Введение к работе
Актуальность проблемы, В настоящее время загрязнение окружающей среды в промышленных регионах достигло критической точки. Связано это не только с неудовлетворительной работой очистных средств, отставанием отечественных технологий и оборудования, но и с отсутствием должного внимания вопросам образования и утилизации (обезвреживания) промышленных отходов. Во многом данному вопросу мешает недостаточная изученность физико-химических свойств промышленных отходов. Однако, как показывает мировая практика, при комплексном подходе утилизация многих видов отходов технически возможна и зачастую экономически целесообразна вследствие снижения материалоемкости продукции и экономии сырьевых и топливных ресурсов. Следует отмстить, что изучение возможности'утилизации нетрадиционных материалов применительно к промышленным технологиям способствует расширению теоретических представлений о специфике процессов.
Работа проводилась но решению руководства ОАО "ЗСМК" (протокол технического совета от ] 1.06.96 г.) согласно просьбе администрации алюминиевых заводов в рамках «Территориальной комплексной программы охраны окружающей среды Кемеровской области до 2005 г.». -
Цель работы. Изучение технической возможности -и-экономической целесообразности утилизации твёрдых фторуглеродсодержащих отходов при агломерации с учётом экологических требований.
Отходы исследовались на предмет замены дефицитной коксовой мелочи при агломерации и улучшения шлакового режима доменных печей за счёт фтористых соединений, а также с целью решения задачи в области безотходных технологий и охраны окружающей среды.
Научная новизна работы состоит в том, что на основании минералогического, рентгенофазового и термического анализа установлен качественный и количественный минеральный состав отходов, изучены их теплофизические и прочностные свойства. Показаны особенности поведения фтористых и щелочных соединений минеральной части отходов в процессе подготовки шихты и её спекания, а также специфика их смессвого и индивидуального горения в составе топливной части агломерационной шихты. Изучена специфика минералообразования и минерального состава агломератов, а также динамика изменения их металлургических свойств в зависимости от массовой доли отходов в шихте. Практическая ценность и реализация результатов работы:
- разработана технология подготовки агломерационной шихты с участием твёрдых фторуглеродсодержащих отходов к агломерации;
предложена схема и состав оборудования подготовки фторуглеродсо-держащих отходов к спеканию методом агломерации;
выбрана оптимальная технология агломерации шихты с участием отходов на агломагаинах;
определён диапазон и критерий замены коксовой мелочи в зависимости от вида, массовой доли отходов в топливной части и технологических факторов;
выбран критерий стоимостной оценки фторуглеродсодержащих отходов алюминиевого производства при утилизации в условиях агломерациошюго производства;
материал используется при чтении спецкурса «Теория и технология подготовки руд», будет использован при чтении спецкурса "Безотходные технологии" и имеет просветительский характер.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на заседаниях научно-технического совета ОАО «ЗСМК» от 03.10.96 г. и 03.07.97 г., а также на пленарном заседании международной научно-практической конференции «Современные проблемы и пути развития металлургии» (г. Новокузнецк, 1997 г.). Предмет защиты. Основные положения, выносимые на защиту:
теоретические и экспериментальные исследования состава и свойств фторуглеродсодержащих отходов применительно к процессам окусковаши;
особенности окомкования и распределения элементов и соединений в окомкованной шихте с использованием фторуглеродсодержащих отходов;
теоретические положения и технология утилизации отходов в составе топливной части шихты при агломерации с учетом экологических требований;
специфика минералообразования и минерального состава агломератов, полученных с использованием отходов;
металлургические свойства полученного агломерата.
Личный вклад автора. Автору принадлежит теоретическое и практическое решение положений, выносимых на защиту.
Публикации. Основное содержание диссертации изложено 6 публикациях, т. ч. 5 статьях в журналах и тезисах доклада.
Объём работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, общих выводов, заключения, списка использованных источников и 2 приложений. Работа изложена на 239 страницах, в т.ч. 113 страницах машинописного текста, 90 рисунках, 60 таблицах и библиографии из 240 наименований отечественных и зарубежных источников.