Файл: ЖАа байланыстырушы материалдарды олдана отырып, темір кені шекемтастарын дайындауа арналан технологияларды зерттеу жне зірлеу.docx
Добавлен: 17.03.2024
Просмотров: 89
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
4.4 Домна пештері үшін темір кенінің шекемтастарын өндіру технологиясын тәжірибелік сынақтан өткізу.
Органикалық байланыстырғышы бар домналық шекемтастардың қасиеттері үш темір кен орнының концентраттарынан алынған шекемтастар мысалында зерттелді: МТБК (Михайловский ТБК, Ресей), Кривой Рог бассейні (Орталық ТБК, Украина) және Соколов-Сарыбай кен орны (ССТБК, Қазақстан).
Тізімде көрсетілген кәсіпорындардың зертханаларында өнеркәсіптік күйдіру машиналарында ағымдағы өндірісте шикі шекемтастар алынып, күйдірілді.
Салыстыру үшін сол схема бойынша шекемтастар келесіге сәйкес келетін негізгі минералды байланыстырғышпен алынды: нақты кәсіпорын. Шихтаның құрамы (флюс, отын және басқа қоспалардың түрі мен шығыны) ағымдағы өндіріске сәйкес болды.
Органикалық байланыстырғышы бар шикі және күйдірілген шекемтастардың сапасы минералды байланыстырғышы бар шекемтастардың сапасынан кем түспейді, 19 және 20-кестелер. Барлық кәсіпорындардағы шикі тәжірибелік шекемтастардың айрықша белгілері кептіруден кейінгі беріктігінің төмендігі (1,1 кг/ok артық емес) және кішірек эквивалентті диаметр (0, 2...1,0 мм). Күйдірілген шекемтастар Fe мөлшерінің жоғарылығымен (0,4...0,6%-ға), FeO-ның аздығымен (0,2...0,8%-ға) және жоғары кеуектілігімен (1,7...3,9%-ға) сипатталады [32].
4.5. Минералды және органикалық байланыстырғыштары бар шекемтастарды өндіру технологияларын салыстырмалы экологиялық бағалау
Қоршаған ортаның тиімділігін бағалау тәжірибелік зерттеулердің нәтижелері негізінде келесі шарттар мен болжамдар бойынша беріледі:
- бентонит пен органикалық байланыстырғышты тасымалдау қашықтығы бірдей 3000 км;
- бентонит темір жол көлігімен үйінді түрде тасымалданады, тасымалдау кезіндегі жалпы жоғалтулар. 2,7%, отын шығыны 0,003 кг/(т*км), зиянды заттардың шығарындылары – жанған әрбір 1000 кг отынға 102 кг; органикалық байланыстырғыш ысырапсыз қаптарға оралған жүк көліктерімен тасымалданады, отын шығыны 0,015 кг (т*км), зиянды заттардың шығарылуы 25,77 г/км аспайды;
- бастапқы бентониттің ылғалдылығы 20...25% құрайды;
- бентонит дайындау кезіндегі табиғи газ шығыны - 5 м/г;
- шихтадағы бентонит шығыны – 4 кг/г, органикалық байланыстырғыш – 0,2 кг/т;
- 1 кг полиакриламидті жағу кезінде 1,75 кг СО
2 және 1,15 кг H2O түзіледі.
Кесте 19. Домна өндірісіне арналған шикі шекемтастардың қасиеттері
| № | Байланыстырғыштар | Wok*1 % | n*2 раз | R*3 кг/ок | Rкеп*4 кг/ок | Dэкв*5 мм | |||||
| | Атауы | шығыны, кг/т | |||||||||
| Михайловск ТБК *6 | |||||||||||
| 1 | Калловиялық саз | 8,0 | 8,9 | 4,2 | 1,4 | 3,9 | 13,6 | ||||
| 2 | Органикалық | 0,2 | 9,2 | 4,2 | 1,4 | 1,1 | 12,7 | ||||
| ССТБК | |||||||||||
| 3 | Түрлі-түсті саз *7 | 6.0 | 8,9 | 3,6 | 0,7 | 1,8 | 12,9 | ||||
| 4 | Органикалық*8 | 0,2 | 9.4 | 3,6 | 0,6 | 1.0 | 11,9 | ||||
| 5 | Түрлі-түсті саз *9 | 6,0 | 8,9 | 3,2 | 0,6 | 1,5 | 12,4 | ||||
| 6 | Органикалық*9 | 0,4 | 9,3 | 5,2 | 0,7 | 1,0 | 12,2 | ||||
| Орталық ТБК*10 | |||||||||||
| 7 | Марганец бентониті | 8,0 | 9,1 | 1,7 | 0,8 | 1,3 | н/о | ||||
| 8 | Органикалық | 0,2 | 9,6 | 1,8 | 0,7 | 0,6 | н/о | ||||
Ескертулер:
*1 - шикі шекемтастардың ылғалдылығы, %;
*2 - шикі шекемтастардың соққыға төзімділігі, рет;
*3 - шикі шекемтастардың қысу күші, кг/ок;
*4 - кептірілген шекемтастардың қысу күші, кг/ок;
*5 - эквивалентті шикі түйіршік диаметрі, мм;
*6 - шихтадағы әктас шығыны 2%;
*7 - шихтадағы әктас шығыны 5,3%;
*8 - шихтадағы әктас шығыны 4,6%;
*9 – флюстелмеген шекемтастар;
*10 - шихта құрамына сондай-ақ қайтару (1 %), әктас (2 %) және қатты отын (1 %)кіреді;
н/о - анықталмаған.
