Слив шлака, доставка в шлаковый отвал и его применение в народном хозяйстве
Перевозка жидкого шлака между доменным цехом и цехом шлакопереработки как вид межцеховых перевозок. Шлаки как продукты высокотемпературного взаимодействия компонентов исходных материалов. Особенности разработки процесса доставки шлака в шлаковый отвал.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 31.05.2021 |
Размер файла | 1,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
- вес 1 м3 жидкого шлака (принимается 1,6 т);
- коэффициент использования грузоподъёмности вагона (принимается 0,8 т);
- количество выпусков шлака каждой печью в сутки.
шлаковозов
шлаковозов
3.3 Разработка технологии обработки вагонов, составов
Перевозка жидкого шлака к пунктам слива и возвращение порожних шлаковозов к доменным печам осуществляется в следующем порядке:
1. Выпуск шлака (налив шлаковозов);
2. Перестановка шлаковозного состава из под доменной печи в выставочный парк (накопление и формирование состава);
3. Поездные операции по подготовке к отправлению шлаковозов на пост;
4. Следование шлаковозов на пост;
5. Операции по приему состава на посту;
6. Следование груженых шлаковозов к месту выгрузки (на гран установку или в отвал);
7. Слив шлака;
8. Следование порожних чугуновозов на путь отчистки (выбивки коржей);
9. Перестановка шлаковозов в парк отправления поста;
10. Поездные операции по подготовке к отправлению шлаковозов с поста;
11. Следование порожних шлаковозов к туширующей установке;
12. Опрыскивание шлаковозов;
13. Следование порожних шлаковозов в выставочный парк;
14. Подача порожних шлаковозов под доменную печь;
15. Ожидание выпуска шлака.
Первым шагом разработки технологии перевозки жидкого шлака является составление графика выпуска шлака.
На графике в соответствии с заданным количеством наносятся выпуски всех доменных печей.
Вторым этапом является разработка технического обеспечения перевозок. На этом этапе разрабатываются технологические схемы перестановки шлаковозов в местах налива и слива.
Далее разрабатывается схема путевого развития железнодорожных путей шлаковой стороны доменного производства. При разработке схемы учитывается: количество шлаковозов перевозимых в одном составе, а также то, что перевозка жидкого шлака осуществляется с тележкой прикрытия, находящейся между локомотивом и шлаковозным составом. В схеме предусмотрены пути выставочного парка, пути обгона локомотива, резервные пути на случай ремонтов. Так же предусмотрены меры для обеспечения безопасной организации перевозок, для чего предусмотрены улавливающие тупики, а также мероприятия по предотвращению выхода подвижного состава за предельные столбики.
Для укладки стрелочных улиц предусматривается укладка стрелочных переводов марки 1/9.
Кроме того путевое развитие позволяет выполнять параллельное производство нескольких операций и одновременную работу нескольких локомотивов.
3.4 Расчет количества станционных путей
Количество путей определяется по формуле
где Тзан - время занятости путей в течении суток, ч
Для выставочных путей время занятости пути определяется
где - время на выполнение маневровых операций с одним составом ( tман =0,25 ч );
- общее количество составов ,выставляемых на выставочные пути в течении суток, =20;
- количество составов, формируемых из двух и более выпусков, =5;
- время ожидания первой части состава последней его части, =0,3 ч;
- время формирования состава, формируемого из двух и более выпусков, = 0,2 ч.
путь
1В+1ПП+1Об+1З=4 пути
Для грузовых путей время занятости в течении суток определяется
где - время на выполнение маневровых операций с одной подачей (tман =0,25 ч);
- количество подач к грузовому фронту в течении суток;
- количество шлаковозов прибывающих под выгрузку в течении суток, ваг;
- время слива одного шлаковоза на грузовом фронте, ч;
Количество подач и вагонов проходящих через грузовой фронт в течении суток принимается согласно данным таблицы 1.
Таблица 1 - Ведомость грузо и вагонопотоков
Грузоотправитель |
Грузополучатель |
Грузопоток, т |
Показатели шлаковозов |
|||||
годовой |
суточный |
тип шлаковоза |
количество шлаковозов в составе |
количество составов в сутки |
количество вагонов в сутки |
|||
ст. Доменная |
Гранустановка |
1575260,383 |
4315,78 |
15м3 |
5 |
8 |
41 |
|
Шлаковый отвал |
775874,517 |
2125,68 |
17 |
84 |
||||
ИТОГО: |
2351134,9 |
6441,46 |
15м3 |
5 |
25 |
125 |
При установлении норм времени на отдельные виды маневровой работы определяется время, необходимое на производство различных видов маневровой работы, передвижений (полурейсов) и на выполнение подготовительно - заключительных операций. Норма времени на каждый маневровый полурейс, определена по формуле
Где - нормативный коэффициент, учитывающий время передвижения локомотива без вагонов;
- нормативный коэффициент, учитывающий время передвижения одного вагона;
- количество вагонов в составе.
