ПОЛУЧЕНИЕ НОВОГО ТОВАРНОГО ПРОДУКТА НА БАЗЕ ПЕРЕРАБОТКИ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ОТХОДОВ

Металлургия является источником огромной массы твердых отходов. Наибольшую угрозу представляют пыли и шламы, которые рассеиваются ветром при хранении. Поэтому уже простой перевод пыли в компактное состояние (брикетирование) дает значительный экологический эффект.

Рассмотрим процесс получение брикетов из металлизованного сырья и шлама на примере.

В качестве основного материала в данной работе использованы: шлам и отходы металлизованного сырья, а связующим выступал водный раствор на основе поливинилацетата.

В качестве оборудования для изготовления брикетов применялся:- пресс (рис.1).

Рисунок 1. LECO PR-10 MOUNTING PRESS

Данный монтажный пресс, предназначенный для образцов от 25 до 40 мм в поперечном сечении.

Состав: шлам, мелочь, связующее – водный раствор на основе поливинилацетата. Смешивали сухую смесь и связующее в течение 10 минут. Готовую сухую смесь взвешивали. Форму покрывали силиконовым слоем смазки для того, чтобы брикет хорошо можно было удалить (рис.2). Затем заполняли формы подготовленной смесью по 95г.

Рисунок 2. Покрытие силиконовой смазкой формы

После чего прессовали и выдерживали под давлением в течение 5, 7 и 10 минут различные брикеты. В результате получались брикеты цилиндрической формы (рис.3), размером диаметром 4см и высотой 2см.

Рисунок 3. Брикеты, спрессованные из металлизованной мелочи и шлама цеха №1 ГБЖ ОАО «ЛГОК»

Брикеты должны обладать достаточной прочностью для транспортировки и складирования. Поэтому провели исследования на их прочность с помощью гидравлического пресса (рис.4) Прикладывание нагрузки к отдельному металлургическому брикету с заданной скоростью и постепенным нарастанием нагрузки до начала разрушения брикета. Регистрируют максимальную нагрузку, при которой испытуемый брикет начинает разрушаться, брикет после пятиминутного прессования и испытания на прочность по сжатию (рис.4). Прочность на сжатие определяется как среднеарифметическое результатов всех измерений (по 5 измерений).

Рисунок 4. Пресс для проведения исследований брикетов на сжатие

Ударная прочность - это показатель, характеризующий хрупкость материала и способность материала не разрушаться, не давать трещин при ударах, оценивается количеством работы, которую нужно затратить на разрушение материала [2].

Максимально допустимая нагрузка напрямую зависит от времени нахождения брикета под прессом. Так 10-минутный брикет выдерживает нагрузку 2,6тонны. А 5-минутному достаточно 1,70 тонны до первых трещин.

Испытания на ударную прочность проводят с целью проверки способности изделия противостоять разрушающему действию механических ударов, сохранять свои параметры. Сущность метода – падение отдельно взятого брикета с высоты 2м на металлическую платформу, до начала его разрушения. При проведении экспериментов выяснено, что прочность на удар зависит от времени выдержки брикета под давлением.

Результаты экспериментов представлены на рисунке 5 и 6.

Рисунок 5. Влияние времени выдержки под давлением на прочность

Рисунок 6. Влияние времени выдержки под давлением на прочность

Из результатов видно, что наибольшей ударной прочностью обладают брикеты с выдержкой 10минут под давлением.

Для реального производства предлагается производить брикеты холодным способом при выдерживании 10минут под давлением 27-30 МПа при этом брикеты имеют форму цилиндра диаметром 4см и высотой 2см, плотностью 3750кг/м³, ударной прочностью более 20 раз с высоты 2м, нагрузка на сжатие 2,6Тс, содержание железа общего не менее 60 %; содержание диоксида кремния не более 7,0 %.

Подводя итоги следует отметить, что продукт представляет собой предмет множества предпринимательских решений: он создается, при поддержке различных мероприятий маркетинга вводится на рынок, при необходимости модифицируется и при экономической нецелесообразности снимается с производства.

Список литературы:

1. Калачко А.С. Утилизация пыли и шламов чёрной металлургии. – М.: Металлургия, 1970 г.
2. Леонов А.С. Технологическая инструкция «Установка металлизации». Губкин, 2007 г.
3. Тимофеева А. С. Тимофеева Е.С. Теплофизические особенности производства окисленных окатышей и металлизованного продукта. – Старый Оскол: Тонкие наукоёмкие технологии, 2015.-204 c.