Научная статья на тему 'Зависимость прочности топливных брикетов от времени хранения'

Зависимость прочности топливных брикетов от времени хранения Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
86
41
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОТХОДЫ УГЛЕОБОГАЩЕНИЯ / СВЯЗУЮЩИЕ КОМПОНЕНТЫ / ТОПЛИВНЫЕ БРИКЕТЫ / ПРОЧНОСТЬ / ВРЕМЯ ХРАНЕНИЯ

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Чернышова Т. И., Алпатов Н. В.

На основе экспериментальных данных определены сроки хранения топливных брикетов из отходов флотационного углеобогащения с добавкой различных связующих компонентов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Зависимость прочности топливных брикетов от времени хранения»

ванных автомобилей. Этот вариант в плане перспективного развития транспорта также не представляется долгосрочно эффективным. Что и заставляет нас еще раз подчеркнуть основную функциональную задачу площади Восстания - транспортную. Решение транспортной задачи площади реализуется только вариантом, предусматривающим разделение транспортных потоков по разным вертикальным уровням. Если создать коммерческий подземный комплекс на пл. Восстания, то перекроется возможность развития этого узла в дальнейшем, в том числе невозможным станет создание тоннеля в створе Литовскому проспекту. Подобные действия я считаю недальновидными.

Список литературы:

1. Автотранспортные тоннели в дельте реки Невы: дисс. ... д-ра технич. наук: 05.23.15: защищена 29.02.1996 / А.П. Ледяев. - СПб., 1996. - 343 с.

2. Анализ возможностей реконструкции площади Восстания и площади Тургенева / Ю.А. Никитин.

3. Вокзалы с подземными этажами. Почему бы и нет? / Ю.А. Никитин // Октябрьская магистраль. - 1990. - № 156 (10334). - С. 1, 3.

4. Закон РФ «О недрах» от 21.02.1992 г.

5. Подземные этажи города / А.П. Ледяев // Наука и жизнь. - 1986. -№ 12. - С. 12-17.

6. Преобразование транспортно-коммуникационных пространств городов. Санкт-Петербург. Площадь Восстания: сборник материалов 1-й Международной научно-практической конференции / СПбГАСУ - СПб., 2011.

7. Проект освоения подземного пространства площади Восстания / ООО «Адитум». - СПб., 2008 - 15 с.

8. www.archalliance.ru/commercial_buildings/vosstanie.

9. Иллюстративный материал из фондов кафедры «Здания» ПГУПСа.

10. Материал, предоставленный ЗАО «Архитектурное бюро «Земцов, Кондиайн и партнеры»».

ЗАВИСИМОСТЬ ПРОЧНОСТИ ТОПЛИВНЫХ БРИКЕТОВ ОТ ВРЕМЕНИ ХРАНЕНИЯ © Чернышова Т.И.*, Алпатов Н.В.

Карагандинский государственный индустриальный университет, Республика Казахстан, г. Темиртау

На основе экспериментальных данных определены сроки хранения топливных брикетов из отходов флотационного углеобогащения с добавкой различных связующих компонентов.

Ключевые слова: отходы углеобогащения, связующие компоненты, топливные брикеты, прочность, время хранения.

* Старший преподаватель кафедры «Строительство и теплоэнергетика», кандидат технических наук.

Разработка новых технологических решений, направленных на эффективную переработку шламов, в том числе металлургического производства, и получение товарного продукта с улучшенными потребительскими свойствами, является актуальной задачей, имеющей большое практическое значение.

Переработка и утилизация углеродосодержащих отходов важны не только с точки зрения их использования как альтернативного источника сырья, топлива, но и с точки зрения охраны окружающей среды [1, 2].

В Карагандинском государственном индустриальном университете (КГИУ) была проведена экспериментальная оценка возможности использования различных связующих компонентов для брикетного топлива на основе отходов флотации (ОФ) [3].

Рассматривались доступные связующие, производимые на АО «Арсе-лор 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), каменно-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 их прочностные характеристики [4].

Результаты исследования зависимости прочности брикетов от времени хранения носят неоднородный характер, как видно из графика (рис. 1).

6

5.5 5

а с

2 4.5

А

I <

I

I 3.5

о. С

3 2,5 2

А

1

А

6

10 15 20

Срок хранения, сут

25

30

-1-вода —2-цемент - 3-цемент и спецкокс

4-жидкое стекло —5 -жмд. стекло и спецкокс — 6- кислая смолка -7-мазути КУП_—8-антр.фракц.и КУП

Рис. 1. Зависимости изменения прочности брикетов от времени хранения

При использовании в качестве связующих: ЖС, Ц, ЖС+С и Ц+СК (линии 4, 2, 5, 3) время практически не влияет на прочностные характеристики брикетов, следовательно, их использование не ограничивается временными рамками, рассмотренными в исследовательской работе (1 месяц).

