CC BY
88
Я. Я. Капуста, Д. И. Герман, Я. В. Литвинова, Р. О. Олжабаев
«KSP Steel» к^быр илемдеу енд1р1сшдеп резьбалык косылысын роботталган
жинаудын технологиясы
С. ТораЙFыров атындаFы Павлодар мемлекеттiк университетi, Павлодар к.
Материал 10.04.14 баспаFа TYCTi.
Ya. Kapusta, D. German, Ya. Litvinova, R. Olzhabaev
The technology of the threaded joints robotic assembly in «KSP Steel» rolling production
S. Toraighyrov Pavlodar State University, Pavlodar.
Material received on 10.04.14.
Макрлада куубыр eHdipici кезтде бурандалы цосылыстарды жинаудъщ роботталган турт цолданудыц мyмкiндiктеpi мен ттмдшт туралы мэлiметтеp царастырылган.
The article provides information about the effectiveness and possible uses of the threaded joints robotic assembly in the pipe production.
УДК 621.3.032.22:669.056.9
Ж. Т. Кимелова, Д. Б. Абдрахманова, С. М. Ахметов, А. А. Каирова, М. М. Суюндиков
Павлодарский государственный университет имени С. Торайгырова, г. Павлодар
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА АНОДОВ
В настоящей работе рассматриваются различные типы ножей, как должной формы, так и по их относительной площади с целью выявления оптимальные структурн^1х параметров, обеспечивающих максимальную эффективность работы ветрогенератора «АВЭУ6-4М».
Отказ от технологии использования самообжигающихся анодов по способу Содерберга и переход на современную технологию предварительно обожженных анодов стал значительным шагом в области коренной модернизации всего мирового производства металлического алюминия.
АО «КЭЗ», строительство которого явилось ярким подтверждением экономического возрождения независимой Республики Казахстан, оснащен современными электролизерами с обожженными анодами большой мощности, системой автоматического питания глиноземом, укрытиями электролизеров, компьютерным управлением процесса электролиза и системой газоочистки, обеспечивающей минимальный выброс вредных веществ в окружающую среду.
В « пусковой « технологии АО «КЭЗ» были использованы покупные аноды 3-х марок различного поставщика китайского производства. Специалисты АО «КЭЗ» установили, что они отличаются по ряду физико-механических,
химических и эксплуатационных свойств [1], что создают значительные проблемы при их одновременном использовании в пределах одного предприятия.
Кардинальным решением обозначенной проблемы является строительство завода по производству собственных обожженных анодов в составе АО «КЭЗ». Данный проект находится на стадии завершения.
Все это вселяет уверенность в то, что на АО «КЭЗ» своевременно предпринимаются меры по улучшению экологической обстановки внутри завода и окружающей среды. И эта забота не единовременна, а рассчитана на десятилетия вперед.
Однако, для решения проблем оздоровления производственной среды и окружающей территории, которые находятся в сфере внимания широкого слоя населения и волнуют всю общественность города, необходимо проведение разноплановых исследований и поиск альтернативных технологий.
Состояние вопроса на АО «КЭЗ» характеризуется следующими данными [1,2].
Источниками выделения вредных веществ являются продукты взаимодействия угольных анодов, фтористых солей и пылевидные фракции глинозема. Количество образующихся в процессе электролиза газов составляет ~ 100 тыс.м3/т алюминия. Первая задача состоит в локализации выделяющихся газов в пределах электролизера и эвакуации из рабочей зоны. Для сбора и эвакуации отходящих газов служит балка-коллектор и система трубопроводов переменного сечения. Обращается внимание на величину неплотностей листа (< 1м2) и КПД (> 98 %) укрытия.
Вторая задача заключается в эффективной очистке отходящих газов в системе сухой газоочистки. Газоочистные установки, принятые на АО «КЭЗ» разработаны норвежской фирмой «ALSTOM». Принцип работы данной установки в том, что прежде чем попадают в атмосферу, газы проходят через слой свежего глинозема, играющего роль фильтра.
В этом случае достигается двойной эффект, заключающийся, во-первых в самой очистке газов от вредных соединений, а во-вторых - насыщении глинозема фтористыми соединениями, которые возвращаются обратно в электролизную ванну в составе уже фторированного глинозема. Это восполняет потери и восстанавливает криолитовое отношение процесса электролиза.
