CC BY
23
Как видно из графиков при увеличении угла деформирования ф величина Ау монотонно возрастает. Сравнение результатов расчета с известными данными [1] показывает удовлетворительную сходимость.
Полученная зависимость предельного обжатия Аи от угла деформирования может быть рекомендована при расчете профиля тангенциального инструмента для обкатки выпуклых днищ, что позволит уменьшить время деформирования и повысить производительность процесса.
Список литературы:
1. Капорович В.Г. Производство деталей из труб обкаткой. - М.: Машиностроение, 1978. - 136 с.
2. Капорович В.Г. Обкатка в производстве металлоизделий. - М.: Машиностроение. 1973. - 168 с.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ ТОПЛИВНЫХ БРИКЕТОВ ИЗ ОТХОДОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
© Чернышова Т.И.*, Алпатов Н.В.*, Леликова О.Н.*
Карагандинский государственный индустриальный университет, Республика Казахстан, г. Темиртау
На основе экспериментальных данных рассматривается целесообразность изготовления топливных брикетов из отходов флотации углеобогатительных фабрик с добавкой различных, вполне доступных, являющихся побочными продуктами сопутствующих производств, связующих.
Угольная отрасль является одной из важнейших отраслей мировой и национальной экономики, поскольку минерально -сырьевой потенциал государства обуславливает эффективность функционирования других отраслей промышленности и уровень развития социальной сферы, определяя, таким образом, место страны в мировой экономической системе.
По подтвержденным запасам угля Казахстан занимает 8 место в мире и содержит в недрах 4 % от общемирового объема запасов, в связи с чем, углеобрабатывающая отрасль занимает одну из важнейших позиций в промышленном комплексе страны и порождает необходимость утилизации отходов, образующихся в данном секторе экономики [1].
Ведущее место среди природоохранных задач углеобогащения занимают вопросы организации, складирования, обезвреживания и утилизации отходов. Решение проблемы накопления отходов производства является
* Старший преподаватель кафедры «Строительство и теплоэнергетика».
* Старший преподаватель кафедры «Строительство и теплоэнергетика». " Старший преподаватель кафедры «Строительство и теплоэнергетика».
одним из приоритетных направлений Концепции экологической безопасности Казахстана.
Переработка и утилизация углеродосодержащих отходов важны не только с точки зрения их использования как альтернативного источника сырья, но и с точки зрения охраны окружающей среды.
Ежегодно при обогащении коксующихся углей на АО «Арселор Мит-тал Темиртау» образуется более 150 тыс. тонн отходов пенной флотации угля. Возможность и необходимость их переработки очевидна:
- содержание углерода (свыше 50 %);
- выход летучих веществ не превышает 29 %, следовательно, они взрывобезопасны;
- сокращение вывода земель из хозяйственного оборота в среднем на 5-8 га при переработке 1 млн. тонн угля.
Затруднения в использовании этих отходов обусловлены сложностью транспортировки, так как из-за высокого содержания влаги в исходных хвостах 14,21 % и мелкого фракционного состава 0-0,5 мм происходит забивание течек конвейеров. Кроме того, всё то же высокое содержание влаги вызывает смерзание топлива и невозможность его использования в зимнее время [2].
Поэтому применение отходов флотации как энергетического топлива, требует серьезного пересмотра режима их подготовки. В таблице 1 приведены характеристики различных видов твердого топлива, наиболее востребованных промышленностью Казахстана, в сравнении с аналогичными параметрами отходов.
Таблица 1
Параметры отходов флотации и различных видов углей
Параметр Отходы флотации Экибастузский уголь Майкубенский уголь Карагандинский уголь Требования ТУ 3510 РК 39286395
% 14,22 7 20,5 10 6,5-9
А, % 36,71 45,1 23,5 15,6 до 40
V« % 28,1 24,3 40,5 до 30 28-29
S, % 0,7 0,66 0,8 0,7 до 1,1
2, ккал/кг (МДж/кг) 4060 (17,01) 4024 (16,93) 4500 (18,66) 7000 (29,33) от 4200 (16,84)
Цена, тг/т 1000 2600 3100 4700 -
Анализ данных таблицы показывает, что: - во-первых, влажность отходов углеобогащения практически в 2 и в 1,5 раза выше, чем, соответственно, у экибастузского и карагандинского углей. Это говорит о необходимости проведения операций связанных с обезвоживанием отходов до требуемых 6,5-9 % (согласно ТУ 3510 РК 39286395 Т00-134-2001 «Продукция угольная УД АО «Арселор Миттал Темиртау» для коксования, слоевого и пылевидного сжигания»). Из известных способов обезвоживания, в данном случае наиболее рациональным является центрифугирова-
ние, которое позволяет снизить влагу до 10-11 %. Использование сушильной камеры, как следующего этапа подготовки исходного сырья, позволяет добиться требуемых результатов.
Во-вторых, зольность в хвостах углеобогащения на 8,4 % ниже, чем у экибастузского угля, что выгодно отличает их как топливо.
В-третьих, у отходов пенной флотации угля выход летучих веществ намного меньше, чем у майкубенского и карагандинского углей. Это свидетельствует о минимальной взрывоопасности данного вида топлива.
Теплотворная способность отходов углеобогащения в чистом виде не уступает экибастузскому углю, хотя и меньше чем у майкубенского и карагандинского; находится в допустимом пределе по ТУ (не менее 4200 ккал/кг) для использования в топках котлоагрегатов.
И, наконец, немаловажную роль играет и ценообразующий фактор. Так хвосты флотации значительно дешевле используемых в республике углей [3].
