Телефон: +7 (383)-312-14-32

Статья опубликована в рамках: XXVII Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 16 декабря 2014 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Металлургия

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Скрипченко В.В. ОБЕЗВОЖИВАНИЕ ШЛАМОВ // Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. XXVII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 12(26). URL: http://sibac.info/archive/technic/12(26).pdf (дата обращения: 16.01.2021)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
Диплом лауреата
отправлен участнику

ОБЕЗВОЖИВАНИЕ  ШЛАМОВ

Ряполов  Вадим  Владимирович

студент  3  курса,  кафедра  металлургии,  факультет  ММТ,  СТИ  НИТУ  МИСиС,  РФ,  г.  Старый  Оскол

E -mailvadimysrip@gmail.com

Скрипченко  Виталий  Владимирович

студент  3  курса,  кафедра  металлургии,  факультет  ММТ,  СТИ  НИТУ  МИСиС,  РФ,  г.  Старый  Оскол

E -mailZYSS2@yandex.ru

Тимофеева  Анна  Стефановна

научный  руководитель,  канд.  техн.  наук,  доцент  СТИ  НИТУ  МИСиС,

РФ,  г.  Старый  Оскол

 

Введение

На  сегодняшнее  время,  актуальной  проблемой  является  «рациональное  использование  природных  ресурсов».  В  частности,  металлургический  шлам,  который  образуется  в  процессе  производства. 

Металлургический  шлам  образовавшийся  после  производства  и  осевший  на  оборудовании  смывают  и  помешают  так  называемые  отвалах,  который  находится  в  них  с  присутствием  воды.  Для  дальнейшего  его  использовании  в  металлургии,  его  необходимо  обезвожить.  Если  этого  не  сделать  то  при  подаче  шлама  в  печь  произойдет  взрыв.

В  данной  работе  предлагается  обезвоживать  шлам  с  помощью  гранул  силикагеля,  которые  впитывают  в  себя  влагу.  Силикагель  был  выбран  из-за  того,  что  после  завершения  обезвоживания  гранулы  находятся  на  поверхности  шлама  и  их  достаточно  легко  убрать.

1.  Основная  часть

На  металлургических  предприятиях  образуются  миллионы  тонн  шламов.  Основная  масса  шлама  образуется  в  процессе  улавливания  и  осаждения  технических  и  аспирационных  выбросов  пыли.  В  шламе  содержатся  ценные  компоненты  (прежде  всего  железо),  утилизация  которых  экономически  оправданна  [1].  Кроме  этого,  при  полном  цикле  использовании  шламов  решаются  вопросы  охраны  окружающей  среды,  так  как  хранение  шламов  в  отвалах  наносит  вред  природе.  Отвалы  занимают  земельные  площади,  происходит  выветривание  пыли,  загрязняются  атмосфера,  почва,  реки  и  водоемы.

Химический  состав  шламов  по  основным  компонентам,  %:  Feобщ  30—50  %;  CaO  5,0—8,5  %;  SiO2  6,0—11  %;  Al2O1,2—3,5  %;  MgO  1,5—2,1  %;  P  0,015—0,05  %;  Sобщ  0,2—0,9  %;  Cобщ  2,5—30,0  %;  Zn  0,05—5,3  %  [2].

Плотность  их  шлама  колеблется  в  пределах  2,7—3,8  г/см,  удельный  выход  в  среднем  составляет  2,75—84  %.  Коэффициент  использования  этих  шламов  изменяется  (для  разных  предприятий)  довольно  значительно  —  от  0,1  до  0,8.  Это  довольно  тонкодисперсный  материал:  фракции  >0,063  мм  до  10—13  %,  0,016—0,032  мм  от  16  до  50  %  и  <  0,008  мм  от  10  до  18  %.  В  настоящее  время  эти  шламы  используются  как  добавка  к  агломерационной  шихте.  Сравнительно  низкий  уровень  их  использования  объясняется  относительно  невысокой  долей  железа  в  них  (Feобщ<50  %),  а  также  повышенным  содержанием  цинка  (>1  %),  что  требует  предварительного  обесцинкования  шламов  [2].

Пыли  металлургического  производства  обычно  не  требуют  какой-либо  предварительной  подготовки  перед  утилизацией.  Шламы,  прежде  чем  их  использовать  (например  в  качестве  компонента  шихты),  необходимо  подвергнуть  обезвоживанию  (сгущению,  фильтрованию,  сушке).

 

Рисунок  1.  Шламоотстойник

 

В  данном  исследовании  было  предложено  обезвоживать  шлам  гранулами  силикагеля,  который  очень  хорошо  впитывает  воду.  Так  же  была  задана  цель  по  уборке  силикагеля  из  шлама  после  его  обезвоживать.  В  ходе  нескольких  экспериментов  было  обнаружено,  что  после  обезвоживания  силикагель  находится  на  шламе,  из-за  разности  плотностей.

 

Рисунок  2.  Образование  гранул  на  шламе  после  обезвоживания

 

Было  принято  решение  рассчитать  рациональное  использование  силикагеля  т.  е.  соотношение  массы  воды  и  соотношение  массы  шариков  силикагеля  для  проведения  последующих  экспериментов.  Результаты  представлены  в  таблице:

Таблица  1. 

Результаты  эксперимента  №1

Масса  силикагеля  г.

Масса  воды  г.

Результат  эксперимента

0,1

50

Вода  не  впитана

0,15

50

Вода  не  впитана

0,2

50

Вода  не  впитана

0,25

50

Вода  не  впитана

0,3

50

Вода  не  впитана

0,35

50

Вода  впитана

 

Получаемое  соотношение:

 

Х  = 

 

Примерно  столько  воды  впитывает  один  грамм  силикагеля.

Время  необходимое  для  проведения  обезвоживания  составляет  в  среднем  9  часов.  Данное  время  было  рассчитано  из  эксперимента.

Были  взяты  4  емкости,  в  которые  был  насыпан  шлам  одинаковых  порциях  и  налита  вода,  масса  которой  была  различна  в  каждой  емкости,  было  засечено  время  которое  гранулы  впитывали  определенное  количество  воды.  Данные  результаты  представлены  в  таблице:

Таблица  2. 

Результаты  эксперимента  №2

Масса  воды  г.

Масса  силикагеля  г.

Время  ч.

14

0,1

8,5

21

0,15

9,01

28

0,20

9,2

32

0,30

8,9

 

Рисунок  3.  Проведение  эксперимента

 

Список  литературы:

1.Воскобойников  В.Г.  и  др.  Общая  металлургия  6-изд.,  перераб.  и  доп.  М.:  ИКЦ  «Академкнига»,  2005  —  768  с.

2.Кудрин  В.А.  Теория  и  технология  производства  стали:  Учебник  для  вузов.  М.:  «Мир»,  ООО  «Издательство  ACT»,  2003.  —  528  с.

Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
Диплом лауреата
отправлен участнику

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом