Технологія збагачення та комплексного використання відходів сталеплавильного виробництва - Автореферат

Міністерство освіти і науки України ТЕХНОЛОГІЯ ЗБАГАЧЕННЯ ТА КОМПЛЕКСНОГО ВИКОРИСТАННЯ ВІДХОДІВ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ВИРОБНИЦТВАРобота виконана у Криворізькому технічному університеті, на гірничо-металургійному комбінаті “Криворіжсталь” та спільному підприємстві "Орбіта". Науковий керівник: доктор технічних наук, старший науковий співробітник Бережний Микола Миколайович, Криворізький технічний університет, Міністерство освіти і науки України, професор кафедри. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, Полулях Олександр Данилович, Придніпровська лабораторія удосконалення технологій збагачення вугілля Донбасу та Львівсько-Волинського басейну “УКРНДІВУГЛЕЗБАГАЧЕННЯ”, Міністерство палива і енергетики м. кандидат технічних наук, старший науковий співробітник, Малий Борис Мойсеєвич, Криворізький підрозділ Європейського університету фінансів, інформаційних систем, менеджменту і бізнесу, Міністерство освіти і науки України, м. Захист відбудеться “29” червня 2000 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 09.052.03 у Криворізькому технічному університеті за адресою: ауд.Для цього необхідно, крім удосконалення та розробки нових основних плавильних процесів, підвищити ступінь використання відходів металургії, особливо шлаків, та зменшити екологічне навантаження, обумовлене розміщенням та зберіганням шлакових відвалів. Ідея роботи полягає в тому, що сталеплавильні шлаки мають флюсуючу здатність і вміст корисних елементів - заліза та марганцю і не містять летючих, що утворюють додаткову пористість, і на видалення яких у випадку використання вапняку як флюсу, витрачається тепло при окускуванні сировини. Вперше одержані експериментально залежності та закономірності: - властивостей сталеплавильних шламів і шлаків: сипучості, подрібнюваності та грудкування від вологості та крупності, що дозволяє виконувати проекти машин для переробки шламів і шлаків та підготовки їх до використання; зміни вологості шламів залежно від напруги на електродах при електроосмотичному вакуумному фільтруванні, питомих продуктивності та витрат електроенергії, від необхідної крупності шлаків при їх здрібненні у кульовому млині та електрокінетичного дзета-потенціалу від жорсткості води, що відповідно дозволяє зробити шлами сипучими та здатними до дозування, порівняти міцність шлаків як флюсів з вапняком, який пропонується замінити шлаками, та як вяжучу речовину з бентонітом, використовуваним при виробництві окатишів; Наукове значення роботи полягає в одержанні нових даних про металургійні та будівельні властивості шлаків до і після їх підготовки до подальшого використання, у достовірних результатах випробування оптимальних домішок сталеплавильних шлаків до окускованої металургійної сировини та будівельних матеріалів і визначення режимних параметрів технологічних операцій підготовки шлаків до утилізації.Це призвело до труднощів використання шламів в агломерації та шлаків у доменному виробництві. Матеріали відбирались у підготовленому вигляді відповідно на аглофабриці ПІВДГЗК та огрудкувальній фабриці ПІВНГЗК.Сталеплавильні шлаки відбирались на відвалах, а шлами - при випуску їх з газоочисних апаратів через кожну годину у денні зміни по 10 кг. Допустиму заміну вапняку сталеплавильними шлаками у доменній, агломераційній шихтах та шихті для виготовлення окатишів визначали розрахунками з урахуванням границь, обмежуючих цю заміну - вапнякову, фосфорну та коксову. Освоєння технологічної схеми та схеми ланцюга апаратів (рис.1) підвищить комплексність використання шлаків і дасть економічний ефект за рахунок транспортних витрат на вапняк і шлаки. Розрахунковим шляхом визначено, що флюсуюча здатність використовуваних вапняків складає біля 93,3%, а сталеплавильних шлаків, всього 55,4%, але один кілограм вапняку у доменній печі утворює 0,995 кг шлаку, а один кілограм сталеплавильного шлаку - 0,967 кг доменного шлаку, бо сталеплавильний шлак замінює 3,22% марганцевої руди і 0,499% залізної і не має летючих, яких у вапняку 42 - 44%.Для розширення використання сталеплавильних шламів та шлаків запропоновано і обгрунтовано результатами дослідів по удосконаленню їх підготовки та переробки, таких, як інтенсифікація зневоднення шламів застосуванням електроосмосу для надання їм сипучості, зруйнування та послаблення звязків на межі шлак-метал для зниження витрат на подрібнення відвальних шлаків заморожуванням та відтаюванням для підвищення ступеня очистки скрапу, магнітне збагачення пептизованих пульпи та пилу аспіраційних пристроїв фабрики переробки шлаків, заміна на скільки це можливо шлаками вапняку як флюсу, при виробництві агломерату та окатишів для зменшення транспортних витрат і підвищення використання металу шлаків. Відібрані, вивчені та застосовані в дослідженнях представницькі проби шламів, шлаків, вапняку, концентрату, палива на діючих промислових підприємствах з використанням сучасних методик та приладів згідно з державними стандартами, плануванням експериментів та математичної статистики.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