Вивчення хімічних і електрофізичних властивостей дисперсних залізографітових відходів. Закономірності їх зміни при високотемпературній обробці. Розробка технології переробки промислових відходів у нові матеріали із заданим комплексом властивостей.
Аннотация к работе
АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЇ ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНОЇ ПЕРЕРОБКИ ДИСПЕРСНИХ ЗАЛІЗОГРАФІТОВИХ ВІДХОДІВ МЕТАЛУРГІЙНОГО ВИРОБНИЦТВАРобота виконана в Приазовському державному технічному університеті (ПДТУ) Міністерства освіти і науки України, м. Науковий керівник: Маслов Володимир Олександрович, доктор технічних наук, професор, Приазовський державний технічний університет (м. Маріуполь), завідувач кафедрою "Теплофізика та теплоенергетика металургійного виробництва". Офіційні опоненти: Томаш Олександр Анатолійович, доктор технічних наук, професор, Приазовський державний технічний університет, (м. З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Приазовського державного технічного університету: 87500, м.По даним НВО "Енергосталь" ресурси залізографітових відходів (ЗГВ) по підприємствах чорної металургії країн СНД оцінюються в кількості не менш 4,0 млн. тон, у тому числі 80 % відділень десульфурації й міксерні, 7 % канавні, 9 % ковшові і т.д. Таким чином, способи переробки залізографітових відходів, що існують у цей час, не охоплюють всі можливі області застосування продуктів, для яких вони можуть бути сировиною. Разом з тим, маючи у своєму составі графіт, металеве залізо і його оксиди, ЗГВ після їхньої фізико-хімічної обробки можуть бути сировиною для одержання нових матеріалів, що мають цінний комплекс електрофізичних властивостей. Дисертаційна робота відповідає "Національній концепції раціонального поводження з відходами виробництва й споживання", а також згідно "Державній програмі використання відходів виробництва й споживання на період до 2005 р.". Одержало подальший розвиток дослідження кінетичних закономірностей магнетизуючого випалу й карботермічного самовідновлення стосовно до дисперсних ЗГВ; отримані кінетичні рівняння різних стадій топохімічних процесів відновлення оксидів заліза до магнетиту й металевого заліза. залізографітовий відхід переробка високотемпературнаДослідження проводили як на зразках вихідних ЗГВ, так і на модельних зразках, приготовлених шляхом обробки з вихідних ЗГВ: "графіт - магнетит" і "графіт - вюстит". Результати ситового аналізу зразків ЗГВ міксерного відділення й відділення десульфурації показали, що більша частина матеріалу має дисперсність менш ніж 400 мкм (рис. 4) показали, що вони являють собою частки оксидів та графіту, поверхня яких у більшому або меншому ступені покрита оксидними включеннями, що мають складну будову, а також частками металу (рис. Дослідження питомого електричного опору ЗГВ показало, що величина RV зменшується від 103 до 10-4 Ом.м зі збільшенням розміру часток ЗГВ від (-50) до (-160) мкм, що повязане зі значним збільшенням вмісту вуглецю до 60-70 %, і, отже, з підвищенням провідності матеріалу. Експерименти показали, що при температурі 900 0С у шарі, що є гравітаційно-падаючим, коли частки ЗГВ рухаються в розєднаному стані, магнетизуючий випал у контрольованій атмосфері протікає зі значними швидкостями (див. рис.У дисертаційній роботі наведені теоретичне узагальнення і нове рішення науково-практичного завдання раціонального використання залізографітових відходів (ЗГВ) міксерного відділення й відділення десульфурації металургійного виробництва шляхом їх магнетизуючого випалу й карботермічного самовідновлення. Розроблено установки і методики для високотемпературної обробки дисперсних ЗГВ в шарах (щільному, що рухається та гравітаційно-падаючому) з використанням диференційно-термічного, хроматографічного і волюмодинамічного методів аналізу. Експериментально встановлено, що з ростом розміру часток ЗГВ до 160 мкм відбувається різке зниження питомого обємного електричного опору cv з 103 Ом.м до 10-4 Ом.м при незначному зниженні магнітних властивостей, а при розмірі більше 160 мкм при стабілізації електричних властивостей відбувається різке зниження магнітних властивостей. Аналіз морфології й мікроструктури показав, що при лускатій будові графіту частки оксидів заліза мають сферичну форму, значна їхня частина механічно повязана із графітом, а ряд часток перебувають навіть усередині графітових часток, що унеможливлює механічний і магнітний поділ графіту й оксидів заліза (FEO, Fe2О 3, Fe3О 4). Запропоновано новий напрямок переробки дисперсних ЗГВ в матеріал з високими магнітними й електропровідними властивостями шляхом їх магнетизуючого випалу або карботермічного самовідновлення.