Согласно нормативам времени на полурейсы перестановки в зависимости от расстояния между фиксированными точками и времени на выполнение маневренных операций разработаны технологические карты по подачи шлаковозов к каждому грузовому фронту и уборке по окончании грузовых операций.
Таблица 2 - Технологическая карта перестановки шлаковозного состава из под пролета доменной печи на путь №3 выставочного парка
Операции |
Полурейсы |
Длина полурейса, м |
Число вагонов |
Продолж.мин |
||
начало |
конец |
|||||
1.Получение распоряжения на маневровую работу |
1,00 |
|||||
2. Перевод стрелок №№1,3,19 |
3•0,06=0,18 |
|||||
3. Хол. заезд лок. от стрелки №1 до вагонов на пути №8 |
Стрелка №1 |
ДП |
514 |
0 |
1,44 |
|
4. Прицепка локомотива |
0,06 |
|||||
5. Уборка тормозного башмака |
0,4 |
|||||
6. Осмотр шлаковозов для проверки отсутствия препятствий к их передвижению |
10 |
10?0,16=1,6 |
||||
7. Уборка тормозного башмака |
0,4 |
|||||
8. Перевод стрелок №№1,3,19 |
3•0,06=0,18 |
|||||
9. Вытягивание состава за стрелку №1 |
ДП |
Стрелка №1 |
592,5 |
10 |
1,56+10•0,054=2,1 |
|
10. Перевод стрелок №№1,9,11 |
3•0,06=0,18 |
|||||
11. Осаживание состава за предельный столбик пути № 3 |
Стрелка №1 |
Пр. столб. пути№3 |
506 |
10 |
1,44+10•0,05=1,94 |
|
12. Пост. тормозного башмака |
0,4 |
|||||
13. Проход составителя от хвоста до тепловоза |
78,5 |
10 |
0,785 |
|||
14. Постановка торм. башмака |
0,40 |
|||||
15.Отцепка локомотива |
0,06 |
|||||
16.Доклад о выполнении маневровой работы |
1,00 |
|||||
ИТОГО |
12,125 |
Таблица 3 - Технологическая карта перестановки шлаковозного состава с пути №5 парка приема порожняка под пролет доменной печи
Операции |
Полурейсы |
Длина полурейса, м |
Число вагонов |
Продолжит., мин |
||
начало |
конец |
|||||
1.Получение распоряжения на маневровую работу |
1,00 |
|||||
2. Перевод стрелок №№9,15 |
2•0,06=0,12 |
|||||
3. Холостой заезд локомотива от стрелки №1 до вагонов на пути №5 |
Стрелка №1 |
Пр. столб. пути№5 |
522 |
0 |
1,44 |
|
4. Прицепка локомотива |
0,06 |
|||||
5. Уборка торм. башмака |
0,4 |
|||||
6. Осмотр шлаковозов для проверки отсутствия препят. к их передвижению |
10 |
10?0,16=1,6 |
||||
7. Уборка торм. башмака |
0,4 |
|||||
8. Перевод стрелок №№1,3,19 |
3•0,06=0,18 |
|||||
9. Вытягивание состава за стрелку №1 |
Пр. столб. пути№5 |
Стрелка №1 |
600,5 |
10 |
1,56+10•0,054=2,1 |
|
10. Пер. стрелок №№1,9,11 |
3•0,06=0,18 |
|||||
11. Осаживание состава за предельный столбик пути № 8 |
Стрелка №1 |
Пр. столб. пути№8 |
592,5 |
10 |
1,56+10•0,054=2,1 |
|
12. Пос. тормозного башмака |
0,4 |
|||||
13. Проход составителя от хвоста до тепловоза |
78,5 |
10 |
0,785 |
|||
14. Пос. тормозного башмака |
0,40 |
|||||
15.Отцепка локомотива |
0,06 |
|||||
16.Доклад о выполнении маневровой работы |
1,00 |
|||||
ИТОГО |
12,165 |
На основе составленной схемы путевого развития участка перевозки жидкого шлака разработаны графики оборота шлаковозных составов для каждого грузового фронта. При этом устанавлены перечень и последовательность выполнения технологических операций, нормы времени на их выполнение приняты в соответствии с составленными технологическими картами.
