Введение к работе
Актуальность теми. Предприятия моталлурги-
ческой прогъ'шлшп.остя выбрасывает в атмосферу огромное количест
во шли я вредных газов. Одним из основных источников янлегазо-
бых выбросов яашотсл плавильные агрегаты литейного производст
ва. Шлете, внбросы при дуговой плавко достигает 14 от/т, выбро
сы СО - 70 кг/г. Гонение вопросов го защите окружной среда
сдерживается недостаточной изучвняостьи и противоречивостью све
дений в научно-технической литературе о количественных и качест
венных харагггеркстпках выбросов. Отсутствует четко изложенный
механизм образования эгах выбросов в источнике. Поэтому повгете-
шіе экологической чистоти технологического процесса плавки чугу
на дуплекс-процессом в элоетродуговых почах основным и -кислым
процессом является актуальной задачей и способствует решению про
блемы защіта окруяашгей среды от загрязнении выбросами плавильнях
агрегатов литейного производства, '
Работа выполнялась в соответствии о научной программой "Метал- лурпїя" по теме "Разработка теории газовой фазы и образования вредных факторов и создание малоотходной технологии электро- и плазменной плавки чугуна".
Цель и ' з а д а ч и работ, ы. Целью работы является разработка научно обоснованных рекомендаций по повышению экологической чистоты элекгро'шгавйк чугунолитейных цехов, при этом исследования проводились для процесса плавки в дуговых печах пзг-ременного и постоянного тока дуплекс-процессом с вагранкой;
Теоретическими и экспериментальными исследованиями решались следующие задачи:
анализ и систематизация имевшихся.сведений по экологии элек-троплавкп; .
разработка методики экологического исследования пылегазовых выбросов дуговых печей на,основа физико-химических исследований , современными методами и аппаратурой;
теоретическое обоснование и научное объяснение процесса образования газовой фазы и пылевых аэрозолей в источнике при злак-троплавке;
получение математических зависимостей - образования пылевых выбросов;
разработка зависимостей выделения свинца при электрахггзка
чугуна;
- повышение экологической чистоти плавки чугуна в дуговых пе
чах дуплекс-процессом.
Для решения поставленных задач принят комплексный'метод исследования, включающий в себя анализ и систематизацию сведений о па-легазовых выбросах електродугових пччей, ямеюцкхся в научно-технической литературе, натурное обследование электродугошх печей переменного к постоянного тока для получения характеристик пыле-газовыделецмй, исследование фпзико-хкшческих свойств и структуры дисперсной фаза выбросов в лабораторных условиях, разработка математической модели равновесного состава газетой фазы и процесса испарения компонентов с поверхности чугунв, і «лака и футеровки. Математическая модель составлена с применением ЭВМ, при обработке результатов экспериментального исследования чепользовалп метода математической статистики, значимость ки&ффицпонтЬь регрессии оценивалась для уровня достоверности 955?,
Научная новизна и' практическая' ценность- диссертации. Нсучняя новизна работы заключается в следующем:
впервые выполнено параллельное исследование тглегазовых выбросов из дуговых печей переменного и. постоянного тока;
разработана методика определения средней температуры дуги по ее тепловому излучению на основе закона Стефана-Вольцмана о применением фотографии дуги для определения зе размеров;
' - получена математическая модель процесса испарения компоненто: в газовую фазу с поверхности чугуна, ш;ака и футеровки, позволяющая определить валовые выбросы пыли и ?>g химический состав;
теоретически обоснован равновесный состав газовой фазы печного пространства на основе закона сохранения масс;.' элементов, определены факторы, от которых зависит равновесный состав газовой фазы;
научно обосновано повышение экологической чистоты применения электроплавки в печах постоянного тока вместо переменного тока.
Практическая ценность работы:
- установлена экологическая и экономическая целесообразность
замены дуговых печей переменного тока дуговыми печами постоянного
тока. В моталлургическом производстве ГАЗа заменены 2 дуговые пе
чи переменного тока на дуговые печи постоянного тока и планирует-
ся дальнейшая за\*.ена дугозі:х печей переменного тока;
- выяснен источіспс загрязнения свинцом окружающей среди, псіиго-чено использование отхода:; освинцованной стали при электроллавке.
А п р о б а ц ;: я р г. б о т п . Материалы диссертации долохш-нн и получили лолозпітольнузо оценку на: научно-практическом сешнэ-ре по охрана труда на ГАЗ о (Горький, 1985г.), научно-техническом семинаре "Путл улучшения условий труда и защит окруяао'дей среда в литейном производство" (Свердловой,. 1985г.), П Республиканской научно-практической конференции литейщиков "Прогрессивная технология изготовления (Тори и стержней для производства отливок пз чер-них з цветных металлов. Охрана труда" (Чебоксары, 1936г.), областной научно-технической конференции "Прогрессивная технология получения отливок" (Горький, I9G7r.), межреспубликанской научно-практической конференции "Прогрессивные технологические процессы производства отливок, материалов и их обработка" (Чебоксары, 1988г.),< межвузовской конференции "Актуальные вопросы исследований и преподавания современных проблем экологии п-высшей школе" (Севастополь, 1989г.), цикле лекций "Вопроса экологии литейного производства" (Пенза,.1989г.), областной научно-технической конференции "Прогрос-спвкые метода получения отливок" (Горький, 1989г.), межреспубликанской научно-практической конференції "Oxpafia труда и прогрессивные техяологичесшіе процессы з литейном производстве, порошковой металлургии и машиностроении" (Чебоксари, 1990г.), Всероссийской конференции "Экологические проблемы литейного производстЕа России" (Пенза, 1991г.).
П у б л и к а ц "и и . Основное содержание диссертации освещено з II опубликованных работах, получено полоетітелькое решение по заявке на изобретение & 4862870. -
Структура и объем работы. Диссертация -состоит из введения, 6 глав, выводов, изложенных на 185 страницах машинописного текста, иллюстрированных 27 рисунками, 62 таблицами, 10 приложениями,- список литературы включает 94 наименования.