Для такого связующего, как АФ+КУПом (линия 8) выявляется зависимость постепенного, но существенного снижения прочностных характеристик брикета. В связи с чем, срок использования брикетов не должен превышать 30 суток, так как дальнейшее снижение прочности может повлиять на возможность транспортировки и применения данного вида топлива.

Рассматривая данные опытов в случае с использованием в качестве связующего воды (линия 1) очевидно, что прочность брикетов сохраняется в течение 7 дней и далее наблюдается резкое ее снижение. Поэтому вероятность использования данного топлива должна исключать возникновение форс-мажорных обстоятельств со стороны транспортных компаний и непосредственно у потребителя.

Относительно кислой смолки и мазута в семси с КУПом (линии 6, 7) можно сказать, что брикеты, полученные на их основе, необходимо использовать сразу после изготовления, так как существует тенденция резкого снижения их прочностных характеристик. Следовательно, это регламентирует непосредственную близость производства от потребителя.

Для реализации задачи «изучения характеристик и свойств полученных брикетов» был проведен анализ готовой продукции, выполненный в лабораториях КГИУ КХП и ТЭЦ-ПВС (табл. 1).

На основании проведенных исследований выяснилось, что такие характеристики брикетов как влажность, зольность, выход летучих веществ, и содержание серы полностью соответствуют ТУ 3510 РК 39286395 ТОО-134-2001 «Продукция угольная УД АО «Арселор Миттал Темиртау» для коксования, слоевого и пылевидного сжигания».

Изготовленные брикеты с различными связующими, кроме воды, были также проверены на влагосустойчивость. Впитываемость влаги не превышает 6 %, а брикеты после ее воздействия не разрушились.

Учитывая, что проектное топливо допускает содержание влаги в пределах 9-13 %, топливо должно храниться на закрытых складах и в соответствии с общемировой практикой транспортироваться в упаковках. При соблюдении указанных требований даже при неблагоприятных условиях и повышении влажности брикетов до 13-14 % их качественные характеристики как топлива не ухудшаться.

Выводы:

1. Ценовой фактор и время хранения без изменения прочностных характеристик указывает на целесообразность изготовления топливных брикетов на основе ОФ с добавками:

а) ОФ:В:Ц:СК в процентном соотношении 78:8:3: 15;

б) ОФ:АФ:КУП в соотношении соответственно 92:3:5 %.

2. Сопоставляя стоимость брикетов для промышленного производства с учетом экономической эффективности и энергетической ценности топлива, можно рекомендовать для близкорасположенных потребителей топливные брикеты с использованием в качестве связующего воду: ОФ:В - 92:8.

Таблица 1

Технические, эксплуатационные и экономические характеристики брикетов

№ Наименование компонентов, % / % W,, % Ad, % Vdaf,, % S, % Q,, ккал/кг Прочность, МПа Цена, тг/тонна Срок хранения

1 ОФ:В 92:8 8 35,7 28,1 0,4 4060 3,92 1 201 не более 7 суток

2 ОФ:В:Ц 92:6:2 6,8 7,3 28,9 0,4 3856 4,12 1 415 БОЛЕЕ 30 СУТОК

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 Хранить нельзя

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 30 суток

Список литературы:

1. Emma B. Davis. New Developments in Environmental Research. - Nova Science Publishers, 2006. - 354 p.

2. Сухарников Ю., Венчиков Д., Чернецов В. Шламы флотации каменных углей как энергетическое топливо / ЗАО «Институт органического синтеза и углехимии РК». - Караганда, 2004. - 250 с.

3. Чернышова Т.И., Алпатов В.Н., Леликова О.Н. Обоснование выбора связующих компонентов используемых при брикетировании хвостов флотации // Сб.материалов XIX Междун.научн.-практ. конф. «Наука и современность». Ч. 2. - Новосибирск, 2012. - С. 95-99.

4. Чернышова Т.И., Алпатов В.Н., Леликова О.Н. Исследование возможности получения топливных брикетов из отходов металлургического производства // Сб.материалов VIII Междун.научн.-практ.конф. «Наука и современность». Ч. 2. - Новосибирск, 2011. - С. 247-251.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.