Таблица 4 - График оборота шлаковозных составов следующих на гранустановку (10 шлаковозов)
Операции |
Норма времени, мин. |
Последовательность операций |
|
Расстановка шлаковозов у доменных печей |
8 |
||
Ожидание налива |
10 |
||
Налив шлака |
50 |
||
Сборка шлаковозов |
8 |
||
Уборка шлаковозов на путь накопления |
8,505 |
||
Окончание формирования и операции по отправлению |
5 |
||
Следование к гран установке |
14,3 |
||
Слив шлака |
70 |
||
Подача в отвал |
0,3 |
||
Выбивка остатков (коржей) |
60 |
||
Следование к туширующей установке |
13,6 |
||
Опрыскивание (известкование) ковшей |
10 |
||
Перестановка состава в выставочный парк |
1 |
||
Подача состава под доменную печь |
8,605 |
||
Общее время оборота состава |
267,31 |
Таблица 5 - График оборота шлаковозных составов следующих на шлаковый отвал (10 шлаковозов)
Операции |
Норма времени, мин. |
Последовательность операций |
|
Расстановка шлаковозов у доменных печей |
8 |
||
Ожидание налива |
10 |
||
Налив шлака |
50 |
||
Сборка шлаковозов |
8 |
||
Уборка шлаковозов на путь накопления |
8,505 |
||
Окончание формирования и операции по отправлению |
5 |
||
Следование на шлаковый отвал |
14,6 |
||
Слив шлака |
70 |
||
Выбивка остатков (коржей) |
60 |
||
Следование к туширующей установке |
13,6 |
||
Опрыскивание (известкование) ковшей |
10 |
||
Перестановка состава в выставочный парк |
1 |
||
Подача состава под доменную печь |
8,605 |
||
Общее время оборота состава |
207,31 |
4. Применение шлака из отвала в народном хозяйстве
Металлургия традиционно является одним из главных "поставщиков" техногенного сырья для промышленности строительных материалов. Особенность ее многотоннажных отходов заключается в том, что техногенное сырье уже прошло высокотемпературную обработку, кристаллические структуры в отходах сформированы и они не содержат органических примесей.
Техногенные продукты металлургического комплекса следует разделять на отходы черной и цветной металлургии и отходы сталеплавильного производства. Наибольшее применение получили доменные шлаки черной металлургии.
Несмотря на универсальность металлургических шлаков, определять области их применения можно и нужно исходя из природы шлаковых расплавов. Только тогда ценные свойства шлаков будут полностью использованы.
Высококальциевые шлаки целесообразно направлять на грануляцию. На основе гранулированных шлаков можно получать различные виды высококачественных цементов.
Из нераспадающихся доменных шлаков, менее богатых окисью кальция, следует изготавливать шлаковую пемзу, литой щебень, литые изделия и шлаковую вату. Эти же изделия можно изготавливать из шлаков, склонных к силикатному распаду, но тогда потребуются дополнительные расходы на специальные технологические приемы, предотвращающие распад шлаков.
Основные мартеновские резко охлажденные шлаки обладают повышенной химической активностью и, так же как доменные гранулированные, могут быть использованы в производстве цементов.
Кислые шлаки пригодны также для производства шлаковой пемзы, литого щебня и шлаковой ваты.
Кислые сталеплавильные шлаки благодаря содержанию большого количества закиси железа, окисей марганца, магния, кремнезема отличаются
от доменных шлаков способностью плавиться при более низких температурах.
Закристаллизованные кислые шлаки, в частности ваграночные, обладают повышенной стойкостью в щелочных и кислых средах, а также при высоких температурах. Это позволяет применять их в качестве заполнителей в кислотостойких и жаростойких бетонах.
Гранулированные кислые шлаки мартеновского и ваграночного производства целесообразно использовать для получения шлакопортландцемента и других видов шлаковых цементов, применяемых в бетонных конструкциях, подверженных агрессивным воздействиям других агрессивных сред.
Основной потребитель шлаков - цементная промышленность, использующая ежегодно 20-23 млн. т. гранулированного продукта. Наличие скрытой тепловой энергии при неупорядоченной структуре стекла придает резко охлажденным шлакам высокую химическую активность, т.е. стремление при благоприятных условиях завершить начатое формирование структуры. Эта скрытая энергия стекловидных шлаков проявляется в его вяжущих свойствах. Молотый высококальциевый гранулированный (стекловидный) шлак при взаимодействии с водой способен твердеть, образуя прочный камень, подобно цементам. Процессы твердения могут протекать при 18-200С, но более интенсивно идут при повышенной температуре и в присутствии активизато-ров - извести, гипса и т.п.
