Реферат по теме выпускной работы
Содержание
- Введение
- 1. Актуальность темы
- 2. Цель и задачи исследования, планируемые результаты
- 3. Раскрытие темы
- 3.1 Исследование существующих схем
- 3.2 Разработка альтернотивной схемы
- 3.3 Обзор локальных источников
- Выводы
- Список источников
Введение
Магистерская работа посвящена исследованию вторичных источников сырья, а именно отходов металлургии. Цель работы — поиск более рационального решения по комплексной переработке отвального шлака, с целью достичь безотходности производства и большей экономической выгоды. Решения, полученые в этой работе, основаны на экспериментальных данных и прошли полупромышленные испытания.
1. Актуальность темы
К сожалению, человечество сталкивается с ограниченностью ресурсов земли. В связи с этим все больше и больше набирает актуальность поиск дополнительного источника сырья. Такими дополнительными источниками сырья могут служить отходы уже существующих производств.
Использование и переработка вторичных источников сырья является привлекательным не только в плане получения полезных компонентов, но и дает ощутимый положительный экологический эффект, а также освобождает новые площади земли, и при нестандартном управлении производством позволит убрать затраты на складирование отходов из графы себестоимости производства.
2. Цель и задачи исследования, планируемые результаты
В наши дни переработка и комплексное использование вторичных источников сырья только набирает обороты. Активно разрабатываются угольные терриконы и шламоотстойники. Целью исследований является определение обогатимости и усоверщенствование схемы для комплексной переработки и использования металлургического шлака. К задачам работы относится исследование уже существующих схем, разработать альтернативный более экономически рентабельный метод.
3. Раскрытие темы
3.1 Исследование существующих схем
Существующие решения данной проблемы имеют ряд технологических в основном направлены на получения гранулированного шлака для дорожного строительства.
Рис.1. Тридиционая схема переработки отвального шлака
1–исходный материал; 2–бульдозер; 3–приемное отделение; 4–приемная решотка (300мм); 5–итатель; 6–галтовочный барабан; 7–пробоотборник; 8–кабина управления; 9–конвейер; 10–валковая дробилка; 11–конвейер; 12–грохот; 13, 14–конвейер; 15, 16–пробоотборник; 17; 18–бункер гран.шлака; 19–элеватор; 20–аэроклассификатор; 21–трубный сепаратор; 22–циклон; 23–воздуходувка; 24–пылкуловитель; 25–рукавный фильтр; 26–конвейер; 27–магнитный сепаратор; 28–конвейер; 29–бункер гран шлака; 30–бункер металлизированого продукта; 31–бункер; 32, 33–вентиляция; 34-шлакоприемник; 35–пульт прийома; 36–склад мелкого шлака; 37–трубный сепаратор; 38–бункер металлизированой пыли.
Схема переработки (рис.1) включает одну стадию сортировки для отдиления просипи, затем материал дробят.
Предварительно на конвейере из материала извлекаются крупные металлические частицы.
После дробления металлоотделитель с ленты выбирает металлизирование части, затем осуществляется грохочение на два товарных класса шлака, крупный и средний классы, которые по пути в бункер на конвейера проходят через металоотделитель для отделения остатков магнитной фракции.
Затем мелкий класс отправляется на обеспыливание и аэроклассификацию и после класс, -0,3 проходит через трубный магнитный сепаратор, а класс 10–0,3 отправляют на магнитную сепарацию после которой получают товарную магнитную фракцию.
Суммарный выход магнитного концентрата по этой схеме равен 4–5%. Выход сортированного шлака для продажи в дорожную промышленность равен 65–80%. Остальная мелочь отправляется обратно на отвал и ее выход составляет 10–20%.
Не совершенство этой схемы в том что с крупнокусковым классифицированным шлаком теряется большая часть металлических включений.
3.2 Разработка альтернотивной схемы
Разработанная схема переработки металлургического шлака которая позволяет достичь степени извлечения 90–95%.
Изучение исходной пробы заключается в проведении экспериментов на дробимость и классифицируемость материала. Исследования подтвердили вывод, что данный материал очень хрупкий и обладает высокой прочностью. На основании выводов приняты к применению щековые типы дробилок. Для мелкодисперсного материала необходимо применять метод аэроклассификации. Эффективность данного метода позволяет отказаться от мокрых видов классификации что упрощает схему обогащения отсутствием водно-шламового хозяйства.Полное раскрытие пробы и проведение гранулометрического анализа позволило изучить составляющие шлака и иметь полное представление о наличии металлизированных включений в нем. Конечная схема комплексной переработки включала 90 точек опробования технологического процесса как на рис.2.
Рис.2.Схема исследований отвального шлака на обогатимость
На основании этой схемы были сделаны выводы о дробимости, магнитных свойствах материала и подобраны оптимальные магнитные классы и степени дробления и измельчения позволили разработать упрощенную схема для получения конечных 8 продукта и имеет вид как на рис.3.
Рис.3. Разработанная схема по переработки отвального шлака
Исходный материал поступает на предварительная отборку не дробимых кусков. Затем материал поступает на грохот и выделяют класс +40 который идет в щековую дробилку.
