(NaK)2O.Al2O3.2SiO2+4CaO=(NaK)2O.Al2O3+2(2CaO .SiO2)

CaCO3-897°CCaO+CO2 = Q( с поглощением тепла)

Na2CO3-Т>2000СNa2O + CO2(Q)(2.3)

Кроме этого, в спеках образуются более сложные тройные соединения, не разлагаемые при выщелачивании.

Вызывают потери Al2O3:

2 CaO.Al2O3.SiO2(геленит)

CaO.Al2O3.2SiO2 (анортит)

4 CaO.Al2O3. Fe2O3(браунмиллирит)

Вызывают потери щёлочи:

mNa2O. nCao.pSiO2

m Na2O . n SiO2.p Fe2O3

Двухкальциевый силикат имеет несколько полиморфных разностей и претерпевает несколько превращений:

б-2CaO.SiO21420°С> в-2 CaO.SiO2 675°С> г2 CaO.SiO2

Щёлочь в спеке стабилизирует в-2 CaO.SiO2 и тогда г не образуется. Однако при спекании руды только с известняком, т.е. при отсутствии щёлочи в спеке в-2 CaO.SiO2 переходит в г2CaO.SiO2 этот переход сопровождается увеличением объёма C2S на (10ч12)%,возникает внутренние напряжения, что приводит к рассыпанию спека в тончайший порошок. Так называемым спекообразователем т.е. веществом плавящимся при температуре спекания и образующим при охлаждении механически прочный спек служит эвтектика из 43% - C2S и 75% - NFc температурой плавления 1200° С, она пропитывает остальную спекостойкую часть шихты, состоящую из NA в зависимости от соотношения спекообразователяи спекостойкой части шихты.

Химизм процесса спекания нефелино-известняковой шихты

Na2O.Аl2O3. 2SiO2+ 4СаСO3= Na2O.Аl2O3 + 2(СаО.SiO2) + 4СO2

Na2O.Аl2O3. 2SiO2+ Na2CO3+ 4СаС03=2СаО.Al2O3 +2(Na2O.СаО..SiO2) +5СO2.

Кроме того, образуются ферриты натрия и кальция:

Fe2O3+ Na2CO3= Na2O* Fe2O3 + CO2;

Fe2O3 + 2CaCO3= 2CaO * Fe2O3 + 2CO2.

Так как реакции (2.4) и (2.5) идут с близкими скоростями, то значительная часть оксида алюминия при низкой температуре спекания оказывается связанной в кальциевые алюминаты различного состава СаО ..А12O3, 12СаО.7А1203, 3СаО . А12O3. Кальциевые алюминаты незначительно разлагаются в обычных условиях выщелачивания нефелиновых спеков и могут явиться одной из основных причин низкого извлечения оксида алюминия. Промежуточной фазой в реакциях (2.4) и (2.5) является образование соединения Na2O. А12О3.SiО2.

С увеличением температуры и продолжительности спекания содержащихкальциевыхалюминатов, а также натриевых и кальциевых ферритов уменьшается результате прохождения следующих реакций:

2СаО .Fe2O3+Na2O .СаО .SiO2= 2СаО .SiO2+ Na2O.Fe2O3+ CaO; (2.8)

2CaO.Fe2O3+Na2O.А12O3=2СаО.А12O3+ Na2O.Fe2O3

СаО.А12O3+Na2O.СаО.SiO2=Na2O.А12O3+СаО.SiO2;

СаО.А12O3+Na2O.Fe2O3=Na2O.А12O3+ СаО.Fe2O3



Na2O.Fe2O3 + в-2CaO.SiO2 = Na2O.CaO.SiO2 + CaO.Fe2O3.

Спекание - высокотемпературный процесс, в котором реакции между компонентами идут на границах раздела твёрдых фаз и называется твёрдофазными. Скорость протекания их мала. Амплитуда колебания ионов и атомовв кристаллической решетке твердых веществ пропорциональна запасу энергии и температуре если вещество соприкасается с другим веществом и термодинамическая реакция взаимодействия между ними вероятна, то при определённой температуре характеризующейся ?G - наименьшим, происходит реакция, ионы вещества А проникают в кристаллическую решетку вещества В и происходит межкристаллическая диффузия. Установлено, что твердофазные реакции имеют стадии:

1) возникновение дефектов и разрыхление кристаллических решёток

2) диффузия в твердой фазе (поверхностная), а также по граням и объёму кристаллов

3) химическое взаимодействие, при высоких температурах в результате расплавления легкоплавких компонентов в шихте появляется некоторое количество жидкой фазы, что является ускорением протекания химических реакций. Образовавшиеся капли расплава при затвердевании связи между собой отдельные частицы спека, поэтому спек, получается в виде кусочков.

2.2 Основные факторы, влияющие на качество спека

Конечным продуктом цеха спекания является спек. Спек - материал серого цвета с зеленоватым оттенком, представляет собой смесь твердых растворов химических соединений, основными из которых являются алюминаты натрия (калия), двухкальциевый силикат.

Средний химический состав спека:

- массовая доля оксида алюминия от 15,2 до 16,2%

- массовая доля суммы оксидов натрия

и калия в пересчете на оксид натрия от 9,8 до 10,2%

- массовая доля диоксида кремния от 23,3 до 23,5%

- массовая доля оксида кальция от 42,2 до 42,8%

- массовая доля оксида магния от 1,2 до 1,3%

- массовая доля оксида железа (III) от 2,9 до 3,1%.

Основными параметрами оценки качества спека являются: извлечение оксида алюминия в щелочной раствор при стандартных условиях, прогнозируемое извлечение оксида алюминия, пористость в парафине, влагоемкость, кристалличность.

Величина извлечения оксида алюминия из спека при выщелачивании, проводимом при стандартных условиях, показывает, какая часть оксида алюминия, находящегося в спеке, может перейти в раствор и затем при дальнейшей переработке образовывать готовый продукт - глинозем. Чем выше процент извлечения, тем большее количество глинозема можно получить из этого же количества спека.

Поскольку часть оксида алюминия образует нерастворимые в щелочах соединения с рядом компонентов, входящих в состав спека, стопроцентное извлечение оксида алюминия получить невозможно, уровень извлечения колеблется от 80 до 92% (норматив - не менее 86%).

Пористость, определяемая в парафине, и влагоемкость спека, определяемая количеством поглощаемой воды, характеризуют физическую структуру спека, которая в основном зависит от температуры спекания и количества образующейся жидкой фазы. Наиболее оптимальной считается пористость в пределах от 20 до 25%, влагоемкость от 8 до 20%.

Из спеков с такой структурой получается максимальное извлечение полезных компонентов.

