Введение к работе
Актуальность работы. Защита атмосферного воздуха от загрязнения является одной из наиболее актуальных проблем современности. Предприятиями черной металлургии ежегодно выбрасывается несколько миллионов тонн вредных веществ. Значительная доля газообразных,выбросов приходится на агломерационное производство. Заметное снижение количества выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ может быть достигнуто путем внедрения в производство принципиально новых способов зажигания агломе- . рационной шихты и совершенствования технологии спекания. В связи с этим разработка экологически чистых технологий зажигания и спекания агломерационных шихт приобретает особое значение и актуальность.
Цель работы. Разработка новых интенсивных методов зажигания агломерационной шихты и совершенствование технологии агломерации с целью снижения.выбросов вредных веществ в атмосферу.
Достоверность полученных результатов и обоснованность выводов базируется на применении современных методик анализа хода химических процессов,.а также на использовании наиболее современной научной аппаратуры при проведении опытов. Достоверность выводов обеспечивается проведением параллельных исследований по разным методикам, а также совпадением результатов теоретических расчетов и лабораторных исследований с результатами налих про-мншленных опытов.
Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем :
- исследованы новые процессы лазерного и плазменного зажи-
- A -гания аглошихты, показано, что в обоих случаях полноценное зажигание осуществляется за весьма короткий отрезок времени, который в 5...50 раз короче продолжительности зажигания традицион-
i
ным способом; ,
экспериментально показано, что при лазерном зажигании на, контакте зоны горения твердого топлива и подогретой аглошихты і господствует окислительная атмосфера, что находит свое выраже- ; ние в окислении зерен магнетита шихты в этой зоне до гематита по плоскостям отдельности. В то же время при плазменном зажигании температуры в этой зоне контакта столь велики, что имеет место диссоциация зерен гематита шихты на их периферии с образованием характерной структуры мушкетовита, который до наших исследований был известен только в природных об; .зованиях;
применительно к условиям плазменного зажигания усовершенствован метод расчета теплового баланса агломерационного процес-
' са, учитывавший теплоту рекомбинации ионов и образованля молекул из свободных радикалов;
разработан метод вычисления температуры в зоне горения твердого топлива при движении этой зоны через спекаемый слой и оценки уровня вредных выбросов на различных режимах агломерации;
показано, что новые виды интенсивного зажигания шихты позволяют снизить выбросы вредных веществ в атмосферу.
Практическая ценность диссертационной работы состоит в следующем:
- разработаны и успешно опробованы в лабораторных условиях
принципиально новые способы скоростного лазерного и плазменного
зажигания шихты, обеспечивающие уменьшение выбросов вредных ве-
шеств в атмосферу и рост производительности аглолент на 10..15.
- 5 -результаты этих исследований рекомендуются к использованию проектными организациями, заводами металлургического оборудования и агломерационными фабриками страны. Эти разработки запатентованы;
- предложен комплекс технологических мероприятий, который
при спекании низкозанисного агломерата на Лебяжинской аглофабри
ко Высокогорского горно- обогатительного комбината обеспечил сни
жение уровня вредных выбросов и получение расчетного экономичес
кого эффекта в 1992 году 4,6 мли. руб.
На зашиту выносятся:
экспериментальные данные, полученные в ходе лабораторных исследований лазерного и плазменного зажигания, а также процесса агломерации при проведении его традиционным методом;
результаты промышленных испытаний предлагаемой технологии, обеспечивающей снижение уровня выбросов вредных веществ в атмосферу;
новые методы скоростного лазерного и плазменного зажигания, обеспечивающие резкое снижение уровня вредных выбросов через головные вакуум-камеры аглолент;
новые расчетные методы для определения температуры в зоне горения твердого топлива и расчета теплового баланса агломерации в условиях плазменного зажигания с учетом теплоты рекомбинации
и образования молекул из свободных радикалов.
Апробация работы. Результаты работы доложены и обсуждены на. научной конференции молодых ученых МИСиС в 1991 году, на научно-технической конференции молодых специалистов Нижнетагильского металлургического комбината в 1992 году, на Конгрессе доменщиков СНГ в г.Туле в ноябре 1992 года.
. Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано три статьи.
/Структура и объем Работы. Диссертационная работа состоит иэ| введения, 4 глав, выводов, списка литературы, приложений на zfl страницах. Изложена на_/й? страницах машинописного текста, содержит^? рисунков и ^'таблиц. Библиография включает/^ найме-! нований.