Из-за мелкого фракционного состава отходов углеобогащения возникает необходимость в их укрупнении для дальнейшего использования.
В настоящее время известны следующие способы окусковывания мелкодисперсных материалов: гранулирование, таблетирование, брикетирование, высокотемпературная агломерация.
Наиболее перспективным является брикетирование, так как оно характеризуется рядом преимуществ:
- брикетам можно придать оптимальную форму и размеры для конкретных условий использования;
- продукция, полученная брикетированием, имеет большую прочность, чем при грануляции, и вполне достаточную для проведения транспортно-погрузочных операций;
- прочность более 3,2 МПа при температуре горения брикетов 6001000 оС обеспечивает свободный проход воздуха между брикетами при горении и снижение химического и механического недожога [4].
Одной из основных и трудоемких задач является выбор и определение оптимального процентного соотношения отходов и связующих веществ для производства брикетов.
В Карагандинском государственном индустриальном университете (КГИУ) была проведена теоретическая и экспериментальная оценка возможности использования различных связующих компонентов для брикетного топлива на основе отходов флотации (ОФ).
В первую очередь рассматривались доступные связующие, производимые на АО «Арселор Миттал Темиртау» («АМТ»), или в пределах Карагандинской области. Наиболее приемлемыми для решения поставленной задачи оказались техническая вода (В), мазут (М), побочные продукты коксохимического производства «АМТ»: антраценовая фракция (АФ), ка-менно-угольный пек (КУП), кислая смолка (КС). Кроме того, цемент (Ц), спецкокс (СК) и жидкое стекло (ЖС), получаемые на предприятиях области.
В результате исследования свойств топливных брикетов, полученных на основе ОФ с добавками перечисленных выше связующих, были определены зависимости изменения прочностных характеристик от различного процентного содержания связующих веществ рис. 1.
Изучение технических и экономических характеристик и параметров топливных брикетов, приведенных в табл. 2, позволили разработать практические рекомендации, позволяющие использовать отходы углеобогащения и некоторые побочные продукты коксохимического производства в качестве энергетического топлива.
Рис. 1. Зависимость прочности брикетов от процентного содержания связующих веществ
Таблица 2
Технические и экономические характеристики брикетов
№ Наименование компонентов %/% % А, % Уа, % S, % 2г, ккал/кг Прочность, МПа Цена, тг/тонна
1 ОФ:В 92:8 8 35,7 28,1 0,4 4060 3,92 1 201
2 ОФ:В:Ц 92:6:2 6,8 7,3 28,9 0,4 3856 4,12 1 415
3 ОФ:В:Ц:СК 78:8:3:15 6,6 35,2 28,2 0,42 4395 3,77 3 606
4 ОФ:В:ЖС 91:6:3 7 34,6 24,2 0,4 4039 5,35 4 592
5 ОФ:В:ЖС:СК 71:6:3:20 6,8 33,4 23,6 0,43 4620 4,4 7 145
6 ОФ:В:КС 79:8:3 7 36,7 28,5 1,1 4138 3,1 1 248
7 ОФ:М:КУП 80:10:10 6,8 31,4 22,13 0,6 4692 2,36 7 034
8 ОФ:АФ:КУП 92:3:5 7 34,4 28,3 0,5 4354 4,18 3 557
Выводы:
1. По значению низшей теплоты сгорания пять из восьми рассматриваемых композиций брикетов оказались приемлемыми к использованию в виде топлива (<2, ккал/кг (МДж/кг) от 4200 (16,84)).
2. По теплотворной способности и достаточным прочностным характеристикам (не менее 3,2 МПа) требованиям отвечают только три вида брикетов.
3. Учитывая ценовой фактор наиболее целесообразно изготовление топливных брикетов на основе ОФ с добавками: а) ОФ:В:Ц:СК в процентном соотноршении 78:8:3:15; б) ОФ:АФ:КУП в соотношении соответственно 92:3:5 %.
4. Установлено, что сжигание брикетов не ухудшает экологическую обстановку по сравнению с уже используемыми топливами, так как полностью обеспечивает соответствие требованиям ТУ 3510 РК 39286395 Т00-134-2001.
Список литературы:
1. Умбетова Ш.М. Техногенные отходы предприятий энергетики и пути их вторичной переработки. - 2009. - С. 25-27.
2. Зазуля В.М. Техническое заключение. Сравнительная оценка сжигания отходов флотации КХП на котлах ТЭЦ-ПВС, в смеси с различными топливами. - Темиртау 1994 г.
3. Развитие угольной отрасли // Газета «Бизнес и Власть». - 15.10.10. -№ 330.
4. Елишевич Л.Т., Брикетирование углей со связующими. - М.: Недра. 1972. - 216 с.
СТЕНОВЫЕ ПАНЕЛИ
© Чижова М.А.*
Лесосибирский филиал Сибирского государственного технологического университета, г. Лесосибирск
В статье рассмотрены возможности применения различных материалов для отделки стен. Проанализированы достоинства и недостатки тех или иных материалов. Предложены варианты решения проблем, возникающих в процессе отделки.
Стеновые панели - это пока ещё мало распространённый, но быстро входящий в моду материал и одновременно способ отделки. Стены наших квартир отличаются впечатляющей кривизной. Выравнивание же их - дело многотрудное и достаточно дорогостоящее. Стеновые панели имеют ряд преимуществ. Небольшая трудоёмкость отделки. Монтаж не требует специальных ин-
* Доцент кафедры Технологии производств в лесном комплексе, кандидат технических наук.