Кесте 20. Домна өндірісі үшін күйдірілген шекемтастардың қасиеттері.
| № | Байланыстырғыштар | Химиялық құрамы, % | Беріктігі, кг/ок | Кеуектілігі, % | |||||
| Feжал | FeO | CaO | SiO2 | | | ||||
| Михайловск ТБК *6 | | ||||||||
| 1 | Калловиялық саз | 63,4 | 1,6 | 1,4 | 7,4 | 255±47 | 19,0 | ||
| 2 | Органикалық | 63,8 | 0,8 | 1,4 | 7,2 | 329±9 | 21,8 | ||
| ССТБК | | ||||||||
| 3 | Түрлі-түсті саз * | 63,4 | н/о | 3,6 | 3,2 | 335±12 | 27,2 | ||
| 4 | Органикалық* | 64,0 | н/о | 32 | 2,9 | 385±9 | 31,1 | ||
| 5 | Түрлі-түсті саз** | 63,5 | 0,4 | 1,1 | 3,5 | 329±10 | 26,2 | ||
| 6 | Органикалық** | 65,7 | 0,2 | 1,0 | 3,1 | 368±11 | 27,9 | ||
| Орталық ТБК | | ||||||||
| 7 | Марганец бентониті | 59,7 | 1,9 | 6,3 | 6,5 | 192±9 | н/о | ||
| 8 | Органикалық | 60,3 | 1,7 | 5,4 | 5,7 | 267±9 | н/о | ||
Ескертулер:
*- флюстелген шекемтастар;
**- флюстелмеген шекемтастар;
н/о - анықталмаған.
- шекемтастардағы бос жыныстардың мөлшерінің азаюына байланысты электрлі болат балқыту процесінің техникалық-экономикалық көрсеткіштерінің өзгеруі тәжірибелік мәліметтер негізінде қабылданады: әкті күйдірген кезде табиғи газдың үлестік шығыны 250 м3/т құрайды. , әктас - 2,2 т/т, электр энергиясын өндірудегі көмірдің үлестік шығыны 0,49 кг/(кВт*сағ);
- домна пешінің пайдалы көлемі – 1033 м;
- балқыту өнімі – шойын;
- шихта компоненттері: Михайловск ТБК-тен шекемтастар, Куз-кокснетск бассейні, Данковск кен орнының әк тасы;
- тәжірибелік сынақтардың нәтижелері бойынша калловиялық саз және органикалық байланыстырғыш қосылған шекемтастардың химиялық құрамы қабылданды.
Ресурстық және экологиялық құрамдастарды ескере отырып, экологиялық тиімділікті есептеу нәтижелері (23-кесте) органикалық байланыстырғышты пайдалану мыналарға байланысты табиғи ресурстарды тұтыну құрылымының айтарлықтай өзгеруіне әкелетінін көрсетеді:
- байланыстырғышты тасымалдау және отынды көлікпен тұтыну көлемін қысқарту(бентонитті тасымалдау кезінде 0,044 кг/г қарсы шекемтастардың тоннасына 0,009 кг отын);
- бентонитті технологиялық процеске дайындау үшін талап етілетін табиғи газды үнемдеу (ұсақтау, ұсақтау және кептіру) бентониттің тоннасына 5 м3 немесе шекемтас тоннасына 0,02 м2 мөлшерінде;
- шекематастардағы бос жыныстың құрамының төмендеуіне және болат балқытатын шлактың (5,6 кг-ға) азаюына байланысты болат балқыту процесінде әк (4,3 кг/т) және электр энергиясы (6,54 кВт/т) шығынын азайту /т) , Бұл ЖЭО-да әкті күйдіру және электр энергиясын өндіруде ресурстарды үнемдеуге әкеледі: 9,5 кг/т әктас, 1,03 м3/толи табиғи газ, 3,20 кг/т көмір (күйдірілген шекемтастардың тоннасына есептегенде 9,4). кг, 0,98 м және 3,05 кг);
Осылайша, органикалық байланыстырғышты қолданудың маңызды экологиялық нәтижесі шекемтастар өндірісінің барлық кезеңдерінде (байланыстырушы заттарды тасымалдау кезінде, шихтаға дозалау алдында дайындау, шекемтастарды қуыру кезінде трансформация) қоршаған ортаға теріс әсерді азайту болып табылады. Домна пештерінде және электр доғалық пештерінде шекемтастарды балқыту процестері кезіндегідей біркелкі емес сапа [33].