Близость химического состава доменных гранулированных шлаков к химическому составу портландцемента и стекловидное состояние, придающее им дополнительную химическую активность, предопределили использование таких шлаков главным образом при производстве шлако-портландцемента в качестве добавки к клинкеру и при изготовлении бесклинкерных шлаковых цементов.
Технология изготовления гранулированного шлака не сложна и заключается в резком охлаждении жидкого расплавленного шлака водой или холодным воздухом.
Подвергать грануляции можно любые шлаки. Этот процесс шлакоемкий, т.е. из 1 т шлакового расплава получается 2-2,5 кубометров гранулированных шлаков. Целесообразнее всего резко охлаждать шлаки, богатые окисью кальция (доменные, мартеновские). Это предотвращает силикатный распад, а стекловидная структура с неупорядоченными химическими элементами обладает вяжущими свойствами.
Гранулированные шлаки, являясь продуктами высокотемпературных процессов, несут в себе огромный запас тепловой и химической энергии, что делает их высокореакционными веществами, способными при небольшой дополнительной переработке превращаться в высококачественные цементы. Наиболее эффективным, дешевым является шлаковый цемент. Производство этого цемента несложно и не требует специального оборудования. Технология его изготовления сводится в основном к подсушке гранулированного шлака, дозированию составляющих и помолу их в мельницах различного типа. Тонкость помола должна быть выше чем у обычных цементов (удельная поверхность 30005000 см2/г). Для активизации гранулированных шлаков к ним добавляют обычную известь: для цементов из основных доменных и мартеновских шлаков в количестве 10%, из кислых шлаков цветной металлургии, ваграночного производства - 15-20%.
Качество доменных шлаков при производстве цементов характеризуется коэффициентом качества и процентным содержанием оксидов: AL2O3, MgO, TiO2, MnO. Доменные гранулированные шлаки как компоненты цементов подразделяют на три сорта (таблица 6).
Таблица 6 - Доменные гранулированные шлаки как компоненты цементов
Показатель |
сорт |
|||
1 |
2 |
3 |
||
Коэффициент качества, не менее |
1.65 |
1.45 |
1.2 |
|
AL2O3, не менее |
8 |
7.5 |
не нормировано |
|
MgO, %, не более |
15 |
15 |
15 |
|
TiO2 %, то же |
4 |
4 |
4 |
|
MnO, %, » |
2 |
3 |
4 |
Другим важным направлением в использовании гранулированных шлаков является применение их в производстве шлакопортландцемента.
Введение шлака в состав цемента в количестве 30-50% не снижает марочной прочности портландцемента. Больше того, применяя активные стекловидные шлаки, заводы изгоизготовляют быстротвердеющие шлакопортландцементы с повышенной прочностью - до 600 кг/см2.
Шлакопортландцементы находят самое широкое применение в строительной практике. Особо важную роль они играют в строительстве массивных гидротехнических сооружений. Дело в том, что при твердении цемент с добавкой шлаков выделяет в 1,5-2 раза меньше тепла, чем без добавки, что предопределяет повышенную трещиностойкость бетонных массивов.
Изготавливают шлакопортланцементы путем совместного помола в шаровых трубных мельницах портландце-ментного клинкера и гранулированного шлака, количество которого зависит от марки шлакопортландцемента.
Гранулированные шлаки используют также для производства шлакощелочных цементов, которые представляют собой гидравлические вяжущие вещества, получаемые путем тонкого помола гранулированного шлака совместно с малогигроскопичным щелочным компонентом или затворе-нием молотого шлака растворами соединений щелочных металлов: натрия, лития или калия.
Щелочные компоненты вводятся в количестве 5-15% от массы шлака в пересчете на сухое вещество, в виде соединений щелочных металлов, дающих в водных растворах щелочную реакцию.
Шлакощелочные цементы имеют несколько разновидностей, в зависимости от состава их алюмосиликатной составляющей: бездобавочный цемент, цемент с добавками эффузивной или интрузивной горной породы, глинистых минералов, горелых пород, щелоче- и кремнийсодержащих веществ и др. Прочность таких цементов изменяется в пределах 60-180 МПа.
Активность шлакощелочных цементов с добавками эффузивных пород колеблется в пределах 40-100 МПа и зависит от их состава. Добавки кислого состава (перлитов, липаритов) и среднего (андезиты) повышают активность, а добавки основных пород (базальты, диабазы) несколько снижают ее или оставляют в тех же пределах. Введение добавок позволяет заменить до 50% шлака. Они повышают морозостойкость до 1000 циклов и более, стойкость к воздействию различных коррозионных сред.