Не допускается большое количество оплавленного спека, так как это приводит, к потерям глинозема из-за трудной вскрываем ости оплавленных частиц. Присутствие в большом количестве мелкой фракции (спек «пылит») свидетельствует о неполном прохождении реакций, т.е. о наличии бракованного спека, что может являться также следствием присадки большого количества технологической пыли с горячего конца, не прошедшей достаточной термической обработки.

Основными факторами, влияющими на качество спека, являются:

- химический состав;

- влажность шихты;

- тонина помола.

При недостаточном количестве оксида кальция и щелочей (низкие модуля шихты) происходит неполное вскрытие нефелина. Это приводит к потерям глинозема.

Избыток известняка (повышенный известняковый модуль) ведет к наличию свободного оксида кальция, который при выщелачивании образует с алюминатами натрия нерастворимые соединения, следовательно, к потерям глинозема.

Избыток щелочи приводит к образованию натрокальциевых силикатов и потерям щелочи со шламом.

При повышении модулей шихта становится более тугоплавкой и наоборот.

Повышение влаги шихты приводит к снижению производительности печи, сдвигу условных температурных зон, перерасходу топлива, ухудшению качества спека.

Низкая влага шихты приводит к повышенному пылевыносу, ухудшению качества спека и снижению производительности.

Особенно плохо сказываются на качестве спека резкие колебания влаги шихты в течение короткого времени, т.к. вследствие большой инерционности печи невозможно быстро перестроить режим спекания. При таких ситуациях необходим тщательный контроль над процессом.

Изменение гранулометрического состава шихты в сторону увеличения крупности приводит к ухудшению качества спека за счет неполноты вскрывания компонентов, нарушению обменных химических реакций.

Увеличение влажности топлива приводит к его перерасходу, понижению температуры в зоне спекания и недостаточной термообработки, соответственно, ухудшению качества спека.

Частые остановки печей вызывают нарушение технологического режима.

Чрезмерное форсирование температур по длине печи может привести к образованию большого количества расплавленного материала вплоть до «заплавления» колосникового холодильника, что считается крупной аварией, т.к. связано с длительным простоем печи и большими затратами.

Работа на низких температурах не обеспечивает достаточной термической обработки материала и приводит к недоизвлечению глинозема.

Неравномерная подача пыли в печь может привести к нарушению технологического режима и выдаче некачественного спека («плава» или «брака»).

Технологическая пыль участвует в теплообменных процессах по длине печи. Нагреваясь в зоне топливного факела, пыль отдает тепло материалу в местах присадки. Поэтому увеличение подачи пыли приводит к снижению температуры в зоне спекания и улучшения подготовки материала по длине печи.

Значительное повышение пылеуноса из горячей части цепной завесы или увеличение подачи пыли в мокрой части цепной завесы и сдвигу зоны вязкого материала в сторону холодного конца печи.

Получение качественного спека обеспечивается регулированием подачи шихты, топлива, воздуха, оборотной пыли, разрежения, изменением длины топливного факела.

2.3 Физико-химические основы процессаспекания с точки зрения кинетики твердофазных реакций

Всякая химическая реакция возможна лишь в том случае, если взаимодействующие частицы обладают достаточной энергией и подвижностью. В твердых фазах лишь у весьма немногих частиц возможна такая подвижность, поэтому для химического взаимодействия необходим подогрев. Для начала реакции между твердыми фазами нужна несравненно большая энергия активации, чем между жидкостями или газами, или же между ними и кристаллами. Начавшись в одном месте, реакция при благоприятных условиях, распространяется на все большее число частиц, энергия активации которых достаточна.

При нагревании однородного кристаллического порошка, вследствие интенсификации процесса диффузии, происходит сцепление кристаллов, а затем и поглощение мелких кристалликов более крупными. Температура начала спекания зависит от природы спекаемых веществ и соответствует тому состоянию, при котором энергия активации сообщена количеству частиц, достаточному для того, чтобы их взаимный обмен распространился по поверхности соприкосновения зерен.

У силикатов прочные связи в кристаллах, поэтому спекание их возможно лишь при температурах, близких к точкам плавления.

Сначала в твердофазной реакции могут принимать участие только атомы, расположенные на поверхности соприкасающихся веществ; для продолжения реакции нужна взаимная диффузия атомов (ионов) через образовавшийся слой продукта реакции. Полиморфные превращения сопровождаются более или менее существенным перемещением частиц в кристалле, поэтому твердые вещества при температурах полиморфных превращений лучше спекаются и скорее взаимодействуют с кристаллами других веществ. Если же точки полиморфного превращения веществ лежат выше температуры начала спекания, то такие вещества не влияют на спекание и на взаимодействие их с другими веществами.

Твердофазным реакциям способствует тонкое измельчение исходных веществ, поскольку от этого возрастает их удельная поверхность, а с ней -- поверхностная энергия и число точек соприкосновения разнородных веществ. Именно поэтому для спекания составляющие шихты тонко измельчаются.

Для спекания нефелина применяют мокрую шихту. Её составляют из нефелиновой руды ,измельченного известняка, белого шлама, поступающего от обескремнивания алюминатного раствора, и промывной воды от гидрата из расчета получения жидкотекучей пульпы с 29--30% воды. Измельченная пульпа перекачивается насосами в коррекционные бассейны, а после усреднения -- на спекание. Пульпа подается в печь наливом, так как в ней мало соды и настыли не образуются в холодном конце печи. При таком способе подачи значительно уменьшается пылеунос.

Процесс спекания шихты проводится во вращающихся печах, включающих в себя помимо самой печи холодильник, пылегазоочистные сооружения, водовоздушное и топливное хозяйство. Материал, перемещаясь в печи, нагревается до 1250 - 1300 0С и затем, пройдя зону спекания, охлаждается до 900 - 1000 0С. В результате нагрева образуется спёк. Суммарная реакция спёкообразования выглядит следующим образом:

(Na, K)2O*Al2O3*2SiO2 + 4CaCO3 = (Na, K)2O*Al2O3 + 2(2CaO*SiO2) + +4CO2(2.13)

При хорошем помоле и смешении шихты нефелин разлагается практически полностью. Шихта составляется, согласно анализам нефелина и известняка, из расчета 2 ± 0,02 молей СаСО3 на один моль SiO2 в нефелине и известняке. Избыток известняка дается для связывания SiO2 из золы топлива. При недостатке щелочи в концентрате ее вводят в составе оборотного раствора.

2.4 Влияние аппаратурного оформления

На качества спека и полноту проведения твердофазных реакций оказывает влияние аппаратурное оформление.

Пребывание материала в каждой зоне печи строго определенно.

