ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2024-12-13-19ekip-2782Research ArticleНАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИSCIENTIFIC DEVELOPMENTSИзучение процесса переработки пылей электросталеплавильного производства методом физико-химического моделированияStudy of the Process of Processing Electric Steel Melting Dusts by the Method of Physicochemical ModelingНемчиноваН.В.NemchinovaN.V.

д-р техн. наук, зав. кафедрой

Dr. Sci. (Eng.), Head of Department

podpiska@kalvis.ruПатрушовА.Е.PatrushоvA.E.

канд. техн. наук, менеджер

Cand. Sci. (Eng.), Manager

podpiska@kalvis.ruТютринА.А.TyutrinA.A.

канд. техн. наук, доцент

Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor

podpiska@kalvis.ruИркутский национальный исследовательский технический университетРоссияIrkutsk National Research Technical UniversityRussian FederationООО "ИТЭМ"Россия"ITEM" LLCRussian Federation20241012202428121319Copyright © ООО "Калвис", 20242024ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/2782

Разработана физико-химическая модель процесса переработки пыли электросталеплавильного производства (ЭСПП) с получением гранулированного чугуна и ZnO. Продемонстрирована принципиальная возможность переработки пыли ЭСПП по предлагаемой технологии. Согласно модели выявлено, что основными соединениями в чугуне выступают Fe3C, Fe и FeS с содержанием, % по массе, соответственно: 95,1 Fe; 4,89 C; 0,01 S, а в цинксодержащих возгонах преобладают ZnO с содержанием 65,43 % по массе. Полученные данные моделирования подтверждены результатами лаборатоных экспериментов по плавке шихты.

A physicochemical model of the recycling process of electric steelmaking dusts (ESM) with obtaining granulated pig iron and ZnO has been developed. The principal possibility of ESM dust processing by the proposed technology has been demonstrated. According to the model it is revealed that the main compounds in pig iron are Fe3C, Fe and FeS with the content, % by mass, respectively: 95,1 Fe; 4,89 C; 0,01 S, and in zinc-containing fumes, ZnO prevail with content 65,43 % by mass. The obtained modeling data are confirmed by the results of laboratory experiments on charge melting.