Металлургические шлаки являются значительным резервом обеспечения строительной индустрии заполнителями для бетонов. Шлаковые заполнители по величине насыпной плотности могут быть тяжелыми (с0>1000 кг/м3) и легкими (с0 ? 1000 кг/м3), а по крупности зерен - мелкими (< 5 мм)_ и крупными (> 5 мм).
Шлаковый щебень получают дроблением отвальных металлургических шлаков или специальной обработкой огненно-жидких шлаковых расплавов (литой шлаковый щебень). Для производства щебня в основном применяют отвальные шлаки, сталеплавильные (приемлемые для переработки в щебень), а также медеплавильные, никелевые и другие шлаки цветной металлургии.
Таблица 7 - Физико-механические свойства литого шлакового щебня:
Физико-механические свойства |
Показатели |
|
Средняя плотность кусков |
2200…2800 кг/м3 |
|
Истинная плотность |
2900…3000 кг\м3 |
|
Предел прочности на сжатие |
60…100 МПа |
|
Водопоглощение |
1…5 % масс |
|
Насыпная плотность щебня |
1200…1500 кг/м3 |
Литой шлаковый щебень характеризуется высокими морозо- и жаростойкостью, а также сопротивлением истиранию. Стоимость его почти в 2 раза меньше, чем щебня из природного камня. Для изготовления бетонных и железобетонных изделий применяют фракционированный литой шлаковый щебень крупностью 5…70 мм. Несортированный материал используется в дорожном строительстве и в производстве минеральной ваты, а отсев может служить заполнителем жароупорных бетонов и частично заменять гранулированный шлак в производстве шлакопортландцемента. Для получения литого плотного шлакового щебня кристаллической структуры применяются «малогазистые» огненно-жидкие шлаки, в которых при охлаждении образуется минимальное число пор, средняя плотность кусков - не менее 2200 кг/м3.
В зависимости от крупности зерен щебень делится на фракции: 5…10, 10…20, 20…40, 40..70. 70…120 мм. Зерновой состав шлакового щебня, как и других видов заполнителя, подбирается для обеспечения минимальной пустотности. Минимальная насыпная плотность щебня каждой из фракций составляет 1000 кг/м3. Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы, %, должно быть для щебня: кубовидного - не более 15: улучшенного - 25; обычного - 35. Длина таких зерен в три и более раза превышает их толщину или ширину.
Прочность шлакового щебня характеризуется его маркой. Для щебня из доменного шлака, применяемого в качестве заполнителя тяжелого бетона, установлено пять марок по прочности:
Марка щебня по прочности - 1200, 1000, 800, 600, 300
Потеря в массе после испытаний, % - до 15, 15…25, 25…35, 35…45, 45…55
Щебень марки М1200 может быть использован при изготовлении бетона марки М400 и выше, М1000 - марки М300, М800 - марки М200 и М600 - ниже М200. Щебень низких марок применяется также при изготовлении бетонов более высокой прочности, но после соответствующей проверки и технико-экономического обоснования.
В зависимости от числа циклов, которые выдерживает щебень при испытании, устанавливают его марки по морозостойкости (табл3).
Содержание в шлаковом щебне отмучиваемых пылевидных и глинистых частиц должно быть не более 3% для слабоактивного и неактивного шлаков. Для активных высокоактивных шлаков содержание отмучиваемых примесей не нормируется. Недопустимо содержание в щебне примесей топливных шлаков, золы, колошниковой пыли.
Содержание глины в комках в щебне из шлаков всех видов не должно быть более 0,25% по массе.
В металлургических шлаках содержится сера, вызывающая коррозию арматурной стали. В щебне из доменного шлака ее содержание не должно превышать 2,5% по массе. Наличие серы необходимо учитывать в производстве преднапряженных железобетонных конструкций, где возможность использования шлакового щебня должна быть обоснована специальными исследованиями.
Шлаковый щебень применяется не только как заполнитель цементных бетонов, но также в дорожном строительстве для укрепления оснований и устройства асфальтобетонных покрытий. В зависимости от структурных особенностей, сопротивления истиранию и дробимости шлаковый щебень делится на марки:
Марка щебня по истираемости - И I, ИII, ИIII, ИIV
Потеря массы при испытании, % - < 25 25…35, 35…45, 45…60
Дорожное строительство является наиболее материалоемкой областью применения шлакового щебня. Требования, предъявляемые к шлаковому щебню, зависят от слоя дорожной одежды, где он используется. Так, как материал, укладываемый в подстилающий слой, должен обладать водоустойчивостью и морозостойкостью, щебень для оснований - шероховатой поверхностью. В утрамбованном состоянии материал для строительства дорог должен обладать высокой прочностью на сдвиг. Для обеспечения движения с установленной скоростью покрытия должны иметь высокую износостойкость и сохранять ровность. Одним из основных требований к щебню для дорожного строительства является его способность не дробиться при укладке и уплотнении.
