Техника и технология плавки в современной дуговой печи

Стальной лом

Стальной лом. На современном этапе развития электрометаллургии, исходя из цены материалов, составляющих металлическую часть шихты, можно отметить, что металлический лом остается самым доступным шихтовым материалом. Так, по прогнозу Международного института черной металлургии к 2010 г. мировой спрос на стальной лом должен возрасти до 435-440 против 379 млн.т/год в 2000 г. [201].

Основные источники лома - это отходы, образующиеся, во-первых, при производстве черных металлов, во-вторых, при потреблении черных металлов в металлообработке и строительстве, в-третьих, амортизационный лом, образующийся в процессе ликвидации основных средств, проведении капитальных и текущих ремонтов, а также так называемого выбытия сменного оборудования, оснастки, приспособлений и инструмента, и, в-четвертых, бытовой лом и «прочие» источники его сбора - шлаковые отвалы, заводские свалки и т.п. Естественно, оценка ресурсов лома черных металлов определяется состоянием первых трех сфер его образования. На долю стального лома, который образуется в металлургическом производстве, приходится на сегодняшний день около 40% его общего потребления [202, 203]. Важно, что это наиболее качественный лом, как правило, не требующий существенной подготовки к использованию.

В настоящее время цена стального лома возрастает, при этом из-за необходимости перевозки металлолом становится дорогим, а легковесный без переработки в местах сбора - нерентабельным.

Крупные специализированные компании по переработке лома вкладывают деньги в оборудование, которое позволяет перерабатывать и смешанный, и легковесный лом. Поэтому, при сохранении объемов качественного крупногабаритного металлолома, растет доля переработанного лома. Прежде всего, пакетированного, полученного прессованием и резкой, а такж шредерного.

Затраты на подготовку одной тонны лома определяются энергоемкостью процесса и при переработке, например, на шредерной установке, достигают 7-10$ США, в зависимости от получаемой фракции.

Качество углеродистого стального лома определяется следующими основными параметрами, которые обусловливают его реальную стоимость:

• замусоренность лома, характеризующаяся содержанием железа в ломе и оказывающая влияние на технико-экономические и экологические аспекты выплавки стали;
• величина содержания остаточных загрязняющих элементов (в первую очередь таких, как медь, хром, никель, олово, молибден, цинк), которая определяет возможность выполнения требований к химическому составу готовой стали;
• насыпная плотность (разделение на легкий, средний и тяжелый лом) и максимальные размеры кусков стального лома (мелкий с длиной кусков до 100 мм, средний - от 100 до 400 и крупный - до 1000 мм) оказывает непосредственное влияние на количество подвалок шихты и другие технико-экономические показатели плавки.

Плотная завалка шихты обеспечивается оптимальным соотношением различных видов лома. Как правило, в ДСП рекомендуется вводить 15-20 % мелкого лома, 40-50 крупного и 30-45% среднего. Обычно насыпная плотность лома в бадье составляет 0,7-0,9 т/м³.

При оценке насыпной плотности стального лома в бадье следует учитывать, что эта величина при каждой перегрузке уменьшается примерно на 0,1 т/м³ [121]. Форма и размер кусков лома определяют скорость плавления и, соответственно, расход энергии. Различие в размере "идеального" и "трудного" лома может существенно повысить расход энергии (до 40 кВт*ч/т). При наличии в ломе органических соединений, пластмасс, дерева, воды, льда, бетона расход энергии может увеличиться на 30 кВт*ч/т.

Характеристика металлолома, поступающего в дуговые печи одного из заводов СНГ, его максимальные габариты и относительная доля каждого вида металлолома приведены в табл.2.11.

Таблица 2.11. Характеристика лома, поступающего в ЭСПЦ

На расход энергии влияет количество загружаемых бадей шихты. Считается, что загрузка каждой бадьи требует дополнительных затрат энергии около 10 кВт*ч/т, при этом работа печи с жидким остатком способствует более стабильному горению дуг и снижает расход энергии на 15 кВт*ч/т.

Ниже приведены средние значения примесей цветных металлов в ковшевых пробах плавок, выплавленных с применением 100% скрапа на одном из заводов СНГ: Сu - 0,20%; Ni - 0,16%; Сr - 0,08%; Sn - 0,012%.

Стальной лом является возобновляемым сырьевым материалом, который в промышленно развитых странах имеется в достаточном количестве. Поэтому необходимость его полнейшего использования весьма актуальна, поскольку позволяет получить экономию энергии и уменьшить выброс парниковых газов [83].