В зоне подготовки материала, пористость шихты увеличивается за счет улетучивания СО2при разложении известняка по реакции:

CaCO3 > CaO + CO2,

а СаО как активный оксид внедряется в кристаллическую решетку нефелина при температуре (800-1100)°С по реакции (2.13).И по опыту работы вращающих печей с постоянным диаметром, было выявлено что в зоне спекания шихты, оксиду кальция не достаточно времени для полного связывания с кремнеземом в двухкальцевый силикат. Для продления времени пребывания шихты в зоне подготовки и спекания шихты, нужно увеличить диаметр печи.

Имеется и целый ряд других сведений, подтверждающих целесообразность рассмотрения вопроса модернизации печных агрегатов ОАОАГК путем увеличения диаметра корпуса.

На ОАО АГК по инициативе специалистов ВАМИ и комбината в предшествующие годы также проводились в ограниченном объёме работы по реконструкции печей с увеличением диаметра в сушильной зоне

На первом этапе на печах №4 и 5 было опробовано увеличение диаметра до Ш 5,6 м на участке между первым и вторым бандажами длиной 12 м с двумяпереходными конусами по 4,8 м Расширенный участок располагался в зоне вязко-пластичного состояния шихты для повышения пропускной способности.

Было достигнуто некоторое повышение производительности и более стабильное продвижение вязко-пластичной шихты.

На втором этапе по инициативе специалистов ВАМИ и АГК в 1989 г на печи № 2 длину участкаШ5.6 м увеличили до ~ 34 м от загрузочного обреза до второго бандажа с реконструкцией уплотнения загрузочного конца. При этом применили нестандартное решение - для снижения затрат и сокращения времени монтажа сохранили первый бандаж под диаметр корпуса 0 5м (плавающий), приварив к нему с обоих торцов обечайки Ш 5.6 м. таким образом, что он выступал во внутреннюю полость печи на 0,15 м.

Одновременно выполнили винтовую свободновисящую цепную завесу 4-хзаходной (вместо 3-х заходной) В результате испытаний было достигнутоувеличение производительности на 3-4% при повышении стабилизации процесса и удовлетворительной надежности реконструируемого узла

На основании полученных результатов рассмотрим возможный вариант реконструкции печей спекания, который может обеспечить более длительное пребывания шихты в зоне подготовки и спекания материала, что значительно повлияет не на производительность спека а на его качество. Участок зоны подготовки и спекания шихты увеличивается до Ш5.6м, а остальные зоны с прежним диаметром 5 м. Благодаря более качественному спеку, увеличится извлечение глинозема примерно , на 0.5%.



3. Материальный баланс

В расчетах выбираем насыщенную шихту, дающую наиболее высокие результаты по извлечению глинозема и характеризующуюся более широкой площадью спекообразования, чем у ненасыщенной шихты

Молярный состав шихты принимаем следующий:

(Na,K)2O)/(Fe2O3+Al2O3))=1,02 CaO/SiO2=2,0

Расчет ведем на 1 тонну товарного глинозема.

Качественный состав шихты следующий: Кия-Шалтырская нефелиновая руда + Мазульский и известняк + кальцинированная сода в составе промводы + белый шлам + вода.

Состав материалов приведен в таблице 3.1.

Исходные данные для проектирования приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.1 - Химический состав используемых материалов

Компо- ненты	Содержание компонента, %
	Нефели-новая руда	Известняк	Белый шлам	Известняко- вый шлам	Сода кальцинированная
Al2O3 Na2O3 K2O SiO2 Fe2O3 CaO MgO CO2 H2Oк Прочие Влажность Всего	26,1 11.1 1,6 40 4,6 7,8 1,6 1,0 2,1 4,1 1,0 100,0	0,45 - - 1,8 0,5 52,8 0,8 42,3 0,2 1,15 2,0 100,0	23,7 15,3 - 19,3 1,2 17,7 0,3 10,6 8,6 3,3 30,0 100,0	21,5 7,9 - 1 3,3 0,5 31,4 0,7 7,1 16,6 1,0 30,0 100,0	- 53,6 3,15 - - - - 39,51 - 3,74 1,0 100,0



Таблица 3.2 - Исходные данные

Состав руды	Al2O3 в алю- минатном растворе	Извлечение Al2O3, %	Товарный выход Al2O3, %	Извлечение Na2O3+ K2O, %	Товарный выход Na2O3+ K2O, %
Кия-Шалтырский нефелин	82,5	85,7	82,4	86,1	72,1

3.1 Расчет количества возвращаемого белого шлама

Принимаем содержание твердого в виде серого шлама в алюминатном растворе (вынос твердого из трубчатого аппарата) 12 кг/м3, количество SiO2 в сером шламе - 20%.

Принимаем постоянным для всех случаев величину объема алюминиевого раствора на 1 тонну спека, равную 2,051 м3, тогда объем алюминиевого раствора на 1 тонну товарного глинозема будет равен:

Vал.ра-ра= 2,0518,0 = 16,4 м3, (3.1)

где 8,0 спек на 1 т Al2O3

Тогда количество SiO2 в сером шламе составит:

mSiO2 в сер шл. = Vал.ра-ра· CSiO2· Q SiO2 = 12,000,2016,40 = 39,36 кг.

где Vал.ра-ра - объем алюминатного раствора;

CSiO2 - количество твердого в виде серого шлама в алюминатном растворе;

Q SiO2 - количество SiO2 в сером шламе 20%.

Количество Al2O3 в алюминатном растворе 82,5 г/дм3, содержание SiO2 в растворе 2,55 г/дм3.



Количество SiO2 в растворе:

mSiO2 в р-ре = CSiO2· Vал.ра-ра = 2,55· 16,4 = 41,82 кг. (3.3)

где CSiO2 - содержание SiO2 в растворе;

Vал.ра-ра - объем алюминатного раствора.

Всего SiO2 поступает на обескремнивание:

mSiO2 на обеск = mSiO2 в сер шл. + mSiO2 в р-ре = 41,82+39,36 = 81,18 кг, (3.4)

где mSiO2 в сер шл. - количество SiO2 в сером шламе;

mSiO2 в р-ре - количество SiO2 в растворе.

После первой стадии обескремнивания в автоклавах с Si =500, содержание

SiO2 в алюминатном растворе снижается до 0,15 кг/м3.

Остается SiO2 в растворе после первой стадии обескремнивания:

mSiO2 в обес.р-ре = С SiO2 в р-ре · Vал.ра-ра = 0,1516,4 = 2,46 кг (3.5)

где С SiO2 в р-ре - содержание SiO2 в алюминатном растворе после первой стадии обескремнивания;

Vал.ра-ра - объем алюминатного раствора.

В белый шлам перешло SiО2:

mSiO2 в бел.шл = mSiO2 на обеск - mSiO2 в обес.р-ре = 81,18- 2,46 = 78,72 кг (3.6)

где mSiO2 на обеск - всего SiO2 поступающего на обескремнивание;

mSiO2 в обес.р-ре - количество SiO2 в растворе после первой стадии обескремнивания.

