Теоретичне обґрунтування та розробка апаратів сухого вловлювання і поділу пилу на компоненти - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття вченого ступеня доктора технічних наук Теоретичне обґрунтування та розробка апаратів сухого вловлювання і поділу пилу на компонентиПроцес одержання готової продукції гірничорудними підприємствами повязаний з виділенням великої кількості пилу, обсяги якого різко зростуть зі змушеним переходом: по-перше, до видобутку і збагачення бідних кварцитів, що містять підвищену кількість вільного двоокису кремнію та мають більш високу міцність; по-друге, до сухих технологій переробки гірничої маси, що повязано з тенденцією зниження водоємкості промисловості. Відсутність єдиної теоретичної основи різних механізмів осаджування пилу, повязаних з фізико-механічними властивостями її частинок, не дає змоги розробити нові, більш ефективні пиловловлювачі. Алчевськ), і відповідних комплексно-цільових програм Держплану СРСР і Державного комітету з науки і техніки ОЦ-039 "Розвиток техніки і технології видобутку і збагачення корисних копалин", 0.85.04 "Створити і впровадити ефективні методи і засоби контролю забруднення навколишнього середовища" і "Розробити способи і засоби уловлювання й утилізації промислових викидів пилу з метою захисту навколишнього середовища", що входять у міжгалузеві програми "Повітря, вода, Земля", "Ноосфера" і регіональну програму прискорення науково - технічного прогресу "Кривбас - 90". Ступінь вловлювання пилу циклонним апаратом нового покоління експоненціально залежить від швидкості потоку, який очищують, числа коаксіальних обичайок, їхніх розмірів, а також діаметру частинок пилу. Ефективність магнітного вловлювання пилу експоненціально зростає зі збільшенням розміру циклону та магнітної сили, яка діє на частинки, і спадає зі збільшенням його продуктивності та розміру частинок пилу.На території Кривбасу щорічно утворюється більше 400 млн.т промислових відходів, з яких 390 млн.т вивозиться у відвали, шламо-і хвостосховища, на, де вже знаходиться більше 2,5 млрд.м3 порід та 1 млрд.м3 відходів збагачення. Так, наприклад, максимальні валові викиди пилу спостерігаються на металургійному заводі - 350 т/добу та аглофабриках - 50-60 кг на одну тону агломерату, що складає близько 2 млн. т/рік втрат матеріалу, який переробляється. Відсутність же аспіраційних систем і механізованого збору графітового пилу спричиняє забруднення робочих місць та професійні захворювання робітників, а відсутність надійної технології вилучення заліза з графітового пилу - до викидання його у відвали. Аналіз сучасних методів очищення газів від пилу показав, що для підвищення ефективності роботи апаратів не повною мірою використовуються фізичні властивості пилу, які дозволяють включити додаткові механізми осадження і коагуляції частинок. Розроблено способи і засоби для дослідження фізичних властивостей пилу і підвищення ефективності роботи деяких апаратів.Основна маса дрібного пилу, не уловленого апаратами аспіраційної системи, викидається в атмосферу через труби різної висоти, розміщені на території підприємств, і розсіюється повітряними потоками на значені площі часто з перевищенням ГДК. З рисунка видно, що за цієї швидкості (4 м/с), коефіцієнти турбулентної дифузії (1 м2/с) та напряму вітру (літо, вітер північний), перевищення концентрації пилу буде спостерігатися навіть на відстані 50 км, причому, високі труби (16-21) починають запилювати на відстані, більшій 3 км, а низькі (2, 4-7, 9, 11 і 12) - уже на території фабрики, тобто на робочих місцях. Проекція швидкості потоку на вісь, паралельну площині електродів та перпендикулярну щілині між ними є пропорційною різниці потенціалів чи току , що протікає через вимірювальний прилад, включений у ланцюг, або числу іонів і заряду е, перенесених вітром з однієї пластини на іншу за час t: ~ , (2) де - опір вимірювального приладу та заземлення, Ом. Проектування, ефективна і надійна робота пиловловлювального устаткування значною мірою залежать від фізико-механічних властивостей пило-газового потоку, самого пилу та його окремих частинок. Механічні властивості пилу визначалися загальноприйнятими методами: густина (насипна і при стандартному навантаженні) і злипання - за методикою і на приладі, розробленому Андріановим Є.І., при цьому, деякий пил зволожувався в спеціальному боксі зі 100 % вологістю; дійсна густина - пікнометричним способом; пористість, ступінь заповнення обєму, число контактів і їхня міцність - за методиками, розробленими для контролю за питомою поверхнею металевих порошків; дисперсний склад - шляхом розсіювання на ситах і вивченням під мікроскопом спеціально отриманих проб.Як показали виміри магнітних властивостей пилу ГЗКІВ, більшість з них є сильномагнітними, тому для ефективного їхнього вловлювання необхідно використовувати магнітне поле, що відкриває можливість сепарації вловленого пилу за компонентами, які відрізняються фізичними властивостями частинок. Для магнітів, розміри яких змінювалися в межах: ширина полюса від 1 до 16 см, а товщина - від 1,4 до 11,2 см, на ЕОМ виконано розра

Основний зміст роботи