Из сталеплавильных шлаков получают высококачественный минеральный порошок, являющийся важным структурообразующим компонентом асфальтобетона. На долю минерального порошка приходится 90…95% суммарной поверхности минеральных зерен, входящих в состав асфальтобетона. Основное его назначение - это перевод битума в пленочное состояние, а также заполнение пор между крупными частицами, в результате чего повышается плотность и прочность асфальтобетона. Минеральному порошку из сталеплавильных шлаков свойственна более развития поверхность, чем у порошка из карбонатных материалов и, как следствие, более высокое набухание его в смеси с битумом.
Недостатком шлаковых асфальтобетонных смесей является их высокая средняя плотность, на 15…25% превышающая плотность смесей из природных материалов.
Шлаковая пемза (термозит) представляет собой ячеистый материал, получаемый в результате вспучивания расплавленного шлака при быстром его охлаждении. Вспучивание шлака осуществляется на специальных машинах центробежным способом на каскадных лотках или в бассейнах.
Из 1 т шлака можно получить 1,5-2 кубометра шлаковой пемзы.
Для вспучивания могут быть использованы любые шлаки, но лучшие результаты дают кислые, богатые кремнеземом и глиноземом. Шлаки не должны проявлять склонность к распаду и содержать больше 1,5-2,5% серы.
Показателями высокого качества шлаковой пемзы являются мелкие замкнутые поры, равномерно распределенные по всей массе, прочность ячеистой массы и низкая средняя плотность. Однако дробленая пемза имеет открытую пористую поверхность, что при изготовлении бетона увеличивает водопотребность массы и расход цемента. Это несколько снижает эффективность применения шлаковой пемзы по сравнению с керамзитом.
Насыпная масса термозита составляет 300-1100 кг/м3 в зависимости от размеров кусков и степени вспучивания. Щебень из термозита является хорошим заполнителем для получения легких термозитобетонов. При заливке расплавленного шлака в специальные формы можно получать изделия различного профиля и конфигурации.
Шлаковая вата и изделия из нее. Шлаковая вата самый легкий минеральный материал. Один кубический метр ее весит от 70 до 250 кг. Шлаковая вата обладает - биостойкость, температуростойкость (600-7000С), низкий коэффициент теплопроводности (0,038-0,055 вт/м*град), высокие звукоизоляционные свойства.
При температуре 1200-14000С шлаковый расплав, вытекая через летку вагранки, раздувается струей пара в волокно и уносится в камеру осаждения, где падает на сетку транспортера. Однако шлаковую вату целесообразно использовать не "в сыром виде", а в виде изделий. Поэтому в камере осаждения через форсунку распыляют различные связки (битумные эмульсии, фенолформальдегидные смолы и др.). Благодаря этим связкам волокно в камере осаждения представляет собой уже пропитанный шлаковый ковер, который подвергается дальнейшей тепловой обработке. Пройдя эту обработку, ковер охлаждается, и разрезается на отдельные куски, направляемые в специальные формообразующие или прессующие машины, из которых выходят готовые шлаковые изделия.
Из шлаковой ваты изготавливают войлок, жесткие маты, полужесткие и жесткие плиты, скорлупы, сегменты, рулонные гидроизоляционные материалы и многое другое. Изделия с повышенной жесткостью можно получать, применяя жидкое стекло, бентонитовую глину, трепел. Полужесткие изделия получают пропиткой ваты битумом высоких марок, фенольными и формальдегидными смолами.
Шлаковатные изделия применяются для теплоизоляции горячих и холодных поверхностей, трубопроводов, для утепления стен и покрытий жилых и промышленных зданий; для звукоизоляции в зданиях с повышенным шумом.
Сырьем для получения шлакоситалловых изделий являются кислые шлаки или любые другие шлаки, не склонные к силикатному распаду. В огненно-жидкий шлак, поступающий с металлургического предприятия, вводят добавки, корректирующие его состав, и модификаторы - вещества, катализирующие кристаллизацию шлаков (обычно TiO2, CaF2 и P2O5). Модификаторы в тонкодисперсном состоянии ограниченно растворяются в массе стекла, и поэтому они служат центрами кристаллизации. Далее формуют изделия из расплава шлака с добавками. Важным элементом в формовании изделия является выбор правильного режима теплообработки.
