В качестве способа утилизации мелкодисперсных металлургических отходов (мелочи, шлама) целесообразно использовать метод холодного брикетирования, как наиболее экономичный и малоотходный [1].

Для реализации процесса брикетирования на производстве необходимо разработать технологию производства холодного брикетирования, подобрать оборудование для брикетирования и составить схему цепи аппаратов участка по брикетированию металлургического шлама и металлизованной мелочи.

Основные требования к сырью:

- сырьем для производства брикетов является металлизованная мелочь и металлургический шлам;

- металлизованная мелочь – это побочный продукт процесса прямого восстановления, образующийся в процессе деления брикетов ГБЖ или в процессе выгрузки металлизованных окатышей, имеющий крупность – менее 5 мм. При этом брикетируемая мелочь не должна содержать посторонних примесей;

- шламы – побочный железосодержащий продукт, получаемый в процессе производства ГБЖ или металлизованных окатышей, представляющий собой смывы железосодержащей пыли на различных участках технологического процесса производства (скрубберы, охлаждающие конвейера, смывы конвейерных трактов и др.);

- в качестве связующего вещества применяют материал на основе полихлорвинилацетата (расход связующего должен быть не более 3 % от общей массы смеси);

- брикетируемые материалы должны иметь минимальную влажность (массовая доля влаги в металлизованной мелочи и шламах должна быть не более 8%);

- брикетирование необходимо производить не позднее 20 минут после смешивания связующего и смеси.

Рассматриваемая технологическая схема производства брикетов из металлизованной мелочи и шлама, включает три основных стадии:

1. Транспортировка сырья. Все основные компоненты шихты (металлизованная мелочь, шлам, связующее) подаются в соответствующие каждому материалу бункеры.
2. Получение смеси для брикетирования. Из расходных бункеров весовыми дозаторами в смеситель подаётся металлизованная мелочь и шлам. Куда в последнюю очередь из резервуара добавляют связующее.
3. Брикетирование. Подготовительную смесь подают к брикетировочному прессу, где она брикетируется в брикеты необходимого размера [2].

Технологическая схема участка представлена на рис.1.

Рисунок 1 - Технологическая схема участка брикетирования

Таким образом, нами разработана следующая технология получения брикетов:

1. Металлизованную мелочь и шлам подают в бункера, а затем через весы – дозаторы из соответствующих бункеров в смеситель, куда затем добавляют подготовленную клеевую композицию (связующее).
2. Смеситель должен работать в непрерывном режиме в течение 10 минут, затем обеспечить загрузку брикетировочного пресса.
3. Подготовительную смесь подают к брикетировочным прессам, где она прессуется. Брикетирование необходимо производить не позднее 20 минут после смешивания связующего и шлама. Время выдержки прессуемой композиции под давлением должно составлять не менее 5 мин.
4. После выхода из брикетировочного пресса брикет отправляется на склад [3].

Брикеты, полученные методом холодного брикетирования из металлизованной мелочи и металлургического шлама - отходов процесса прямого восстановления железа, имеют следующие данные:

- содержание железа общего не менее 60%;

- содержание диоксида кремния не более 7,0%;

- содержание серы не более 0,01%;

-прочность на сжатие не менее 200 кг/бр.

Готовая продукция обладает рядом преимуществ: дешевизна, безотходность, отсутствие высоких температур при изготовлении, благотворное влияние на окружающую среду.

Очевидным преимуществом применения данной технологии является не только утилизация шлама, но и дальнейшее использование полученных брикетов[4].

Потенциальными потребителями данного вида продукции могут быть предприятия электросталеплавильного, конвертерного и доменного производств [2].

Новый вид продукции не имеет конкурентов, поскольку ему нет аналогов. Ни одно предприятие ранее не производило продукцию из шлама, образующегося в цехе прямого восстановления железа, который на сегодняшний момент практически не используется и направляется в шламохранилище.

Учитывая, что клиенты испытывают необходимость в изготавливаемой продукции, брикеты холодного прессования являются дешёвым сырьём и то, что предлагаемый метод не вызовет сложностей в освоении предприятиями, специализирующимися на прямом восстановлении железа, имеющими большой опыт в производстве шихтового материала, можно предположить, что производство брикетов из шлама и металлизованной мелочи будет эффективным [5].

При этом участок по производству продукции будет располагаться в месте образования основного сырья, то есть на территории цеха, что позволит избежать затрат на приобретение или аренду требуемых площадей.

Применение брикетов, полученных путем переработки металлургического шлама и металлизованной мелочи в качестве одного из компонентов шихты в доменных печах особенно актуально для комбинатов, не имеющих, либо получающих в недостаточном объеме своего агломерата.