ҚОРЫТЫНДЫ
Байланыстырғыш материалдардың әртүрлілігі кәсіпорындарға нақты нарық жағдайына сәйкес темір кенінің шекемтастарын өндіру технологиясын оңтайландыруға мүмкіндік береді. Заманауи металлургиялық технологиялар ресурстық және материалдық шығындарды азайтуға, сонымен қатар өнім сапасын жақсартуға бағытталған және осы позициялардан шекемтастарды сұйылтпайтын синтетикалық органикалық байланыстырғыштарды қолданатын түйіршіктеу технологиялары айтарлықтай перспективалы болып табылады.
Полиакриламид сияқты байланыстырғышпен түйіршіктеу процесінің ерекшеліктері түйіршіктеу алдындағы шихтада таралу механизмінде және кептіру кезінде шекемтастардың беріктігін қалыптастыруда қамтылған. Таралуы ісінуден кейінгі шихтадағы жоғары көлемдік концентрациясымен анықталатын бентониттен айырмашылығы, органикалық байланыстырғыштың таралуы магнетит бетіне қатысты жоғары сулану қабілеті бар ерітіндінің түзілуі арқылы жүзеге асады. Тиісінше, органикалық байланыстырғыштың біркелкі таралуы үшін қоспаның уақытша экспозициясы қажет. Кептіруден кейін органикалық байланыстырғышпен шекемтастардың беріктігі байланыстырғыштың темір кенінің бөлшектерінің бетімен және нүктелік контактілерімен қамтамасыз етіледі. сондықтан бентонитпен кептірілген шекемтастардың беріктігі айтарлықтай төмен, оның магнетитпен жанасу ауданы айтарлықтай.
Бентонитпен салыстырғанда органикалық байланыстырғыш көлденең қимасы бойынша ылғалдың біркелкі таралуымен кеуекті шикізат шекемтастарының түзілуін қамтамасыз етеді, бұл олардың ыстыққа төзімділігін алдын ала анықтайды және кептіру процесін күшейтуге мүмкіндік береді.
Органикалық байланыстырғышы бар күйдірілген шекемтастар Fe мөлшерінің жоғарылығымен (бентониті бар шекемтастармен салыстырғанда), сонымен қатар жоғары тотықсыздану қабілетімен сипатталады.
Органикалық байланыстырғышпен тотыққан темір кенінің шекемтастарын алу технологиясын тәжірибелік сынау полиакриламидті байланыстырғыш ретінде пайдаланудың технологиялық тиімділігін көрсетті. Шекемтастардың беріктігі мен бөлшектерінің мөлшерін бөлуге арналған техникалық шарттар талаптарын қанағаттандыру үшін түйіршіктеу технологиясының параметрлерін айтарлықтай тар шектерде реттеу қажет, атап айтқанда, темір кені концентратының ылғалдылығын, еңіс бұрышын және барабанды түйіршіктеуіштердің айналу жылдамдығы.
Бентонитті органикалық байланыстырғышпен ауыстырудың маңызды нәтижесі – темір кенінің шекемтастарын өндіруде де, одан әрі металлургиялық өңдеу кезінде де қоршаған ортаға кері әсерді азайту.
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
-
Влияние основности окатышей из железорудных концентратов с различным количеством пустой породы на их металлургические свойства / Л. А. Дрожилов, Ф. М. Журавлев, А. В. Мерлин// Сталь. – 2005. – № 8. – 676–679б. -
Меламуд, С. Г. Улучшение металлургических свойств окатышей Качканарского ГОКа / С. Г. Меламуд, Б. П. Юрьев // Сталь. – 2012. – № 6. – 8–12б.