Шлакоситалловые изделия характеризуются высокими физико-техническими свойствами, они обладают высокой износоустойчивостью, прочностью, химической стойкостью, хорошо сопротивляются атмосферным воздействиям, не обладают токсичностью. Средняя плотность шлакоситаллов - 2500-2650 кг/м3, прочность на сжатие 500-600 МПа, а на изгиб - 90-120 МПа, рабочая температура - до 7500С, температура размягчения - до 9500С. Шлакоситаллы могут быть получены любого цвета, а по долговечности конкурировать с базальтами и гранитами.
Сочетание физических и механических свойств шлакоситаллов обусловливает возможность их широкого использования в строительстве: для полов промышленных и гражданских зданий, декоративной и защитной облицовки наружных и внутренних стен, перегородок, цоколей, футеровки строительных конструкций, подверженных химической агрессии или абразивному износу, кровельных покрытий отапливаемых и неотапливаемых промышленных зданий, облицовки слоистых панелей навесных стен зданий повышенной этажности.
Заключение
Таким образом, идея использования металлургии для утилизации отходов, включая особо токсичные, принадлежит самим металлургам. Сжигание горючих компонентов отходов в металлургических агрегатах более 10 лет используется в наиболее промышленно развитых странах мира, известных строгим отношением к защите окружающей среды. Отечественный опыт подтверждает возможность и эффективность использования высокотемпературных металлургических агрегатов для утилизации и обезвреживания целого ряда отходов, что позволяет металлургическим предприятиям помочь в решении острых экологических проблем в регионах, на территории которых они размещаются.
Наибольший интерес для строительной отрасли представляют доменные шлаки, получаемые в процессе производства чугуна.
Негранулированный доменный шлак получается при воздушном охлаждении шлака с последующим дроблением и грохочением. Используется преимущественно в дорожном строительстве в качестве щебня. Гидравлическими свойствами не обладает.
Гранулированный доменный шлак получается при выплавке чугуна путем резкого охлаждения на гранустановке. Используется преимущественно в качестве активной минеральной добавки в цемент.
Шлаковая пемза - литой шлак кислый. Требуется особый режим охлаждения. Вяжущими свойствами не обладает. Используется в качестве утеплителя, шумопоглотителя, в производстве легких бетонов и изделий из них.
Список литературы
1. Линчевский Б.В., Соболевский А.Л., Кальменев А.А. Металлургия черных металлов - М.: Металлургия, 1986. - 360 с.
2. Акулиничев В.М. Организация перевозок на промышленном транспорте. - М.: Высшая школа, 1983. - 247 с., ил.
3. Черноусов П. И. и др. История металлургии и мировое металлургическое производство. М. 1999.
4. Воскобойников В.Г. и др. Общая металлургия, ИКЦ «Академкнига», 2005, 768 с;
5. Болдырев А. С. Использование отходов в промышленности строительных материалов / А. С. Болдырев, А. Н. Люсов, Ю. А. Алехин. -- М.: Знание, 1984. -- 64 с.
6. Волженский А.В., Буров Ю.С., Колокольников В.С. Минеральные вяжущие вещества. - М.: Стройиздат, 1979. - 470 с.
7. Технологические инструкции ПАО «Тулачермет».
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет шихты доменной печи. Средневзвешенный состав рудной смеси. Выбор состава чугуна и шлака. Оценка физических и физико-химических свойств шлака. Заплечики и распар, шахта и колошник. Профиль и горн доменной печи, показатели, характеризующие ее работу.
курсовая работа [465,5 K], добавлен 30.04.2011Физико-механические свойства металлургических шлаков. Производство пемзы из доменного шлака. Анализ переработки сталеплавильных шлаков. Перспективы применения центробежно-ударной техники для переработки металлургических шлаков. Способы грануляции шлака.
реферат [1,2 M], добавлен 14.10.2011Характеристика металлургической ценности руды. Обоснование технологической схемы подготовки руды к доменной плавке. Расчет массы и состава шлака, образующегося в доменной печи при выплавке чугуна. Определение состава и количества конвертерного шлака.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 06.12.2010Сырьевая, топливная базы Магнитогорского металлургического комбината. Подготовка руд к доменной плавке. Металлургические расчеты печи. Определение физико-химических свойств шлака, удельного и реального расхода шихтовых материалов. Чистые компоненты шихты.
