Уменьшение пылевыделения при транспортировке металлизованного сырья Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Результаты расчета инструмента в разных сочетаниях накладок и размеров пьезоблока приведены в табл. 2

Таблица 2

Размеры рабочего инструмента для частоты f = 35 кГц

1т 1 ^(N=2) ^(N=5) ^(N=8) Д

0,036 0,023 0,018 1=1 1Т+0,51К1= =0,035 1т+ 0,51К2 = =0,028 п=1 0,031 п=3 0,0103 п=5 0,0062 3,95-10-4 2,77-10-4 1,42-10-4 1,5ша4 1,1110-4 0,57-10-4 0,99-10-4 0,69-10-4 0,35-10-4 Д 12=2,24-10"2 Д 15=1,42-10"2 Д 18=1,12-10"2 Д 12=1,88-10"2 Д 15=1,19-10"2 Д 18=0,93-10-2 Д 12=1,34-10"2 Д15=0,85-10'2 Д18=0,67-10"2

Примечание:

1.Тыльная накладка - 029 мм, Ст.35;

2.Форма образующей экспоненты определяется как у/2=| [(1И-Дш) / Д0] / 1Э|, откуда Д2=Д0-ехр[- (у-х)/2], где х изменяется от 0 до 1Э.

По эквивалентной схеме можно оценить энергетические характеристики преобразователя при разной компоновке элементов. Результаты экспериментальной проверки макета хорошо согласуются с расчетом.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Гальперина ИМ. Расчет сложных ультразвуковых колебательных систем с по-

мощью эквивалентных схем // Акустический журнал, 1977. Т.25. №5. С.710-715.

2. Кривцова ГБ. Акустический преобразователь. Патент РФ №2020846 6 Н 04.

3. Дюдин Б.В. Дюдин В.Б. Ультразвуковая обработка хрупких и твердых материа-

лов в приборостроении: Учебное пособие. - Таганрог: Изд-во ТРТУ. 2002.

4. Кривцова ГБ. Ультразвуковой хирургический аппарат «СУЗА»// Тезисы докла-

дов НТК «Физика и техника ультразвука». 1997. С 204 - 207.

УМЕНЬШЕНИЕ ПЫЛЕВЫДЕЛЕНИЯ ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ МЕТАЛЛИЗОВАННОГО СЫРЬЯ

А.С. Тимофеева , Т.В. Никитченко, Л.Н. Крахт

В перспективе распределение установок прямого получения железа в мире представляется существенно неравномерным. Очевидно, что значительная их часть будет располагаться в странах Азии, Африки и Латинской Америки, не имеющих развитой металлургической и машиностроительной промышленности [1]. Следствием этого явится необходимость транспортировки больших количеств металлизован-ного сырья на далекие расстояния, в том числе и морским путем. В известной мере эта проблема возникает и в нашей стране, так как производство металлизованного продукта организовано в нескольких удобных для его получения районах, а потребляться он будет гораздо большим числом металлургических заводов. Также наша страна является поставщиком этого сырья другим странам, как железнодорожным

, . -.

окатыши склонны ко вторичному окислению и в ряде случаев к самовозгоранию. При этом происходит снижение степени металлизации, а при транспортировке и хранении в закрытом помещении это может привести к созданию взрывоопасных ситуа-.

Для уменьшения возможности вторичного окисления производят доначаль-ную обработку окатышей различными веществами. Но окатыши в основном имеют размеры 10 - 16 мм, при этом механическая прочность на сжатие должна составлять 200 кг/окатыш, индекс ударной прочности 95% по классу 6,3 мм, барабанный индекс по классу +6,3 мм составляет 95%. В процессе транспортировки металлизованных окатышей при проведении погрузочно-р^грузочных работ возникают напряжения в основном двух видов:

1) разрушающие напряжения бункеров и трюмов;

2) ,

при погрузке и разгрузке с применением грейферных кранов, экскаваторов, вибро-конвееров и т.д.

Разрушающие напряжения ведут за собой образование мелких осколков и пыли. Так, при транспортировке 10 тысяч тонн ГБЖ по схеме: железнодорожный

- - -результаты: содержание мелких фракций, в том числе и особо мелкой (-км), от 0,6 2,5 %. ,

окисляется и оказывает активное разрушающее воздействие на различные лакокрасочные покрытия [2].

Брикетирование металлизованных окатышей позволяет снизить процесс вторичного окисления восстановительного железа, исключить возможность самовозгорания. Брикеты представляют собой компактные, плотные, с высоким сопротивлением ко вторичному окислению образования, имеющие более высокую термо- и .

Технологические достоинства способа получения металлизованных брикетов включают низкую себестоимость производства, большую экологическую безо.

, ,

( )

.

Для получения качественного горячебрикетированого железа были проведены эксперименты по выявлению влияния различных связующих добавок и метода охлаждения ГБЖ на прочность брикетов.

Связующие вещества выбирались по следующим требованиям, предъявляемым к ним:

1) должны обладать высокой цементирующей способностью с быстрым схватыванием;

2) не быть балластом в брикетах;

3) быть, по возможности, дешевыми и не дефицитными;

4) не быть сложными в применении;

5) обеспечивать достаточную механическую прочность, водоустойчивость и термоустойчивость брикетов;

6) не создавать вредных условий труда для обслуживающего персонала;

7) не вносить вредных примесей, которые отразятся на качестве выплавляемого металла;

8) не снижать восстанавливаемость;

9) не ухудшать условий плавки брикетов.

Эксперименты проводились в лабораторных условиях с окатышами, восстановленными по способу ХИЛ-3, взятыми из одной партии.

