CC BY
143. Hill Mark D. What is scalability? // ACM SIGARCH Computer Architecture News. Volume 18 Issue 4, Dec. 1990. Р. 18-21.
4. Epstein B., Weissman I. Mathematical models for systems reliability. Chapman and Hall/CRC, 2008. 272 p.
5. Сучилин В.А. On the Modeling of the Bathtub-Shape Failure Rate Function // Современные научные исследования и инновации, 2017. № 10. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://web.snauka.ru/issues/2017/10/84384/(дата обращения: 06.02.2019).
6. Терлецкий Я. П. Парадоксы теории относительности. М.: Наука, 1966. 120 с.
РЕЦИКЛИНГ УГОЛЬНЫХ ШЛАМОВ Карякин А.А.1, Смирнова Д.А.2, Обушенко С.В.3, Дмитриев А.С.4,
Пшеничников Р.А.5
1Карякин Антон Алексеевич - магистр;
2Смирнова Дарья Андреевна - магистр;
3Обушенко Сергей Васильевич - магистр;
4Дмитриев Андрей Сергеевич - магистр;
5Пшеничников Роман Алексеевич - магистр, кафедра электроэнергетики и электротехники, Инженерно-технический институт Череповецкий государственный университет, г. Череповец
ОАО «Северсталь» является предприятием с полным металлургическим циклом, включающим обогащение коксующихся углей. В годы социалистического планирования и учета в Череповце обогащалось по 12,5 млн тонн угля в год. Аналогов в мире нет. При несовершенстве технологического процесса это предопределило громадные объемы складирования отходов. В 1998 году в связи с развитием углеобогащения в Воркуте и Кузбассе углеобогатительная фабрика № 1 ОАО «Северсталь» выведена из эксплуатации. В настоящее время на ТЭЦ ОАО «Северсталь» в качестве твердого топлива используется значительное количество привозного угля марки СС: влажность ~ 10%, зольность ~ 20%, недожог ~ 20%, т.е. закупаем и привозим значительное количество балласта по цене угля (470 руб. -закупка + 430 руб. - транспортировка). Возникла ситуация, когда могут быть востребованы неординарные решения, которые предполагают практически полное решение проблемы. Предметом исследования стали отходы пенной флотации, так называемые «хвосты», которые складируются на золошламонакопителях (ЗШН). С 2002 года золошламонакопители ОАО «Северсталь» стали предметом пристального внимания специалистов - обогатителей ввиду значительной заполненности этих гидротехнических сооружений, наличия значительных ресурсов качественного энергетического топлива, пригодного для пылевидного сжигания на ТЭЦ. В рамках произведенного совместно с ЗАО «СПб-Гипрошахт» в 2003 году исследования рассмотрена возможность доизвлечения угля из золошламонакопителя № 1.
Полученные данные позволяют сделать основные выводы:
1. Содержимое накопителя - сложный конгломерат, состоящий из некоторого количества угольных частиц, окруженных частично распавшимися породными (глинистыми) частицами, образовавших устойчивые связи на основе оксидов кремния и алюминия.
2. Состав, объем и концентрация накопленных отходов свидетельствуют о целесообразности извлечения угольной массы в товарную продукцию путем применения современных технологий обогащения и обезвоживания.
21
В процессе обогащения ценный компонент (уголь) будет отделен от балласта (растительного остатка и частично минеральной составляющей), что неизбежно уменьшит затраты на последующих стадиях переработки и позволит получить продукцию заданного качества. Необходимость обогащения диктуется также требованиями потребителей иметь продукцию стабильного качества, при использовании которой золовой износ поверхностей нагрева был бы минимальным (до 80% случаев аварийных простоев котлов связаны с золовым износом - анализ рабочей группы). Утверждения некоторых «специалистов» о том, что «рабочая теплота сгорания исходного шлама (без обогащения) выше теплотворной способности даже собственно самого угля», выглядят как издевательство над здравым смыслом. Наиболее вероятным направлением использования угольных шламов будет получение высококалорийного топлива для энергетики. Результаты произведенных исследований подтверждают пригодность концентратов из шламов ЗШН для пылевидного сжигания на ТЭЦ без какой-либо реконструкции котлов, а следовательно, без весомых материальных затрат. Возможные направления - присадка к шихте для коксования и вдувание в доменную печь могут быть рассмотрены при стабильном получении в промышленных условиях концентратов необходимого качества, но уже и сегодня понятно, что это не исключено. Расчетная себестоимость извлечения угольных концентратов из шламов ЗШН существенно ниже цен на закупаемые угли. Разница между закупочной ценой и себестоимостью извлечения обеспечит окупаемость вложений за два года даже при использовании продукции только для нужд энергетики. Востребованными оказываются и отходы обогащения шламов. Их минералогический состав свидетельствует о возможностях применения добавки к сырью для производства керамического кирпича. Результаты переработки опытных партий на кирпичных заводах Вологодской области показывают увеличение морозостойкости изделий с 15 до 30 и более циклов, что весьма существенно. Запасов накопленного шлама хватит не менее чем на 30 лет (с учетом ЗШН № 2).
Основные выводы по проделанной работе:
* Разработка исследованной техногенной залежи позволит получить товарный уголь и обеспечить ТЭЦ ОАО «Северсталь» высококалорийным и сравнительно дешевым твердым топливом;
* Кирпичные заводы вологодчины получат ценную добавку к сырью и смогут выпускать конкурентоспособную продукцию;
* Снизится количество накопленных отходов, что будет способствовать заметному оздоровлению окружающей среды.
Список литературы
1. Крупенков Д.Г. Рециклинг шламов - запасов хватит на 30 лет // Энергетика и
промышленность России, 2004. № 4 (44). С. 38-40.
