Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2025(16))

России превышает 33 млн тонн в год, в том числе ориентировочно: доменных — 16,0; сталеплавильных — 14; ферросплавных и прочих — 3. Удельный выход и химсостав шлаков определяются в первую очередь способом производства металла и качеством сырья. Обычно в доменных шлаках содержится, %: CaO — 30-45; SiO 2 — 30-42; MgO — 4-13; AI 2 O 3 — 6-16; Fe металлическое — 2 -4 ; в конвертерных шлаках: CaO — 41-56; SiO 2 — 11-22; MgO — 2 -5 ; МпО — 3-6; FeO — 8-27, Fe металлическое — до 12; в электросталеплавильных: CaO — 30-55; SiO 2 — 15-30; MgO — 10-20; FeO — 0,5-14, Fe металлическое — до 27. Свойства шлаков определяют способы их переработки, направление использования и получения конкретной продукции. В частности, шлаки сталеплавильного производства являются «короткими» и имеют при выпуске относительно небольшой перегрев, их переработка в жидком виде требует внедрения специальных устройств, технологий и затрат. Технология переработки шлаков включает два основных передела: первичную переработку, связанную с обращением с жидким шлаком, выпуском его из печи, транспортировкой, охлаждением (грануляцией, поризацией, волокнообразованием, литьем и т. п.), и вторичную, включающую операции, связанные с затвердевшим шлаком на отвалах и ДСУ. Основной задачей технологии шлакопереработки является обеспечение работы металлургических заводов без шлаковых отвалов с повышением качества и полной утилизацией шлаковой продукции. Доменные шлаки перерабатывают преимущественно в жидком виде путем грануляции расплава на придоменных или отдельно стоящих (центральных) установках с получением гранулированного шлака, который используется для производства цемента. Часть расплава слоями сливают в траншеи и за счет регламентированного охлаждения получают литой щебень с последующей разделкой остывшего шлака экскаватором. Ковшовые остатки (коржи) перерабатывают после остывания путем дробления и сортировки на фракции на ДСУ. Производство других видов продукции (шлаковой пемзы, ваты, литья и др.) невелико и в последнее время сокращается. Использование воды для охлаждения шлакового расплава приводит к ряду недостатков: перерасходу воды, высокой (до 20 %) влажности продукции, наличию в парогазовых выбросах токсичных сернистых соединений, концентрация которых превышает предельно допустимые нормы. Применяемые приемы защиты окружающей среды от сернистых выбросов при переработке доменных шлаков не обеспечивают соблюдение нормативов ПДВ. Получение продукции из сталеплавильных и ферросплавных шлаков осуществляют по двухстадийной технологии. Первичная переработка производится методом термодробления путем охлаждения шлака водой при температурах выше порога дробимости. За счет температурных напряжений, возникающих в шлаковых монолитах, происходит их разрушение и раскрытие металлических включений. Крупные металлические включения извлекают в шлаковых дворах и траншеях перед отгрузкой шлака на вторичную переработку. Остывший шлак подают на ДСУ для производства фракционированного щебня, песка, щебеночно-песчаных смесей и извлечения металла. К основным недостаткам переработки сталеплавильных и ферросплавных шлаков следует отнести потери металла, особенно немагнитного, и выбросы пыли, превышающие установленные нормативы ПДВ. Переработка шлаков черной металлургии пополняет сырьевую базу стройиндустрии, возвращает в металлургическое производство до 30 % сталеплавильных шлаков и весь объем извлеченных металлических включений. Шлаки при охлаждении и хранении подвержены различным видам распада. Склонность к распаду снижает потребительские свойства шлака, распад приводит к разрушению структуры, сопровождается образованием мелкозернистых пылевидных продуктов, которые плохо поддаются переработке и негативно воздействуют на окружающую среду. Для предотвращения распада шлаки выдерживают в складах хранения, а также осуществляют их стабилизацию путем изменения химического состава, структуры или резкого охлаждения шлакового расплава на этапе первичной переработки [1]. Качество и условия поставки шлаковой продукции регламентируются действующими государственными стандартами и техническими условиями, в них отражены основные требования, которые предъявляют потребители, использующие шлаки в своем производстве. Создание новых образцов шлаковой продукции расширяет нормативную базу шлакоперерабатывающего производства. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 1. С. 201-209. Transactions of the Kola Science Centre of r A s . Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 1. P. 201-209. © Смирнов Л. А., Демин Б. Л., 2025 202