В соответствии с исходными данными таблицы 5 в белом шламе содержится 19,3 % SiO2.

Всего белого шлама от первой стадии обескремнивания образовалось:

m бел.шл = mSiO2 в бел.шл · 100/ Q SiO2 в бел. = 78,72100/19,3 = 407,88 кг. (3.7)

где mSiO2 в бел.шл - масса SiО2 перешедшего в белый шлам;

Q SiO2 в бел. - количество SiО2 содержится в белом шламе.

осле сгущения слив содержит 0,5 кг/ м3 твердого, что составляет:

m тв. в р-ре = 16,40,5 = 8,2 кг. (3

Количество выделившегося белого шлама:

m бел.шл выд. = m бел.шл - m тв. в р-ре = 407,88 - 8,2 = 399,68 кг/т Al2O3.

где m бел.шл - масса белого шлама полученного от первой стадии обескремнивания образовалось;

m тв. в р-ре - масса твердого содержащегося в растворе после сгущения.

Исходя из процентного состава и количества белого шлама определяем весовое количество компонентов в белом шламе.

Данные заносим в таблицу 3.3.

3.2 Расчет количества и состава известкового шлама

На вторую стадию обескремнивания подается алюминатного раствора, в % от общего объема:

Vост.ал.ра-ра = 100 - Vоб.ра-ра ·100/ Vал.ра-ра =100 -

Vост.ал.ра-ра = м3. (3.10)

где Vоб.ра-ра - объем оборотного раствора;

Vал.ра-ра - объем алюминатного раствора

После отделения шлама от автоклавной пульпы на сгустителях в сливе остается 0,5 кг/ м3 твердого:

m тв. в р-ре = Vост.ал.ра-ра · С тв. в р-ре = 7,60,5 = 3,8 кг (3.11)

где Vост.ал.ра-ра - объем раствора поступающего на вторую стадию обескремнивания;

С тв. в р-ре - содержание твердого в растворе.

Количество SiO2 в 3,8 кг твердого составляет:

miO2 в тв. = (С SiO2 · m тв. в р-ре)/ 100= 3,819,3/100 = 0,733 кг (2.12)

где С SiO2 - содержание SiО2 в белом шламе;

m тв. в р-ре - масса твердого в растворе.

Количество SiO2, поступающее с раствором равно:

mSiO2 в ал.р-ре = Vост.ал.ра-ра · С SiO2 в об.р-ре = 7,60,15 = 1,14 кг

где Vост.ал.ра-ра - объем раствора поступающего на вторую стадию обескремнивания;

С SiO2 в об.р-ре - содержание SiО2 в обескремненном алюминатном растворе.

Для глубокого обескремнивания подается известковое молоко из расчета 5 килограмм СаОакт на 1 м3 алюминатного раствора. Необходимо взять СаОакт в количестве:

mCао акт = Vост.ал.ра-ра · Q СаО акт = 7,65 = 38 кг.

где Vост.ал.ра-ра - объем раствора поступающего на вторую стадию обескремнивания;

Q СаО акт - потребное количество СаОакт на 1 м3 алюминатного раствора.

Известняк подается на обжиг такого же состава, что и в шихту. Обжиг проводится до содержания в обожженной извести 86 % СаОакт.

Всего потребуется СаО с учетом недопала:

mCао общ = ( mCао акт·100%)/СCао в изв = (38100)/86 = 44,19 кг

где mCао акт - масса СаОакт необходимого для приготовления известкового молочка;

СCао в изв - содержание в обожженной извести СаОакт.

Количество SiO2 поступающее с известняком:

m SiO2 с изв = (С SiO2 в изв· mCао общ )/ С CaO в изв = (1,844,19)/52,8 = 1,506 кг (3.16)

где С SiO2 в изв - содержание оксида кремния в известняке;

mCао общ - масса оксида кальция необходимого для глубокого обескремнивания;

С CaO в изв - содержание оксида кальция в известняке.

Общее количество SiO2, поступающее на вторую стадию обескремнивания:

mSiO2 общ = mSiO2 в тв+ mSiO2 в ал.р-ре+ m SiO2 с изв (3.17)

mSiO2 общ = 0,733 + 1,14 + 1,506 = 3,379 кг

где mSiO2 в тв - масса оксида кремния в твердом;

mSiO2 в ал.р-ре - масса оксида кремния в растворе;

m SiO2 с изв - масса оксида кремния поступающая с известняком.

Остается SiO2 в обескремненном растворе при Si = 1500:



mSiO2 в об.р-ре = СAl2O3/Si = 82,5 /1500 = 0,055 кг/м3 (3.18)

где СAl2O3 - концентрация Al2O3 в растворе;

Si - модуль кремневый.

Что составляет:

0,0557,6=0,0,418 кг.

Количество SiO2, перешедшее в известковый шлам равно:

mSiO2 в шл = mSiO2 общ - mSiO2 в об.р-ре = 3,379 - 0,418 = 2,961 кг.

где mSiO2 общ - общее количество SiO2, поступающее на вторую стадию обескремнивания;

mSiO2 в об.р-ре - масса SiO2 в обескремненном растворе.

Содержание СаО в известковом шламе равно 13,3%, тогда общее количество известкового шлама будет равно:

mизв шл. = mSiO2 в шл·100/Q СаО = 2,961100/13,3 = 22,26 кг (3.20)

где mSiO2 в шл - масса SiO2 в известковом шламе;

Q СаО - cсодержание СаО в известковом шламе.

Исходя из процентного состава и количество известкового шлама, определяем весовое количество компонентов, данные заносим в таблицу 3.3.

3.3 Расчет количества нефелиновой руды и известняка

Количество глинозема, вводимое в сырье при товарном выходе глинозема равном 81,3 % .



Q = Q1 /зт = 1000/0,824 = 1213,59 кг/т Al2O3.

При спекании СаО расходуется на образование 2СаОSiO2,.

562SiO2/60 = 1,87 SiO2;

где 56 - молярная масса СаО;

60 - молярные массы SiO2,

Составим уравнение для расчета общего расхода СаО:

СаО = 1,87SiO2

Дальнейший расчет ведем алгебраическим методом, обозначив количество нефелиновой руды, идущей на приготовление шихты через “х” кг, а известняк через “у” кг. Для этого составим расчетную схему, данные заносим в таблицу 2.4. Зная, что для получения 1т глинозема требуется вместе с сырьем ввести 1213,59 кг Al2O3, получим уравнение:

0,261х + 0,0045у - 1213,59 = 0

где 26,1 - содержание Al2O3 в нефелиновой руде;

0,45 - содержание Al2O3 в известняке

Таблица 3.4 - Расчётная схема

Компоненты	Продукты	Всего подано
	Нефелиновая руда	Известняк	Белый шлам	Известковый шлам
Al2O3	0,261х	0,0045у	не учит.	не учит.	0,261х+0,0045у
SiO2	0,4х	0,018у	77,14	2,96	0,4х+0,018у+80,1
СаО	0,078х	0,528у	70,74	6,98	0,078х+0,52у+77,72



Подставляя данные из расчетной схемы в уравнение получим:

0,079х + 0,528у + 77,72 =1,87 · (0,4х + 0,018у + 80,1);

После упрощения получаем: 0,494у - 0,669х = 72,07.