Порцию окатышей 150 г нагревали и покрывали различными видами связующих веществ: известь, цемент, меласса и сочетание извести и мелассы. Затем укладывали в полый цилиндр, который находился на металлической подставке, с отверстиями для прохождения восстановительного газа к окатышам, и нагревали в муфельной печи.

Нагрев железосодержащих материалов повышает пластические свойства. Исследования по влиянию температуры нагрева металлизованных окатышей на плотность и прочность брикетов проводились многими исследователями, но при этом степень влияния температуры на брикетируемость материала была различной. Характер влияния температуры на механические характеристики брикетов определяется свойствами брикетируемых окатышей или руды. Так, фирмой KOPPERN были проведены исследования способности к горячему брикетированию образцов . , -леза при увеличивающейся температуре прессования протекало эффективнее.

Нами было установлено, что при температурах ниже 700 °С при извлечении брикета из формы происходило разрушение, при нагреве выше 1 000 °С наблюдалось спекание окатышей между собой и приваривание их к стенкам формы. Давление на гидравлическом прессе выдерживали 100 кгс/см2 . Все брикеты были получены при равнозначных условиях брикетирования. Расход связующих был одинаковым - 1,5% от массы окатышей, а композиционная связка известь + меласса по массе составляла отношение 1:1. Брикеты охлаждали в ванне и с вибрацией на воздухе.

Эксперимент проводился следующим образом.

, 70

0С и проводили покрытие их суспензией плотностью 1,1 кг/м3 различного состава:

1) ;

2) ;

3) ;

4) + ( 1:1 );

5) + ;

6) .

Затем нагревали до 1=750 0С в восстановительной атмосфере вместе с формой и прессовали. Охлажденные брикеты подвергали тесту на сбрасывание.

Тест на сбрасывание проводился следующим образом. Партию брикетов мас-1 2 .

( 10 - 26 ),

4-5-кратном сбрасывании брикетов. Если количество мелочи не превышает 10 - 15%, то

( ). -

вания брикеты рассеиваются на ситах с отверстиями 25, 10 и 5 мм.

Результаты экспериментов представлены на рис. 1 и 2.

Сравнивая прочность окатышей, охлажденных на воздухе и в воде, можно , , , меньше, чем охлажденных на воздухе. Это видимо, связано с температурными напряжениями, возникающими в брикетах при резком охлаждении. Если взять результаты тестов на прочность брикетов в зависимости от покрытия, то можно четко наблюдать различие в прочности брикетов, не имеющих покрытий, и с покрытиями. Прочность первых брикетов гораздо выше, так как при прессовании образуется од-

( . 2).

Если же взять такие вещества, как мел, цемент, меласса, известь и другие, то меньше всего препятствует брикетированию известь + меласса (1:1 по массе), (рис.1 и 2).

Поэтому для получения прочных брикетов, а, следовательно, уменьшения пылевыделения при транспортировке ГБЖ необходимо выбирать покрытия или добавки при прессовании, такие, как известь + меласса, цемент, и проводить охлажде-, .

Рис.1. Диаграмма прочности брикетов по классу +5-10мм в зависимости

Рис.2. Диаграмма прочности брикетов по классу +10-25мм в зависимости от вида

охлаждения и вида покрытия

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. ГиммельфарбА.И., НеменовА.М., ТарасовБ.Е. - М.: Металлургия. 1981. -151с.

2. Трахимовт В.И., Шалимов АТ. Использование железа прямого восстановления

при выплавке стали. - М.: Металлургия, 1982. - 245 с.

УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА ИЗВЕСТИ О.В. Чернявская, АХ. Тимофеева

На данный момент в Российской Федерации сложилась такая ситуация в области образования, накопления, использования, хранения и утилизации отходов промышленных производств, которая ведет к загрязнению окружающей среды, нерациональному использованию природных ресурсов и, как следствие, к значительному .

80

тонн твердых отходов металлургического, машиностроительного, горнодобывающего и химического производств, а также отходов топливно-энергетического комплекса. Ежегодно в Российской Федерации образуется около 7 млрд тонн таких отходов в дополнение к накопленным. И это только данные, значащиеся официально.

Такие огромные запасы занимают немалые площади вблизи жилья человека. Под полигоны и свалки только твердых промышленных отходов в РФ ежегодно официально выделяется около 10 тыс. гектаров пригодных для использования земель. О площадях, которые занимают несанкционированные свалки, остается только догады-.

Расположение отходов в непосредственной близости от предприятий не требует огромных затрат на их разведку и освоение, а отработанные и запатентованные технологии переработки позволяют использовать их в виде относительно дешевого сырья для различных производств, что в значительной степени (от 30 до 50 %) снизит себестоимость выпускаемой продукции. Кроме этого, рециклинг отходов позволит решить экологическую проблему очистки промышленных регионов.

Сложившаяся в Российской Федерации ситуация в области образования, накопления, использования, хранения и утилизации отходов промышленных производств ведет к опасному загрязнению окружающей среды, нерациональному использованию природных ресурсов, значительному экономическому ущербу.

При производстве извести образуются следующие виды отходов:

- известняк, фракция которого не входит в промежуток 20 - 60 мм;

- технологические просыпи;

- ;

- ;

- .

Отвалы известняка при производстве извести во вращающихся печах могут увеличиваться за один год на несколько десятков тонн и при детальном рассмотрении использоваться в качестве сырья для производства высокоактивной мелкодис-.

Для производства такого продукта предполагается использовать печи ци-, , качество готового продукта - высокоактивной мелкодисперсной извести. Наличие теплообменных элементов для утилизации теплоты дымовых газов и извести обуславливает их высокий термический коэффициент полезного действия.

Помольное отделение предназначено для помола известняка фракции от 0 - 20 мм до 0,1 мм и одновременной его подсушки. Производительность помольного