После дробления материал смешивается с классом -40 и по конвейеру проходит через железоотделитель на котором выделяется магнитная фракция +10 (1 продукт).
По конвейеру не магнитные сростки проходят дальше на классификацию по 10 мм и класс +10 направляется в щековую дробилку.
Затем он снова смешивается с классом -10 мм и проходит выборку магнитной фракции металлоотделителем на конвейере.
Получаем магнитную фракцию 2 класс 10–3 мм. Не магнитная фракция направляется на грохочение по 3мм.
Надрешетный продукт отправляется на дробление в валковую дробилку.
После валковой дробилки поступает материал поступает на классификацию по 1 мм где надрешетный продукт является магнитной фракцией класс 3–1мм продукт 3. А подрешетный продукт направляется на измельчение.
Анализ процесса операции дробления в валковой дробилке позволяет выделить магнитную фракцию за счет того, что частицы металла не измельчаются в валковой дробилке, а разклюпываются, то есть валковая дробилка служит прокатным станом и увеличивает размеры металлической частицы. Частицы шлака дробятся в валковой дробилке.
В итоге мы получаем увеличение металлических частиц примерно в два раза как на рис.4.
Рис.4. Анимация процесса расплостования металлизированых частиц в валковой дробилке
(Оъем 185 кб, 6 кадров, задержка между кадрами 0,4мс)
А частицы шлака подвергаются элементарному процессу измельчения. Чистоту продукта 3 можно регулировать за счет размера ячейки сита на грохоте после валковой дробилки. Подрешетный продукт поступает на измельчение в мельницу, а затем проходит аэроклассификацию по зерну 0,074 мм. Класс -0,074 это клинкер продукт 8. В данной операции в силу вступают прочностные свойства шлака и металла. Металл по своим свойствам более пластичный чем шлак. На основании этих свойств нам необходимо в данной операции учесть влияние загрузки измельчающих тел, и направить усилия на оттирку с поверхности металла частиц шлака. Класс +0,074мм отправляется на классификацию по 0,5 мм. Классы 1–0,5 и 0,5–0,074 по отдельности направляются на магнитную сепарацию.
После магнитных сепараций получаем магнитный продукт 4 и 6 и не магнитный продукт 5 и 7 которые отправляются в мельницу на до раскрытие.
3.3 Преимущества и недостатки разработанной схемы
Среднее содержание железа по данному эксперименту 76,9, а выход концентрата составил 19,9%.
Данная схема способна обеспечить выход магнитных фракций 15–22 %, в зависимости от исходного качества рядового шлака.
Таблица 1–баланс продуктов по разроботанной схеме.
№ продукта |
Выход; % |
Содержание Fe; % |
1 |
8,65 |
81,1 |
2 |
0,62 |
67,1 |
3 |
0,77 |
80,6 |
4 |
1,85 |
78,6 |
5 |
0,88 |
65,1 |
6 |
4,15 |
77,5 |
7 |
2,98 |
67,6 |
8 |
80,1 |
1,35 |
Итого |
100 |
16,39 |
Продукты 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7 — это железосодержащий концентрат с содержанием 60–80% железа в зависимости от исходного качества рядового шлака.
Цена такого концентрата ориентировочно 110$ за тонну.
Продукт 8 является клинкерной составляющей которую планируется поставлять на цементные заводы по цене 50$ за тонну.
Минусом данной схемы являются повышенные капитальные затраты на строительство установки примерно в два раза.
А также повышены затраты на функционирование данной установки примерно в два раза.
Выводы
Таким образом, можно сделать вывод, что увеличение капитальных затрат вдвое позволило нам увеличить выручки в 7,5 раз. В итоге можно сделать вывод, что разработанная схема является более целесообразной, так как она является комплексной, а именно безотходной, а также является более рентабельной по сравнению с традиционными схемами.
Список источников
- Б.И.Байрамов, В.П.Зайко, М.А.Рысс и др. Переработка шлаков ферросплавного производства. Южно-Уральское книжное издательство, 1971. 64 с.
- В.Н.Карноухов, Ю.И.Воронов, В.П.Зайко, В.И.Жучков. Технология низкоуглеродистого феррохрома. Екатеринбург: УрО РАН, 2001. ISBN5-7691-1122-4.
- Патент РФ RU2145361 С1, 10.02.2000, С22В 7/4, Способ переработки отвальных шлаков.
- Андреев С.Е., Перов В.А., Зверевич В.В. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. 3-е изд., перераб. И доп.- Москва: Недра, 1980.
- В.В. Кармазин, В.И. Кармазин. Магнитные и электрические методы обогащения: Уч. для вузов. – М.: - Недра, 1988. –304 с.
- Справочник по обогащению руд. Гл. ред. Багданов О.С. Т. 2 "Основные и вспомогательные процессы", ч. 1 "Основные процессы". М.: - Недра, 1974. –448 с.
- Пластовец А.В. ; Корчевский А.Н. Отвальный шлак. Его переработка и комплексное использование. Донецк 2013г.