Решая совместно два уравнения находим значения х и у:

0,261х + 0,0045у = 1213,59;

0,494у - 0,67х = 50,96.

Для получения 1 т товарного глинозема требуется:

4539,85 кг - нефелиновой руды;

6374,74 кг - известняка.

Исходя из процентного состава и количества руды и известняка, определяем количество компонентов в них. Данные заносим в таблицу 10.

Расчет количества недостающей щелочи

Определяем средневзвешенный молекулярный вес Na2O + K2O для нефелиновой руды, известняка, белого шлама. По данным таблицы 8 количество Na2O, поступающее с этими продуктами равно 564,02 кг и K2O - 72,23 кг, тогда:

564,02/62 + 72,23/94 = 9,09 + 0,77 = 9,86

9,09/9,86*62 + 0,77/9,86*94 = 64,5

Количество Al2O3, которое взаимодействует с щелочами, находящимися в руде, известняке, белом и известковом шламе равно:

(564,02+72,23)/64,5102=1006 кг.



Осталось непрореагировавшего глинозема:

mAl2O3 не.прор. = mAl2O3 общ - mAl2O3 связ = 1313,37 - 1006 = 307,37 кг. (

где mAl2O3 общ - количество Al2O3 поступающего со всеми компонентами шихты;

mAl2O3 связ - количество Al2O3 которое взаимодействует с щелочами, находящимися в руде, известняке, белом и известковом шламе

Определим средневзвешенный молекулярный вес соды, используемой для спекания. По данным таблицы 2.1, сода содержит 53,6% Na2O и 3,15 % K2O. Тогда:

53,6/62 + 3,15/94,2 = 0,897.

кг

Необходимое количество (Na2O + K2O) для связывания оставшейся части Al2O3 и всей Fe2О3:

mR2O = m Al2O3 · 1,02 · MNa2CO3/ M Al2O3 + m Fe2O3 · 1,02 · MNa2CO3/ M Fe2O3

mR2O = 307,371,0263,19/102 + 242,321,0263,19/160 = 299,44

где m Al2O3 - масса Al2O3 не связанная;

MNa2CO3 - средневзвешенный молекулярный вес соды;

m Fe2O3 - масса Fe2О3 не связанная.

или (299,44*100)/(53,16+3,15)=531,77 кг соды,



в том числе:

531,770,536 = 285,03 кг Na2O

531,770,0315 = 16,75 кг K2O

531,770,3951 = 210,1 кг СО2

531,770,0374 = 20,13 кг прочих

Итого 532,18 кг

Расчет количества добавляемой воды и общего веса шихты

Для получения 1 тонны глинозема необходимо сухой шихты, т:

mсух.ших = mбел.шл + mизв.шл + mизв + m Na2CO3

mсух.ших = 399,68+22,26+4539,85+6374,74+532,18=11807,7 кг.

где mбел.шл - масса белого шлама;

mизв.шл - масс известкового шлама;

mизв - масса известняка;

m Na2CO3 - масса соды.

Количество воды необходимое для получения шихты с влажностью 27 %:

mН2Онеоб. = (mсух.ших · 27%)/73 % = 11808,7*27/73=4367,6 кг

mсух.ших - масса сухой шихты.

Учитывая воду, поступающую с известняком, белым шламом и известняковым шламом, необходимая добавка воды составит:

mН2О доб = mН2Онеоб. - mН2О с ком. = 4367,6-146,16=4221,44 кг.

где mН2Онеоб. - количество воды необходимое для получения шихты с влажностью 27 %;

mН2О с ком. - учитывая воду, поступающую с известняком, белым шламом и известняковым шламом.

Сода в отделении подготовки шихты поступает при соотношении ж/т = 1,0. Для этого потребуется воды 532,18 кг. Тогда общее количество воды, с учетом того, что сода будет поступать в виде пульпы с соотношением ж/т = 1,0 будет равно:

4221,44-532,18=3689,26 кг;

Общее количество влаги:

3689,26+354,22=4043,48 кг.

Общее количество шихты на 1т глинозема равно:

11808,7+4043,48=15852,18 кг.

Полученные данные сводим в таблицу 3.5.

3.4 Расчет конечных продуктов спекания

В расчетах исходим из следующих положений: из шихты в спек

переходят все компоненты, за исключением Н2Ох, Н2Овн и СО2, которые полностью уходят в газы;

- часть шихты переходит в пыль. Состав пыли близок к составу шихты, из которой удалена внешняя влага. Для расчетов принимаем состав пыли аналогичный обезвоженной от внешней влаги шихты;

- пыль является оборотным продуктом и подается вся с горячего конца печи;

- потери глинозема с безвозвратным уносом по практическим данным около 0,5 %;

- состав безвозвратного уноса соответствует составу технологической пыли.

Потери глинозема с безвозвратным уносом:



mAl2O3 пот. = mAl2O3 общ. · 0,5/100 =1313,370,5/100 = 6,567 кг.

где mAl2O3 общ. - количество Al2O3 поступающего со всеми компонентами шихты;

Безвозвратный унос пыли:

mбез.пот = (mAl2O3 пот. ·mсух.ших.)/ mAl2O3 общ

mбез.пот = 6,56711808,7/1313,37 = 59,04 кг.

где mAl2O3 пот - потери глинозема с безвозвратным уносом;

mсух.ших - масса сухой шихты.

имая величину пылеуноса равной 30% от веса обезвоженной шихты и, учитывая непрерывный характер процесса спекания, рассчитываем количество пыли, находящейся в обороте.

В первый цикл из загружаемых 11808,7 кг шихты будет унесено газами:

11808,7/10030 = 3542,31 кг.

Затем вновь загружено 11808,7 кг шихты и 3542,31 кг пыли, а уйдет в пыль:

(11808,7 + 3542,31)/10030 = 4605,01 кг;

(11808,7 + 4605,01)/10030 = 4923,81 кг;

(11808,7 + 4923,81)/10030 = 5019,45 кг;

(11808,7 + 5019,45)/10030 = 5048,16 кг;

(11808,7 + 5048,16)/10030 = 5056,76 кг;

(11808,7 + 5056,76)/10030 = 5059,34 кг;



(11808,7 + 5059,34)/10030 = 5060,11 кг;

(11808,7 + 5060,11)/10030 = 5060,34 кг;

(11808,7 + 5060,34)/10030 = 5060,41 кг;

(11808,7 + 5060,41)/10030 = 5060,43 кг;

(11808,7 + 5060,43)/10030 = 5060,44 кг;

(11808,7 + 5060,44)/10030 = 5060,44 кг.