курсовая работа [290,0 K], добавлен 14.04.2014Исследование особенностей сварки и термообработки стали. Технология выплавки стали в дуговых сталеплавильных печах. Анализ порядка легирования сталей. Применение синтетического шлака и порошкообразных материалов. Расчёт ферросплавов для легирования стали.
курсовая работа [201,2 K], добавлен 16.11.2014Основные задачи, решаемые при производстве стали, перспективы развития кислородно-конвертерного производства. Максимально возможный расход металлического лома и уточнение количества шлака. Расчет потерь и выхода жидкого металла, материальный баланс.
курсовая работа [93,2 K], добавлен 25.03.2009Плавка стали в электрических печах. Очистка отходящих газов. Устройство для электромагнитного перемешивания металла. Плавка стали в основной дуговой электропечи. Методы интенсификации электросталеплавильного процесса. Применение синтетического шлака.
курсовая работа [74,8 K], добавлен 07.06.2009Особенности организации ведения плавки. Контролируемые признаки, методы и средства контроля покрытий. Окисление примесей и шлакообразование. Изменение состава металла и шлака по ходу плавки в кислородном конвертере. Применение неметаллических покрытий.
контрольная работа [61,1 K], добавлен 17.05.2014Мартеновские шлаки как силикатные системы с различным содержанием железных окислов. Общая характеристика методов переработки и утилизации мартеновских шлаков. Анализ требований к шлаковому щебню и шлаковому песку, применяемому в дорожном строительстве.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 16.01.2014Анализ изменения состава шлака и его свойств в зависимости от температур и содержания основных окислов. Влияние химического состава флюса на показатели работы доменной печи. Использование флюсующих добавок при выплавке чугуна и производстве агломерата.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 18.05.2014Химический состав компонентов шихты. Определение состава доменной шихты. Составление уравнений баланса железа и основности. Состав доменного шлака, его выход и химический состав. Анализ состава чугуна и его соответствие требованиям доменной плавки.
контрольная работа [88,4 K], добавлен 17.05.2015Выбор плавильного агрегата. Подготовка шихтовых материалов. Исследование порядка загрузки шихты. Анализ состава неметаллической части шихты и кладки. Расчет количества шлака без присадок извести, чугуна в шихте, остаточной концентрации кремния и магния.
практическая работа [164,0 K], добавлен 11.12.2012Состав чугуна, лома и стали. Особенности определения температуры металла в конце продувки. Методика расчета материального и теплового балансов плавки. Понятие и сущность основности конечного шлака в зависимости от показателей дефосфорации и десульфурации.
курсовая работа [260,3 K], добавлен 27.02.2010Определение параметров процесса плавки стали в конвертере с верхней подачей дутья: расчет расход лома, окисления примесей металлической шихты, количества и состава шлака. Выход жидкой стали перед раскислением; составление материального баланса плавки.
курсовая работа [103,4 K], добавлен 19.08.2013Содержание титана в земной коре. Состав титановых концентратов, полученных из титановых руд, находящихся на территории Казахстана. Современная технология получения титанового шлака и металлического титана. Особенности очистки четырёххлористого титана.
реферат [4,8 M], добавлен 11.03.2015Система автоматического регулирования процесса сушки доменного шлака в прямоточном сушильном барабане. Требования к автоматизированным системам контроля и управления. Обоснование выбора автоматического регулятора. Идентификация системы автоматизации.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 26.12.2014Технологический процесс и способы вакуумной обработки стали. Конструкция и принцип работы установок для осуществления порционного и циркуляционного вакуумирования. Использование известково-глиноземистого шлака для внеагрегатной десульфурации стали.
реферат [1,7 M], добавлен 26.12.2012Технологические параметры плавки и тепловой баланса (химическое тепло металлошихты и миксерного шлака, реакций шлакообразования). Технология конвертерной плавки. Расчет размеров и футеровка кислородного конвертера, конструирование кислородной фурмы.
дипломная работа [661,7 K], добавлен 09.11.2013Формирование жидкоподвижного шлака в ванну. Длительность восстановительного периода. Расчет материального баланса. Конструкция и толщина отдельных слоев и всей футеровки подины. Зависимость высоты плавильного пространства от диаметра на уровне откосов.
курсовая работа [146,5 K], добавлен 29.09.2014Оценка параметров и показателей действующей дуговой сталеплавильной печи. Определение полезной энергии для нагрева и расплавления металла и шлака. Энергетический баланс периода расплавления. Расчет мощности печного трансформатора. Выбор напряжения печи.
курсовая работа [116,8 K], добавлен 14.02.2015