Установлено, что количество фтористых соединений во фторированном глиноземе находится в пределах 1,5 и 2,1 %.Эффективность улавливания фтористого водорода в слое глинозема достигает 99-99,9 %. Однако, достигнув определенного значения, этот показатель затем резко снижается. То есть уменьшается эффективность очистки.
Кроме этого не исключается, что в процессе работы могут быть периоды, когда разовые выбросы могут достигать существенных значений и концентрация вредных веществ на рабочих местах и в пределах санитарно-защитной зоны превышать нормативные показатели. И в этом отношении на АО «КЭЗ» не прекращаются работы по нахождению резервов в сокращении выбросов в атмосферу.
Анализируя работу всей цепочки сбора, эвакуации, очистки и выброса в атмосферу отходящих газов можно выявить уязвимые места этой системы. К ним следует отнести возможное наличие неплотностей укрытий, соединений
трубопроводов, отдельных узлов друг с другом, износ, отказ фильтров, необходимость проведения операций, нарушающих герметичность системы, таких как, выливка металла, замена анодов и токоподводящих штырей, обработка корки электролита, ликвидация анодных эффектов.
Одной из важных задач на производстве является сокращение объема расхода материалов.
В пределах данной темы следует обратить внимание на использование обожженных угольных анодов.
В процессе эксплуатации обожженные аноды интенсивно расходуются и в момент когда срабатываются до 1/3 или 1/4 части исходного размера подлежат замене. Практически это происходит через 22-26 дней.
Расход анодов происходит из-за окисления углерода выделяющимся кислородом по следующим реакциям:
А1203+3С=2А1+3С0; А1203+1,5С=2А1+1,5С02.
Отходящий анодный газ представляет собой смесь СО2 и СО.
Таким образом, получение алюминия электролизом криолитоглиноземного расплава связано не только с большим расходом электроэнергии, но и со значительным расходом угольных анодов. Практика АО «КЭЗ» показывает - на одну тонну алюминия расходуется до 512 кг угольных анодов, что составляет 20-25 % себестоимости алюминия. Их использование приводит к выбросу в атмосферу углекислого газа и оксида углерода до 390 кг/т алюминия. Кроме того, как уже показано выше угольные аноды сгорают, и каждые три недели их необходимо заменять на новые. Это трудоемкая операция, и для производства новых анодов строится отдельный завод.
Проблемы использования угольных анодов способствовали поиску инертных материалов, которые бы позволили кардинально преобразовать способ электролитического получения алюминия и улучшить экологичность его производства.
В мире проводятся широкомасштабные исследования материалов, которые могут выступать в качестве инертных анодов. В качестве инертных анодов могут применяться керамические, металлокерамические и металлические материалы. Металлические аноды обладают рядом преимуществ: имеют высокую электропроводность, легко отливаются в нужную форму, способны вырабатывать поверхностный оксидный слой в ходе электролиза, который защищает анод от воздействия криолит-глиноземного расплава [3].
Наиболее прогрессивным направлением следуют считать создание конструкции инертного анода, которая бы органично вписалась в существующую систему при принципиальном сохранении прежних катодных устройств. В настоящее время практически отсутствуют данные о промышленном использовании инертных анодов, поэтому разработка нерасходуемого анода из инертных материалов признана
и и и и глп
важнейшей и приоритетной задачей в области получения первичного алюминия [3].
Зарубежными, в том числе российскими исследователями уделяется большое внимание созданию нерасходуемых анодов, большие промышленные эксперименты по созданию инертных анодов предпринимаются за рубежом.
В последние 20 лет многих ученых занимает вопрос о замене угольных анодов на малорасходуемые, экологически безопасные аноды. Целый ряд публикаций [3,4,6] посвящен поиску нового материала для производства анода. Анализ данных публикаций приводит к выводу о необходимости создания инертного, то есть нерасходуемого анода. В них одни предлагают производить инертный анод из металлокерамики, другие - использовать даже такие металлы как серебро и платина. В целом выявлено, что инертный анод должен удовлетворять следующим требованиям:
- обладать термической стойкостью и не растворяться в расплаве фторидов при температуре до 1000 °С;
- иметь хорошую электрическую проводимость;
- быть коррозионно-стойким и не загрязнять алюминий примесями.