Таким образом, 5060,44 кг технологической пыли находящейся в обороте необходимо учесть в материальном балансе.

Расчет состава спека (без учета безвозвратного уноса)

Из таблицы 10 определяем количество сухой части шихты, за вычетом Н2Ох, Н2Овн, Н2Одоб и СО2:

m ших.спек = m.ших. - (mН2О доб. + m Н2О внеш + m Н2О вн + mСО2)

m ших.спек = 15912,9 - (3689,26 + 354,22 + 146,16 + 2997,25) = 8726,01 кг.

где m.ших. - масса шихты поступающей на спекание;

mН2О доб. - масса добавляемой воды;

mвн - масса внешней влаги.

Определяем процентный состав спека и заносим в таблицу 3.6.

3.5 Расчет состава оборотной пыли

По расчету на 1 тонну глинозема в обороте находится 4904,06 кг оборотной пыли, состав которой соответствует составу сухой шихты без внешней влаги.

Количество такой шихты равно:



mших.без.пыл = mших · mоб.пыли = 15912,9 - 5060,44 = 10852,46 кг; (3.36)

где mших.без.пыл - масса шихты без оборотной пыли;

m.ших. - масса шихты поступающей на спекание;

mоб.пыли - масса оборотной пыли.

Тогда содержание Al2O3 в оборотной пыли составит:

mAl2O3 в об.пыл = mAl2O3 общ. · mоб.пыли / mших.без.пыл (3.37)

mAl2O3 в об.пыл = 1313,375060,44/10852,46 = 612,42 кг

где mAl2O3 общ. - количество Al2O3 поступающего со всеми компонентами шихты;

mоб.пыли - масса оборотной пыли.

В процентах:

612,42100/4904,06 = 12,1 %

Аналогично вычисляем эти показатели для других элементов, и данные заносим в таблицу 3.6.

3.6 Расчет безвозвратного уноса

Состав безвозвратного уноса соответствует составу пыли. Безвозвратный унос составляет по расчету 59,04 кг. Определяем количество элементов в безвозвратном уносе:

mAl2O3 пот. = mбез.пот · mAl2O3 общ. / mших.без.пыл

mAl2O3 пот. = 59,041313,37/10852,46 = 7,15 кг.



где mбез.пот - масса потерь;

mAl2O3 общ. - количество Al2O3 поступающего со всеми компонентами шихты.

Аналогично определяем и другие элементы, данные заносим в таблицу 2.6.

Расчет состава спека (с учетом безвозвратного уноса)

Состав спека изменился ввиду того, что часть его безвозвратно теряется:

mAl2O3 в спек. = mAl2O3 общ - mAl2O3 пот =1313,37 - 7,15 = 1306,2кг Al2O3.

где mAl2O3 общ. - количество Al2O3 поступающего со всеми компонентами шихты;

mAl2O3 пот - масса Al2O3 в безвозвратном уносе.

3.7 Расчет состава технологических газов

В состав технологических газов входят газы, образующиеся от обжига известняка и пары воды от испарения. Часть Н2О и СО2 безвозвратно теряется с безвозвратным уносом:

2997,2522,4/44 = 1525,87 нм3 СО2;

146,1622,4/18 = 179,49 нм3 Н2Ох;

3689,2622,4/18 = 4591,08 нм3 ( Н2Одоб + W).

Итого: 4770,57 нм3 (Н2Ох + Н2Одоб + W).

Количество газов с учетом безвозвратного уноса рассчитывает следующим образом:



2997,25 - 14,41 = 2982,84 кг СО2;

144,1 - 1,4 = 14476 кг Н2Ох.

3.8 Расчет основного и вспомогательного оборудования.

Определим производительность завода.

Годовой фонд рабочего времени: 36524=8760 часов.

Часовая производительность оборудования:

1000000/8760 = 114,16 т Al2O3/час,

где 1000000 т Al2O3 -годовая производительность завода по глинозёму.

Расход спёка на 1т глинозёма составляет 8,666 т.

Пропускная способность цеха спекания: 114,168,666 = 989,3 т спёка в час.

Для спекания выбираем вращающуюся печь (5185) м. Достигнутая в настоящее время производительность с учётом предлагаемого усовершенствования составит 102 т спёка в час. Количество печей при коэффициенте использования, равном 0,86:

989,3/(102*0,86)=11

Для выпуска 1000000 т глинозема необходимо 11 вращающихся печей.

Полная производительность 11-ти печей:

111020,868760 = 8452699,2 т спёка/год.

Полная производительность завода по глинозёму:

8452699,2 /8,666=975386,48 т



Спёк охлаждается в холодильнике. Выбираем колосниковый холодильник типа «Волга-125С», производительность которого по спёку равна 125 т/час. Количество холодильников равно количеству печей - 11, так как печь компонуется с одним холодильником. Из холодильника спёк поступает на дробление, где дробится до крупности 8 мм на дробилках КМД-220400. Производительность дробилки 220 м3/час. Просчитаем её производительность по весу спёка (насыпной вес спёка 1,6 т/м3): 2201,6=352 т/час. спекание нефелиновый шихта шлам

Количество дробилок: 989,3/352= 2,81

Устанавливаем 3 дробилки.

К каждой дробилке устанавливаем 3 грохота, которые работают в замкнутом цикле с дробилкой.

3.9 Аппаратурно-технологическая схема передела спекания

Технологическое оборудование отделения размещено в соответствии с технологической схемой. Основная часть печи расположена на открытой площадке. В общих для печей № 1-11 зданиях размещены загрузочная часть печей и топочная часть вместе с колосниковыми холодильниками и системой очистки газов из холодильника (аспирационного воздуха).

Шихта из отделения приготовления шихты (ОПШ) сырьевого цеха по кольцевому трубопроводу (нагнетательный - диаметром 500 мм, сливной - диаметром 325 мм) поступает на отметку +28 м загрузочной части печей спекания и распределяется по 11 печам. Через дозирующее устройство (дозатор истечения), служащее для контроля и регулирования подачи шихты, шихта наливом подается в мерный бак, затем по наклонной течке - во вращающуюся печь. Продвигаясь за счет вращения и уклона печи к ее разгрузочному концу, шихта последовательно высушивается, нагревается, происходит собственно спекание шихты и формирование спека. Постепенный нагрев материала при его перемещении по печи осуществляется идущими навстречу горячими газами (за счет разрежения, создаваемого запечными дымососами Д 21, 5х2у), образующимися в горячем конце печи в результате сжигания технологического топлива.

