Извлечение металла из шлаковых отвалов
Водяный В.А.
Металлургиздат, 1954 г.
СОДЕРЖАНИЕ МЕТАЛЛА В ОТВАЛАХ
По содержанию металла в отвалах наиболее богатыми являются, как правило, шлаковые отвалы мартеновского производства, содержа кие лома в которых доходит до 150—250 кг на 1 м3шлака.
На втором месте по наличию металлоотходов стоят смешанные отвалы, в которых в 1м3 содержится от 100 до 200 кг лома. В мусорных и доменных отвалах имеется меньше всего металла — от 5 до 25 кг на 1 м3шлаков. В отвалах котельного шлака почти не содержится лома.
Металлоотходы в мартеновские и смешанные отвалы попадают различными путями.
На некоторых заводах, как указывалось выше, мартеновские шлаки сливают прямо в ямы у печей. Для того, чтобы после остывания шлака легче было убрать из этих ям шлаковые «козлы» (застывший шлак), предварительно до выпуска плавок и до сливания шлака в приготовленные ямы устанавливают металлические центровые литники от старых плавок, полученные после разборки канавы. В этих случаях установленные литники (их ставят по 2—3 штуки) вместе со шлаковыми козлами отвозят на свалку — отвал мартеновских шлаков. В шлаковые «козлы», кроме того, зачастую попадает лишний металл из ковшей и выплески из печей при заправках подин, доходящие по весу иногда до нескольких тонн.
На других заводах, где шлаки в мартеновских цехах убирают в шлаковни, ковши туда при сливе попадают также остатки металла после разливки или выпуска плавки. Затвердевшие глыбы шлака в таких случаях получаются в виде шлакового пирога с прослойками металла.
Во время аварий в мартеновских цехах металл иногда разливают в коробки, аварийные ямы, иногда он прямо попадает в канаву, заливая приготовленные изложницы, образуя металлические «козлы» большого веса. Такой аварийный скардовннк трудно разделывать в цехе, тем более его нужно убрать в очень короткий срок для того, чтобы освободить место для следующей плавки, в связи с чем эти «козлы» быстро вывозят из цеха.
В прошлом, когда сжатый кислород на заводах был в незначительных количествах и взрывные работы для разделки лома не применялись, такие козлы вывозили на шлаковые отвалы или в специально выкопанные ямы. Поэтому на старых шлаковых отвалах иногда находят тяжеловесные металлические монолиты.
В мартеновские и смешанные отвалы металл попадает из мартеновских цехов и в виде различного скрапа и металлических отходов после разливки: центровые, литники, скардовины, сплескиц ковшовые и желобовые настыли. Иногда из цехов случайно с мусором вывозят на отвалы даже сутунки, концы прокатных изделий, листовую обрезь, чушки чугуна, чугунное крошье, сварочные шлаки, окалину, стружку, детали, полуфабрикаты и другой металлический лом.
В мусорные отвалы попадают детали от ремонта оборудования или случайно вывезенные с мусором металлургическая продукция и другие отходы, убираемые с заводской территории вместе с мусором, особенно при очистке транспортных путей.
В отвалах доменных шлаков металл встречается в виде чугунных коялов, скрала, ковшовых и желобовых настылей.
В отвалах котельного ишака, как уже указывалось, металл встречается в небольших количествах и изредка в виде случайно вывезенных вместе со шлаком старых деталей оборудования котельных или случайно попавших металлических предметов.
Попадание металла в отвалы объясняется отсутствием должного внимания к металлоотходам и сбору его в местах образования.
СТРУЖКОВЫЕ ОТВАЛЫ
Среди других заводских отвалов особое место занимают отвалы металлической стружки и других металлоотходов. Такие отвалы являются обычными на металлообрабатывающих предприятиях.
Стружка при вывозке ее в отвалы загрязнена различными примесями, обычно при обработке она покрывается маслом. Вся получаемая в цехах стружка, независимо от вида ее, обычно вывозится в один отвал.
Вследствие длительного хранения ее на открытых площадях под действием атмосферных осадков и накопления больших масс стружковые отвалы уплотняются, и металл окисляется. В результате этого при разработке отвалов приходится иметь дело с плотными массивами, сцементированными образовавшимися окислами.
В отдельных случаях при больших накоплениях стружки имеет место ее самовозгорание, что происходит в связи с тем, что она покрыта маслом, в результате этого ценные металлические отходы превращаются в сплошной монолит обесцененного окисленного железа.
Разработка таких стружковых отвалов сильно затруднена и зачастую требует применения взрывных работ.
Технологическая схема разработки заводских отвалов
Задачей разработки заводских отвалов является максимально полное извлечение металлоотходов с целью использования их как оборотного лома черных металлов в металлургическом производстве. Поэтому, наряду с добычей металла, при разработке отвалов возникает необходимость организовать обработку извлеченных металлоотходов в соответствии с требованиями к качеству металлолома, предусмотренными ГОСТом.
Таким образом в технологическую схему разработки заводских отвалов должны входить следующие виды работ.
1. Рыхление материалов, слагающих заводские отвалы, с перемещением их на новые места складирования.
2. Извлечение из разрабатываемых масс отвальных материалов металлических отходов и металлосодержащих шлаковых массивов, глыб и кусков.
3. Уборка и транспортирование перерабатываемых материалов и извлекаемых металлосодержащих отходов из забоев, т. е. мест непосредственной разработки, на площадки, отведенные для их складирования или обработки.
4. Переработка извлеченных из отвалов металлосодержащих отходов с целью полного отделения шлака и других загрязнений от металла и приведения последнего в габаритное состояние с отгрузкой готового лома потребителям.
5. Отделение от шлака и мусора мелких металлических отходов и включений на магнитно-сепараторных установках с целью использования их в качестве металлоприсадок для обогащения шихты доменных печей.
В этой технологической схеме разработки заводских отвалов основными работами являются первые три — рыхление и перегрузка материалов в отвалах, извлечение лома и металлосодержащих массивов и транспортирование их и пустых пород от мест разработки на складские площадки или к разделочным и потребляющим агрегатам.
С точки зрения комплекса операции, входящих в основные работы производственного процесса разработки заводских отвалов, их следует считать аналогичными горным работам открытого типа.
Поэтому при организации разработок заводских отвалов необходимо использовать современный опыт открытых горных работ, но, конечно, с учетом специфической структуры отвалов и небольшой их мощности в сравнении с естественными месторождениями полезных ископаемых.
Остальные два вида работ, входящих в общую технологическую схему производственного процесса разработки заводских отвалов,— переработка и разделка извлеченных металлоотходов и магнитная сепарация отработанных шлаков — аналогичны в известной мере существующим заводским производственным операциям: первый — подрывной и копровой разделке лома, второй — магнитно-сепараторному обогащению естественных полезных ископаемых. Опыт этих производств должен быть использован в производственном процессе разработок заводских отвалов.
Весь процесс разработки отвалов во всех стадиях связан с обработкой и транспортированием больших масс отвальных материалов и, естественно, может быть только тогда эффективным и экономически целесообразным, когда в его основу будет положен принцип максимальной и комплексной механизации всех трудоемких работ.
Отечественное машиностроение в настоящее время обеспечивает выпуск самых разнообразных и высокопроизводительных механизмов, способных заменить любой человеческий труд в любых условиях производства.
Задача заключается только в том, чтобы правильно подобрать для конкретных условий работы требуемые машины и оборудование и правильно организовать их использование.