Мировые процессы и цены формируют взаимоотношения рынков. Поэтому, несмотря на то, что Железо Рудное Сырье (ЖРС) в мире производится в достаточном количестве, получить его могут не все предприятия. Сократить затраты на ЖРС можно за счет снижения расходных коэффициентов этих материалов, в том числе в результате использования различных железосодержащих материалов вторичного происхождения. В металлургической отрасли накоплен достаточный опыт использования в составе агломерационной шихты металлургических шламов и шлаков, пыли электрофильтров, колошниковой пыли, а также других материалов. Проблемы – в стереотипе взглядов на химический и фазовый состав шихты - в количестве используемых добавок и стабилизации их состава по содержанию железа, а также в их предварительной подготовке к использованию.
Наиболее апробированной в металлургии является технология использования в составе агломерационной шихты металлургических шламов и шлаков. Эти материалы после дополнительной подготовки – обогащения, усреднения по фракционному составу, сушки, окомкования или брикетирования используются при производстве агломерата.
Использование при агломерации металлических скрапов, позволяет сэкономить значительное количество минерального сырья, а именно, известняк аглоруду, топливо. Агломераты, полученные с использованием металлических скрапов, обладают повышенной температурой начала, но достаточно узким интервалом размягчения. Это сильно повышает их ценность при доменной плавке. Так как это свойство повышает газопроницаемость доменной шихты, что при доменной плавке является залогом стабильного хода доменной печи. По остальным технологическим параметрам агломерат, изготовленный из металлического скрапа, практически не отличается от традиционного агломерата. В условиях работы Металлургического комбината им. Ильича – 1 тонна продукции из металлического скрапа позволяет сэкономить до 750 кг железорудного окатыша, 200 кг известняка, 25 кг марганцевой руды, 48 кг аглотоплива.
В мировой практике на аглофабрике «Инленд Стил» в Ист-Чикаго (США) агломерат производится только из металлического скрапа без добавок руды.
Не секрет, что доменное производство является наиболее энергоемким подразделением металлургического цикла. В последнее время, в связи с повышением стоимости шихтовых материалов, логистических расходов, все более актуальными являются поиски заменителей компонентов железорудной шихты. В шихте доменных печей применяется переработка ржавой и спекшейся стальной и чугунной стружки, гранул, дроби и зашлакованного скрапа. Такие составляющие шихты доменных печей получили название доменного присада (согласно Circular 4, № кода международной классификации №220(MSTIB), №222(STIB)).
Произведенные сравнительные анализы расчета доменной шихты с использованием металлического скрапа, полученного из шлакоотвала и без него, убедительно доказывает, что применение металлического скрапа выгодно, так как:
- происходит лучшее усвоение марганца и хрома в чугуне, по сравнению с производством синтетического чугуна;
- уменьшается расход кокса;
- за счет уменьшения расхода кокса уменьшается привнесение в шихту фосфора и серы, а это немаловажно
- уменьшается расход железорудного окатыша;
- увеличивается газопроницаемость шихты;
- не меняются характеристики хода доменной печи;
- наличие металлического железа в плавке ускоряет переход железной руды в железо по реакциям
Fe2O3 → Fe3O4→ FeO → Fe, то есть металлоконцентрат является катализатором, ускорителем реакции восстановления железа.
Присутствующий в немалых количествах на шлакоотвале бой огнеупора, графита представляет собой превосходное сырье для приготовления огнеупорных смесей таких как: мертель, магнезит, хромомагнезит и другие, всегда имеющих повышенный спрос в металлургии. Изготовление из боя графита графитовых порошков и различных теплоизолирующих смесей также являются продукцией повышенного спроса у металлургов. В остатке остается пустой отвальный шлак, который после извлечения из него ценного сырья, является щебеночно - песочной смесью, пригодной для дорожного строительства, на что есть заключение соответствующих служб.