere Oxidation Raffinierung Blei, sitzt während des Spülens Schlackenmaterialien (Kalk und Mangan Agglomerat) die Lanze in einer vertikalen Richtung mit der Änderung der Sauerstoffstrom bewegt. Die Dauer der Spülung 18 Minuten. povalke Metalltemperatur 1650 ° C, enthält Metall,%: C 0,10; Mn 0,16; P 0,015; S 0.013. Schlackenbasizität von 3,0; der Gehalt an FeO 18,5%; Ausbeute von 92,0%.

Anwendung des Verfahrens der thermischen Behandlung fester Siedlungsabfälle in den Konverter können die Kapitalkosten reduzieren, indem Oxidationsmetallveredelungsverfahren kombiniert und thermischen Aufbereitung von festen Abfällen in den bestehenden metallurgischen Einheiten.

FORDERUNGEN

1. Verfahren zur thermischen Behandlung fester Siedlungsabfälle, der Abfälle, kohlenstoffhaltiges Material und Sauerstoff Spülung umfassend Laden, dadurch gekennzeichnet, dass die Beladung der festen Siedlungsabfälle als ein Gemisch aus brennbaren Agglomerate nicht-toxische Komponenten 4-15 Heizwert MJ / kg in einer Menge von 0,5 bis 20 kg / t flüssiger Stahl mit kohlenstoffhaltigen Materialien ist auf dem Konverterboden durchgeführt, mit Schrott überflutet und von Sauerstoff mit einer Strömungsgeschwindigkeit in der Umverteilung von 110-200% des Nenn gespült, dann das flüssige Eisen gießen und oxidative Raffinierung führen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als nicht-toxische feste brennbare Abfallbestandteile, verwendet Speiseabfälle, Textilien, Gummi, Leder, Holzabfälle, Knochen.

Druckversion
Erscheinungsdatum 12.12.2006gg