Таким образом, разработка и применение инертных анодов в алюминиевой
промышленности позволяет выделить следующие преимущества:
1 Обеспечение стабильного прохождение электролиза;
2 Увеличение стойкости анода к воздействию атомарного кислорода и электрохимической коррозии в процессе электролиза;
3 Исключение выбросов парниковых газов и полиароматических углеводородов;
4 Снижение себестоимости производства более чем на 10 % за счет экономии анодов и электроэнергии.
5 Получение в процессе электролиза « побочного « продукта кислорода, а не углекислого газа [5].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Ибрагимов, А. Т., Пак, Р. В. Технология производства алюминия на электролизерах АО «Казахстанский электролизный завод». Монография. -Павлодар : ТОО «Дом печати», 2012. - 288 с.
2 Ибрагимов, А. Т., Пак, Р. В. Электрометаллургия алюминия. Казахстанский элетролизный завод. - 2009. - 263с.
3 Инертный анод для электролитического получения металлов. Ковров В. А., Храмов А. П., Зайков Ю. П., Чумарев В. М, Селиванов Е. Н., Мансурова А. Н. Патент РФ № 2401324. Опубл. 10.10.2010. - 5 с.
4 Инертный анод электролизера для производства алюминия. Гусев А. О., Симаков Д. А., Кирко В. И., Степанов Е. И, Побызаков В. И., Васильев Ю. В. Патент РФ № 2408743. Опубл. 10.01.2011. - 5 с.
5 Лякишев, Н. П., Лайнер, Ю. А., Самойлов, Е. Н., Рожков, Д. Ю., Левашов, Е. А., Сенатулин, Б. Р. Известия вузов. - №6. - Цветная металлургия. Исследование синтеза и стойкости инертных анодов при электролизе криолит-глиноземных расплавов. - Москва, 2005. - 126 с.
6 Способ производства металлов с керамическим анодом. Абакумов А. М., Алексеева А. М., Антипов Е. В., Бендовский Е. Б., Васильев С. Ю., Говоров В. А., Гусев А. О., Лауринавичюте В. К., Рябова Л. И., Симаков Д. А., Филатов А. Ю., Цирлина Г. А. Патент РФ № 2452797. Опубл. 10.06.2012. - 6 с.
Материал поступил в редакцию 10.04.14.
Ж. Т. Кимелова, Д. Б. Абдрахманова, С. М. Ахметов, А. А. Каирова, М. М. Суюндиков Анод енд1рЫнщ даму перспективасы
С. ТораЙFыров атындаFы Павлодар мемлекетлк университет^ Павлодар к.
Материал 10.04.14 баспаFа тYстi.
Zh. Kimelov, D. Abdrakhmanova, S. Akhmetov, A. Kairova, M. Suyundikov Перспективы развития производства анодов
S. Toraighyrov Pavlodar State University, Pavlodar.
Material received on 10.04.14.
Авторлар бул мацалада «АВЭУ6-4М» крндырлыгынъщ жумысыныц максималды тшмдшгт цамтамассыз ету мацсатында оцтайлы конструктивтк тштдерт аныцтау ушт аудан жагына цатысты жэне де эр тyрлi типтi цалыцтардыц тштт салыстыру арцылы жузеге асырады.
In the article the authors compare the different types of blades in both the due form and on their relative area with an aim of exposure of the optimal structural parameters providing maximal efficiency of work of the wind turbine «АВЭУ6-4М».
УДК 624.19.05
Б. Ч. Кудрышова, В. Т. Станевич
Павлодарский государственный университет имени С. Торайгырова, г. Павлодар
ПРОИЗВОДСТВО СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ КАК ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ДОМИНАНТА РАЗВИТИЯ СОВРЕМЕННОЙ ЭКОНОМИКИ
В статье рассмотрены перспективы разработки и внедрения в производство широкой номенклатуры экологически безопасных строительных материалов. Показана экономическая эффективность комплексной утилизации многотоннажных отходов различных отраслей промышленности.
В настоящее время в промышленных регионах Казахстана имеются огромные запасы побочных техногенных продуктов и отходов различных отраслей промышленности, которые могут быть использованы, например, в качестве алюмосиликатного компонента щелочных вяжущих. Это металлургические шлаки,
