Использование шлаков и его физического тепла

Наибольший выход шлака имеет место в черной металлургии, где по 
отдельным заводам получается до 4-5 млн. т/год отвальных шлаков. При 
этом относительный выход шлака на 1 т конечного продукта (стали) 
составляет 0,55-0,65 т. 
Расплавленные шлаки при производстве стали выдаются при 
температуре 1650-1750°С. Соответствующая потеря в тепловых балансах 
доменных и мартеновских печей составляет 3-4%, а для кислородно-
конвертерного производства достигает 12%. Поэтому энергоэкономический 
аспект проблемы использования шлаков в черной металлургии имеет 
относительно большее значение.
При рассмотрении вопросов использования шлаков, в частности 
заключающегося в них тепла, существенное значение имеют такие 
характеристики, как химический состав, плотность, вязкость, 
теплоемкость, скрытая теплота и температура плавления.
Состав шлаковых расплавов весьма разнообразен не только по тем 
или иным металлургическим процессам, но и по отдельным предприятиям 
того же назначения. В среднем доменные шлаки имеют силикатный 
характер и состоят в основном из 
СаО
(35-45%), 
2
SiO
(30-35%) и 
3
2
O
Al
(10-
20%). Иногда в этих шлаках в значительном количестве содержатся 
соединения фосфора. Шлаки с высоким содержанием
СаО
могут 
использоваться как вяжущий строительный материал, а при наличии 
фосфора – в качестве удобрения.
Вязкость влияет на условия истечения шлакового расплава, а 
также на характер его застывания при охлаждении. При снижении 
вязкости шлака улучшается его отделение от металла, и сокращаются 
потери последнего.
Плавкость шлака характеризуется не определенной 
температурой плавления, а более или менее растянутым интервалом 
плавления, т. е. перехода от пластического к жидкому состоянию, что 
определяется соответствующим изменением вязкости. Кислые шлаки с 
повышенным содержанием SiO
2
дают значительный интервал плавления в 
указанном его понимании, доходящий до 300°C, и называются 
«длинными»; в твердом состоянии они образуют стекловидную массу. 
Основные шлаки имеют меньший интервал плавления, поэтому и 
называются «короткими», в твердом состоянии они образуют 
кристаллическую массу.
Использование шлаков возможно и осуществляется в следующих 
направлениях: энергетическом, технологическом и энерготехнологическом.
Энергетическое направление использования
ограничивается 
применением только энтальпии расплавленных шлаков, которые затем в 
направляются в отвалы или используются в качестве балласта для 
засыпки неровностей планируемых земельных участков.

Т е х н о л о г и ч е с к о е направление ограничивается использованием 
шлака после их охлаждения для последующего производства какого-либо 
продукта, например, строительной пемзы, шлаковаты, минеральных 
удобрений. При этом тепло исходного расплавленного материала обычно 
не используется. 
Энерготехнологическое направление предусматривает 
использование как самого отвального шлака в качестве исходного 
технологического материала, так и заключающейся в нем тепловой энергии, 
для его переработки в дополнительный технологический продукт.
Принципиальная
схема теплоиспользующей установки по 
энергетическому направлению использования представлена на рисунке 
2.7. 
1 – конвертер, 2 – кессонированный желоб, 3 – трубопровод гранулирующей воды,
4 – шлакоприемник, 5 – отстойник, 6 – цистерна-аккумулятор горячей воды,
7 – циркуляционный насос, 8 – теплообменники, 9 – шлаковый элеватор

жүктеу/скачать 0,76 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: