В производстве ферросплавов известь применяется как флюсующий компонент шихты и как кальцийсодержащий материал для выплавки силикокальция. Качество извести, используемой предприятиями черной металлургии, в том числе и ферросплавной промышленностью, регламентируется стандартом. Для выплавки ферросплавов используются три марки извести: ИФ-0 (для алюминотермических процессов), ИФ-1 (для получения высококачественных ферросплавов) и ИФ-2 (для выплавки рядовых марок ферросплавов).
Известь получают путем термической диссоциации известняка (обычного и доломитизированного). Различают марки известняка для мартеновского (М-1; М-2), конвертерного, электросталеплавильного (С-1, С-2) и ферросплавного (Ф-1, Ф-2) производств.
Производство извести путем обжига известняка связано с расходом большого количества тепла. Ферросплавную известь получают во вращающихся барабанных печах, а также в шахтных (щелевых, цилиндрических) стационарных печах, которые работают на газообразном и твердом топливе. Вращающиеся барабанные печи для обжига известняка используются на ЧЭМК. В известковом цехе ЗФЗ функционируют одна 60-тонная и две 120-тонные шахтные щелевые печи производительностью соответственно 70 и 160 т извести в сутки.
Таблица. Химический состав извести, используемой в сталеплавильном и ферросплавном производстве
Марка | Сорт | Содержание элемента, % | Потери при прокаливании, % | |||
СаОобщ | SiO2 | S | P | |||
Не менее | Не более | Не более | ||||
ИС-1 | I | 92 | 1,5 | 0,05 | 0,100 | 4 |
II | 92 | 1,5 | 0,05 | 0,100 | 6 | |
ИС-2 | I | 87 | 2,0 | 0,08 | — | 9 |
II | 82 | 2,0 | 0,08 | — | 15 | |
ИСД* | I | — | 2,5 | 0,05 | 0,100 | 4 |
II | — | 2,5 | 0,05 | 0,100 | 6 | |
ИФ-0 | I | 97 | 1,0 | 0,03 | 0,003 | 2 |
ИФ-1 | I | 93 | 1,5 | 0,05 | 0,010 | 4 |
II | 90 | 1,5 | 0,05 | 0,010 | 6 | |
ИФ-2 | I | 90 | 2,0 | 0,08 | 0,030 | 6 |
II | 85 | 2,0 | 0,08 | 0,030 | 16 |
* В марке ИСД допускается до 20 % MgO, а сумма CaO +MgO должна быть не менее 93 %.
Таблица. Химический состав известняка, используемого в ферросплавном производстве
Марка | Содержание элемента, % | ||||
CaO+MgO | MgO | SiO2 | S | P | |
Не менее | Не более | ||||
Ф-1 | 54 | 3,5 | 1,5 | 0,06 | 0,01 |
Ф-2 | 53 | 3,5 | 2,0 | 0,09 | 0,01 |
Технологический процесс получения извести включает прием известняка в вагонах МПС на эстакаду склада и разгрузку в приемные бункеры, погрузку с помощью мостового грейферного крана из бункеров в скип и подачу наклонным подъемником на колошник обжиговой печи.
Известняк в шахтных печах обжигают по принципу противотока газообразным топливом. Обожженная известь выгружается из печи сначала на приемный конвейер, а затем на подающий конвейер, проходящий вдоль всех трех печей. Известь накапливается в бункерах.
Основные данные для технико-экономических расчетов при проектировании новых цехов для производства извести можно принимать по показателям работы цеха ЗФЗ.
В процессе обжига известняка образуется большое количество С02, поскольку диссоциация 100 кг СаСО3 дает 56 кг СаО и 44 кг СО2. Двуоксид углерода (в газообразном, жидком и твердом виде) широко применяется в различных отраслях народного хозяйства. Различают сварочный (СО2 не менее 99,5 %), пищевой (СО2 не менее 98,8 %) и технический (СО2 не менее 98,5 %) двуоксид углерода. В известковом цехе ЗФЗ впервые в практике производства извести сооружена и успешно работает установка по улавливанию и снижению содержания СО2 в отходящих газах.
Основными компонентами пылегазовыделений при обжиге известняка являются оксид кальция и частицы неполностью обожженного известняка. Оксид кальция во влажной атмосфере гидролизуется с образованием Са(ОН)2. Поэтому отходящие газы известковых печей, состоящие практически целиком из СО2, необходимо улавливать и очищать.
Таблица . Расход известняка и энергоносителей при его обжиге в шахтной печи
Показатель | Единица величины | Количество |
Расход на 1 т извести:- известняка- газа природного (34310 кДж/м3, 8200 ккал/м3) — феррогаза (10460 кДж/м3, 2500 ккал/м3) — электроэнергии | ||
кг | 1800 | |
нм3 | 105,3 | |
нм3 | 156,2 | |
кВт ч | 21 |