Подача мазута в печь осуществляется из центральной мазутной станции под давлением (2,2-2,5) МПа (22-25 кгс/см2) через форсунку, помещенную внутри трубы для подачи первичного воздуха. Форсунка введена в печь с горячего конца. Также с горячего конца в печь введена труба для подачи технологической пыли, уловленной в системе пылеулавливания. Пылевая труба диаметром 530 мм располагается несколько выше мазутной трубы и в стороне от слоя материала. Этим достигается подача пыли в зону факела горения топлива.

Угольная пыль из бункеров угольного порошка № 1, 2 по трубопроводам диаметром 272 мм (внутренний диаметр 250 мм) подается на циклоны-осадители печей спекания. Угольная пыль из циклона-осадителя разгружается в бункер угольной пыли, а запыленные газы поступают в циклон ЦН-15-600П на очистку. Уловленная пыль поступает в бункер, а сбросный воздух подается на вентилятор ВМ-75. Пыль из угольного бункера тремя питателями типа «Боллей» дозируется в трубу подачи диаметром 720 мм и транспортируется в печь воздухом от вентилятора ВМ-75. По центру пылеугольной форсунки установлена мазутная форсунка, используемая при розжиге печи и в случае необходимости для совместного сжигания мазута и угля или одного мазута. Выставка пылевой и угольной форсунок производится по схеме.

Воздух для горения топлива поступает в печь следующими путями:

- из атмосферы - подается вентилятором ВМ-75 на горение пылеугольного топлива - первичный воздух, количество которого составляет около 12 % от общего количества воздуха;

- из холодильника - за счет разрежения в горячей головке, создаваемого запечными дымососами, через шахту, соединяющую печь с холодильником - т.н. вторичный воздух. Температура его - от 500 до 800 0С, количество - около 60 % от общего количества;

- с технологической пылью, подаваемой в печь вентилятором ВМ-75. Его количество составляет 25 % от общего количества;

- за счет подсосов в горячей головке - около 3 % от общего количества.

Для уменьшения подсосов воздуха пространство между обрезом холодного конца печного барабана и стенкой пылевой камеры, а также между обрезом горячего конца и горячей головкой печи уплотняется.

На разгрузочном конце печи смонтирована горячая головка, соединяющая печь с колосниковым холодильником через шахту. Спек из печи с температурой от 900 0С до 1100 0С поступает в колосниковый холодильник «Волга-125» переталкивающего типа. Постепенное охлаждение спека до температуры 150 0С достигается за счет продувания холодного атмосферного воздуха через движущийся слой горячего спека.

За счет возвратно-поступательного движения подвижных колосников спек, перемещается к разгрузочному концу холодильника, и охлажденный спек, поступает на сортирующие решетки, где куски более 80 мм дробятся двумя параллельно установленными молотковыми дробилками, а более мелкая фракция ссыпается через бункер-течку на ленточные конвейеры (№ 1 и № 2), расположенные вдоль всех холодильников.

Часть мелкого материала (фракция менее 5 мм) через щели в колосниках и зазоры между рядами колосников просыпается в подколосниковое пространство, откуда двумя транспортерами-волокушами удаляется через бункер также на ленточные конвейеры № 1,2.

Воздух для охлаждения спека подается в подколосниковое пространство вентилятором Д 18х2. Для улучшения распределения спека по ширине холодильника и интенсификации охлаждения под колосники острого дутья подается высоконапорный воздух от вентилятора ВМ-50. В качестве резервного вентилятора используется вентилятор Д 18.

Для обеспечения удовлетворительного охлаждения спека до 150 0С расход воздуха должен быть от 3,0 м3/кг до 3,5 м3/кг.

Избыточный воздух, пройдя предварительную очистку, отсасывается из холодильника аспирационным дымососом Д 21,5х2 и, пройдя очистку в циклонах, выбрасывается в атмосферу.

Регулирование процесса охлаждения осуществляется изменением скоростей решеток, расхода воздуха и его распределением по длине холодильника.

Спековая пыль, уловленная в системе очистки аспирационных газов, поступает на транспортеры № 1, 2.

Образующиеся в печи газы двумя параллельно работающими дымососами Д 21,5х2у (запечными) последовательно протягиваются через пылевую камеру, циклоны (печи № 1-2), электрофильтры, где очищаются от пыли, затем сбрасываются в атмосферу через трубу. Печи № 1-4 подсоединены на трубу высотой 120 м, печи № 5-10 - на трубу высотой 180 м.

Часть газов от печей № 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10 через сборный коллектор направляется после дополнительной очистки в цех гидрохимии на карбонизацию алюминатных растворов.

Содержание углекислого газа в этих газах должно быть не менее 16 %.

Процесс спекания глиноземсодержащей шихты во вращающихся печах сопровождается значительным пылевыделением. Основная масса пыли выносится из печи вместе с отходящими газами.

Пылеобразование в зонах печи различно. Из зон спекания и нагрева шихты пылеунос незначителен. Основное количество пыли, составляющее от 25 % до 40 % от количества загружаемой в печь шихты, выносится из сухой части цепной зоны и зоны декарбонизации.

Для очистки газовых выбросов печей спекания от содержавшейся в них пыли монтируются пылеулавливающие устройства для обеспечения чистоты воздушного бассейна в соответствии с установленными нормативами, а также возврата пыли в технологический процесс, с целью снижения потерь полезных компонентов.

Печные газы, проходя систему газоочистки, которая включает пылевую камеру, батарею циклонов (печи № 1-2) и электрофильтры, очищаются от технологической пыли, которая возвращается в процесс при помощи шнеков и пневмокамерных насосов.

В пылевой камере происходит очистка печных газов от крупной фракции пыли (более 50 мкм). Газовый поток, проходя через пылевую камеру, вследствие увеличения объема теряет скорость, частицы пыли осаждаются в бункеры пылевых камер. В камерах осаждаются от 8 % до 15 % пыли.

Последующая очистка ведется в батареях циклонов (печи № 1-2), где осаждаются частицы размером более 20 мкм.

Запыленный поток печных газов входит в циклоны по тангенциальному патрубку и закручивается по нисходящей спирали.

Частицы пыли центробежной силой отбрасываются к стенке цилиндрической части циклона и по ней стекают к конической части, из которой пыль ссыпается в приемный бункер, а очищенный газ, меняя свое направление, движется вверх в выхлопной патрубок, поступая для дальнейшей очистки в электрофильтры.

На печь установлено две группы по 8 циклонов в каждой, типа ЦН-24 диаметром 1700 мм. В циклонах оседает 70-75 % пыли фракции от 20 мкм до 25 мкм.