электросталеплавильное производствотехногенные отходыпыль электросталеплавильного производствафизико-химическая моделькольцевая печьгранулированный чугунelectric steelmakingtechnogenic wasteselectric steelmaking dustphysicochemical modelring furnacegranulated pig ironReferencesСизяков В.М., Власов А.А., Бажин В.Ю. Стратегические задачи металлургического комплекса России. Цветные металлы. 2016. № 1. С. 32—38. https://doi.org/10.17580/tsm.2016.01.05. EDN: VWTIRH.Сизяков В.М., Власов А.А., Бажин В.Ю. Стратегические задачи металлургического комплекса России. Цветные металлы. 2016. № 1. С. 32—38. https://doi.org/10.17580/tsm.2016.01.05. EDN: VWTIRH.Shatokhin I.M., Kuz’min A.L., Smirnov L.A., Leont’ev L.I., Bigeev V.A., Manashev I.R. New method for processing metallurgical wastes. Metallurgist. 2017. Vol. 61. No. 7—8. Р. 523—528. https://doi.org/10.1007/s11015-017-0527-4.Shatokhin I.M., Kuz’min A.L., Smirnov L.A., Leont’ev L.I., Bigeev V.A., Manashev I.R. New method for processing metallurgical wastes. Metallurgist. 2017. Vol. 61. No. 7—8. Р. 523—528. https://doi.org/10.1007/s11015-017-0527-4.Sheshukov O.Y., Egiazar’yan D.K., Lobanov D.A. Wasteless Joint Processing of Ladle Furnace and Electric Arc Furnace Slags. Steel Transl. 2021. Vol. 51. P. 156—162. https://doi.org/10.3103/S0967091221030116.Sheshukov O.Y., Egiazar’yan D.K., Lobanov D.A. Wasteless Joint Processing of Ladle Furnace and Electric Arc Furnace Slags. Steel Transl. 2021. Vol. 51. P. 156—162. https://doi.org/10.3103/S0967091221030116.Леонтьев Л.И, Пономарев В.И., Шешуков О.Ю. Переработка и утилизация техногенных отходов металлургического производства. Экология и промышленность России. 2016. Т. 20. № 3. С. 24−27. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2016-3-24-27. EDN: VOCMAZ.Леонтьев Л.И, Пономарев В.И., Шешуков О.Ю. Переработка и утилизация техногенных отходов металлургического производства. Экология и промышленность России. 2016. Т. 20. № 3. С. 24−27. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2016-3-24-27. EDN: VOCMAZ.Стовпченко А.П., Камкина Л.В., Пройдак Ю.С. Процессы утилизации пыли сталеплавильного производства. Часть 1. Высокопроизводительные промышленные процессы переработки пыли и других железосодержащих отходов. Электрометаллургия. 2010. № 1. С. 25—32.Стовпченко А.П., Камкина Л.В., Пройдак Ю.С. Процессы утилизации пыли сталеплавильного производства. Часть 1. Высокопроизводительные промышленные процессы переработки пыли и других железосодержащих отходов. Электрометаллургия. 2010. № 1. С. 25—32.Якорнов С.А., Паньшин А.М., Козлов П.А., Ивакин Д.А. Современное состояние переработки пылей электродуговых печей. Цветные металлы. 2016. № 4. С. 23—29. https://doi.org/10.17580/tsm.2017.04.03. EDN: YNFYGR.Якорнов С.А., Паньшин А.М., Козлов П.А., Ивакин Д.А. Современное состояние переработки пылей электродуговых печей. Цветные металлы. 2016. № 4. С. 23—29. https://doi.org/10.17580/tsm.2017.04.03. EDN: YNFYGR.Лытаева Т.А., Пашкевич М.А. Утилизация пыли от систем аспирации и газоочистки сталеплавильного производства. Научный вестник Московского государственного горного университета. 2013. № 7 (40). С. 46—50. EDN: QZHNIZ.Лытаева Т.А., Пашкевич М.А. Утилизация пыли от систем аспирации и газоочистки сталеплавильного производства. Научный вестник Московского государственного горного университета. 2013. № 7 (40). С. 46—50. EDN: QZHNIZ.Nemchinova N.V., Chernykh V.E., Tyutrin A.A., Patrushov A.E. Extraction of Zinc and Iron from Electrosmelting Dust. Steel in Translation. 2016. Vol. 46. No. 5. Р. 368—372. https://doi.org/10.3103/S0967091216050090. EDN: WVYKBB.Nemchinova N.V., Chernykh V.E., Tyutrin A.A., Patrushov A.E. Extraction of Zinc and Iron from Electrosmelting Dust. Steel in Translation. 2016. Vol. 46. No. 5. Р. 368—372. https://doi.org/10.3103/S0967091216050090. EDN: WVYKBB.Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2017618511, Российская Федерация. Программный комплекс "Selektor". К.В. Чудненко; Заявитель и правообладатель федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геохимии им. А.П. Виноградова Сибирского отделения Российской академии наук. Заявл. 09.06.2017, опубл. 02.08.2017.Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2017618511, Российская Федерация. Программный комплекс "Selektor". К.В. Чудненко; Заявитель и правообладатель федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геохимии им. А.П. Виноградова Сибирского отделения Российской академии наук. Заявл. 09.06.2017, опубл. 02.08.2017.Шепелев И.И., Головных Н.В., Чудненко К.В., Сахачев А.Ю. Физико-химическое моделирование процессов глиноземного производства при использовании техногенных добавок. Матер. XXIII Междунар. науч.-техн. конф. "Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья". Екатеринбург, 10—13 апр. 2018 г. Екатеринбург, 2018. С. 213—217.Шепелев И.И., Головных Н.В., Чудненко К.В., Сахачев А.Ю. Физико-химическое моделирование процессов глиноземного производства при использовании техногенных добавок. Матер. XXIII Междунар. науч.-техн. конф. "Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья". Екатеринбург, 10—13 апр. 2018 г. Екатеринбург, 2018. С. 213—217.Belskii S.S., Nemchinova N.V. Thermodynamic Model of Silicon Smelting in Ore-Smelting Furnaces. Materials Science Forum. 2020. Vol. 989. P. 504—510. https://www.scientific.net/MSF.989.504.Belskii S.S., Nemchinova N.V. Thermodynamic Model of Silicon Smelting in Ore-Smelting Furnaces. Materials Science Forum. 2020. Vol. 989. P. 504—510. https://www.scientific.net/MSF.989.504.Немчинова Н.В., Бельский С.С., Аксенов А.В., Васильев А.А. Использование метода минимизации свободной энергии для изучения металлургических процессов. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2014. № 3. С. 151—158. EDN: RZOFNZ.Немчинова Н.В., Бельский С.С., Аксенов А.В., Васильев А.А. Использование метода минимизации свободной энергии для изучения металлургических процессов. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2014. № 3. С. 151—158. EDN: RZOFNZ.Гаврилин И.В. Плавление и кристаллизация металлов и сплавов. Владимир, ВГУ, 2000. 260 с.Гаврилин И.В. Плавление и кристаллизация металлов и сплавов. Владимир, ВГУ, 2000. 260 с.Пат. № 2626371 РФ. Способ переработки отходов металлургического производства. Одегов С.Ю., Федосов И.Б., Баранов А.П., Черных В.Е., Патрушов А.Е. Заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "Урал-рециклинг". Заявл. 05.09.2016. Опубл. 26.07.2017. Бюл. № 21.Пат. № 2626371 РФ. Способ переработки отходов металлургического производства. Одегов С.Ю., Федосов И.Б., Баранов А.П., Черных В.Е., Патрушов А.Е. Заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "Урал-рециклинг". Заявл. 05.09.2016. Опубл. 26.07.2017. Бюл. № 21.Nemchinova N.V., Patrushov A.E., Tyutrin A.A. Pyrometallurgical Technology for Extracting Iron and Zinc from Electric Arc Furnace Dust. Applied Sciences. 2023. Iss. 13. Р. 6204. https://doi.org/10.3390/app13106204.Nemchinova N.V., Patrushov A.E., Tyutrin A.A. Pyrometallurgical Technology for Extracting Iron and Zinc from Electric Arc Furnace Dust. Applied Sciences. 2023. Iss. 13. Р. 6204. https://doi.org/10.3390/app13106204.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.