Следующей ступенью очистки являются электрофильтры ПГД 4х50, реконструированные по типу УГ-2. Проводится реконструкция пылеулавливающей системы с установкой электрофильтров ЭГА1-30-12-6-5, имеющих лучшую степень очистки (печи 3, 4, 5, 7-11).

На каждой печи установлено два электрофильтра, работающих одновременно. В электрофильтрах улавливаются более мелкие частицы.

Процесс обеспылевания газов в электрофильтре протекает следующим образом: к коронирующим электродам подводится постоянный ток высокого напряжения (до 80 кВ) отрицательной полярности. При увеличении напряжения до определенной величины между электродами образуется коронный заряд, в результате чего происходит ионизация молекул газа.

Двигаясь под действием сил электрического поля и участвуя в беспорядочном тепловом движении газовых молекул, ионы сталкиваются с взвешенными частицами пыли, адсорбируются ими и передают им свой заряд.

Заряженные частицы пыли движутся к осадительным электродам, осаждаются на их поверхности, разряжаются. Удаление пыли с электродов производится путем встряхивания их специальными механизмами, при этом пыль осыпается в бункера.

Степень очистки газов в электрофильтрах составляет 98-99 %.

Подробная характеристика электрофильтров, принцип работы и другие сведения приведены в «Инструкции по эксплуатации пылеулавливающих установок цеха спекания».

Пыль, уловленная в пылевой камере, циклонах и электрофильтрах выгружается из бункеров шнековыми питателями диаметром 300 мм затворами типа «мигалка» в шнеки и транспортируется в бункеры камерных насосов. Из бункеров пыль пневмокамерными насосами с помощью сжатого воздуха перекачивается в бункер оборотной технологической пыли в топочную часть цеха.

Транспортный воздух сбрасывается в печь. Пыль из бункера технологической пыли тремя шнековыми питателями диаметром 300 мм подается в трубу технологической пыли диаметром 530 мм и воздухом мельничного вентилятора ВМ-75 через пылевую форсунку вдувается в печь над топливным факелом.



4. Безопасность жизнедеятельности

4.1 Анализ влияния работы печей спекания и пылеугольного отделения на производственную среду цеха спекания

Производственная среда цеха спекания содержит различные вещества, оказывающие вредное воздействие на организм человека. К таким веществам относятся: спековая пыль печей и холодильников; пыль, уловленная в системе газоочистки; угольная пыль; выделение тепла, производственный шум.

Состояние здоровья работающих зависит от условий труда. Длительное или интенсивное воздействие неблагоприятных факторов может привести к заболеваниям или отравлениям. Помимо профессиональных заболеваний неблагоприятные условия труда могут способствовать развитию общих заболеваний, снижению жизненного тонуса и работоспособности.

Ведущими профессиями в цехе являются агломератчики, транспортёрщики, смазчики, дробильщики, чистильщики оборудования. Их труд тесно связан со значительным физическим, нервно-эмоциональным напряжением, высокой нагрузкой на терморегуляторную систему организма и воздействием вредных и опасных факторов. Анализ опасных производственных факторов цеха спекания приведён в таблице.

Выделение пыли и газа.

Технологический процесс в цехе спекания протекает со значительным выделением пыли и газов. Загрязнение воздушной среды пылью возникает при спекании шихты, транспортировке и охлаждении спёка, в результате нарушения технологического, тягодутьевого режима печей и нарушении герметичности оборудования.

Пыль спёка зеленовато - серого цвета, при вдыхании поражает слизистые, дыхательные пути, возможны кожные заболевания, экземы, дерматиты. Пыль, уловленная в системе газоочистки из отходящих печных газов, представляет собой необожжённую сырьевую смесь. Вдыхание этой пыли приводит к заболеванию органов дыхания [9]. ГОСТ 12.1.005-02

В качестве топлива для печей применяется пылеугольная смесь. ПДК угольной пыли 15 мг/нм3 Необходимо учитывать, что при переходе во взвешенное состояние угольная пыль образует с воздухом взрывоопасную смесь, кроме того угольная пыль имеет способность к самовозгоранию, поэтому уборку рабочего места следует производить с помощью щёток, мётел, лопат и гидросмывом. Категорически запрещается применять для уборки сжатый воздух. Особое внимание следует обращать на предотвращение накапливания угольной пыли на горячих поверхностях. Содержащаяся в воздухе рабочей зоны угольная пыль может вызывать заболевание органов дыхания - антракоз.

Оксид углерода (CO) - угарный газ без цвета и запаха, ядовит. Oн образуется при неполном сгорании топлива вследствие нарушения технологического режима работы печей, при розжиге печей и в случае самовозгорания угольной пыли. В организм оксид углерода(II) проникает через органы дыхания, поражая кровь, которая в результате воздействия CO теряет способность переносить кислород к тканям, что вызывает кислородное голодание организма [9]. ГОСТ 12.1.005-02

Выделение тепла.

Тепловая радиация отмечается при обслуживании печей спекания и холодильников. Наличие высоких температур воздуха обуславливается, прежде всего, недостаточностью тепловой изоляции оборудования и высокой температурой процессов, протекающих при спекании шихты.

Корпус печи выделяет очень большое количество тепла, но он расположен на открытой площадке, что исключает воздействие избыточного тепла на обслуживающий персонал.

На агломератчиков могут отрицательно воздействовать инфракрасные лучи в момент наблюдения за ходом технологического процесса, если рабочие пренебрегают защитными светофильтрами.

Тепловое излучение вызывает расстройство сердечно-сосудистой системы, дыхания, водного и солевого баланса организма человека. ГОСТ 12.1.005-02

Шум и вибрация.

Вредное воздействие на организм оказывает шум производственного оборудования: вентиляторы, молотковые дробилки и шаровые мельницы.

Звуковая волна вызывает колебания барабанной перепонки. Длительное воздействие шума вызывает болевые ощущения и может привести к поражению слуховых органов. Шум воздействует на нервную систему человека, оказывает влияние на психику, снижает работоспособность [10]. ГОСТ 12.1.003-02

Электродвигатели, вращающиеся с большой скоростью, являются основными источниками вибрации. Вибрация возникает из-за плохой центровки вала двигателя с приводным валом механизма и из-за ослабленного крепления механизмов с фундаментами.

Вибрация, воздействующая на человека, приводит к утомлению человека, различным функциональным расстройствам. Длительное воздействие интенсивной вибрации может вызвать вибрационную болезнь, а также увеличение общей заболеваемости [9]. ГОСТ 12.1.012-96

Электрический ток.

В цехе применяется переменный ток промышленной частоты с напряжением 220 - 10000В для питания электрических установок и с напряжением 12В для переносного освещения. Для аварийного освещения применяется напряжение 36В.

...