автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Разработка инновационной технологии переработки жидких сталеплавильных шлаков на основе исследования процессов ускоренного затвердевания

На правах рукописи

:г)

УДК 669.054.82

ШАКУРОВ АМИР ГАЛИЕВИЧ

РАЗРАБОТКА ИННОВАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИДКИХ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ШЛАКОВ НА ОСНОВЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ УСКОРЕННОГО ЗАТВЕРДЕВАНИЯ

Специальность 05.16.02 - «Металлургия черных, цветных и редких металлов»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 6 ОКТ 2014

Москва - 2014

005553451

005553451

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии «Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина»

Научный руководитель Научный консультант

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Паршин Валерий Михайлович доктор технических наук

Школьник Яков Шмулевич

доктор технических наук

Чижикова Валентина Максимовна доктор технических наук, ОАО «НЛМК», главный эколог

Аксельрод Лев Моисеевич кандидат технических наук, ООО «Группа МАГНЕЗИТ», технический директор

- ФГАОУ ВПО «НИТУ «МИСиС»

«¿О»

.1(4

Защита диссертации состоится ноября 2014 г. в U_(_ часов на заседании

диссертационного совета Д217.035.02 при Федеральном государственном унитарном предприятии «Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина» по адресу: 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., дом 9/23.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просьба направлять по адресу: 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., дом 9/23.

Автореферат диссертации размещен на официальном сайте Федерального государственного унитарного предприятия «Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина» - http://chermet.net. Объявление о защите размещено па официальном сайте Мттстерства образования и науки РФ - http://mon.gov.ru.

Автореферат разослан <¿A> Ц У 2014 г.

Ж о?

Ученый секретарь /У / ^ Т.П. Москвина

диссертационного совета Д217.035.02

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Проблеме утилизации техногенных отходов металлургического производства во всем мире уделяется большое внимание. В настоящее время в России в шлаковых отвалах по разным независимым оценкам накоплено более 300 млн.т. шлаков сталеплавильного производства. Без учета колоссального экологического ущерба это эквивалентно выводу из хозяйственного обращения 2,5 тыс. га. занимаемых отвалами площадей, а по остаточному содержанию оксидов черных и цветных металлов безвозвратной утрате около 40-50 млн. т. металла и других полезных компонентов.

Удаление и утилизация сталеплавильных шлаков - сложная, многостадийная и дорогостоящая технологическая операция. Кратность сталеплавильного шлака составляет в среднем от 150 до 200 кг/т стали, таким образом, при существующих объемах производства стали в РФ образуется в среднем по 13,5 млн.т./год шлаков текущего сталеплавильного производства. Содержание в сталеплавильных шлаках металлического железа 8-12% и его оксидов от 20 до 40% делает его денным сырьевым материалом для металлургии при переработке с максимальным извлечением ценных компонентов.

Технологические процессы переработки сталеплавильных шлаков подразделяют на традиционную переработку твердых отвальных и припечную (мокрую, сухую, механическую) грануляцию жидких шлаков.

Качество товарного продукта, получаемого из переработанных сталеплавильных шлаков по традиционной технологии, находится на низком уровне и не позволяет расширять рынок сбыта, в связи с чем, коэффициент использования шлаков в РФ составляет не более 60%. Вместе с тем, многолетний опыт передовых зарубежных стран и известные отечественные разработки, свидетельствуют о технологической возможности полной переработки всех видов металлургических шлаков в кондиционную товарную продукцию.. При этом особое внимание необходимо уделять максимальному извлечению металла из шлака и целенаправленному использованию товарной продукции для решения вопросов экологии и энергоэффективности технологического процесса.

В формировании качественного продукта из сталеплавильных шлаков определяющими являются условия затвердевания (охлаждения и кристаллизации) жидкого шлака. Исследование процессов затвердевания сталеплавильных шлаков представляет собой многоуровневую и достаточно сложную задачу на стыке фундаментальных и прикладных наук.

Разработка технологии и оборудования для получения качественного товарного продукта из шлаков требует проведения экспериментальных и практических работ по определению оптимальных граничных условий процесса, обеспечению необходимых надежности и работоспособности оборудования, технологической энергоэффективности и экологической безопасности производства.

Ожидаемый синергетический эффект (экология, энергетика, экономика) от разработки и внедрения новых технологий и оборудования для переработки жидких сталеплавильных

шлаков, обеспечивающих получение из них кондиционной товарной продукщш и поэтапное решение экологической проблемы путем исключения накапливания шлаков в отвалах, определяет актуальность постановки такой задачи и практическую значимость выполнения таких исследований.

Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка одностадийной технологии переработки жидких сталеплавильных шлаков на основе процессов ускоренного затвердевания в товарную продукцию с необходимыми свойствами для прямого использования в металлургической и строительной отраслях. Технико-экономическое обоснование внедрения инновационной технологии на металлургических предприятиях.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи.

1. исследовать зависимости физико-химических характеристик шлакового расплава от состава и температуры в процессе его охлаждения и затвердевания;

2. разработать математические модели гидродинамики, теплообмена и затвердевания в системе «шлаковый расплав - шаровая насадка» для определения технологических параметров работы оборудования с учетом термической стабилизации шлаков;

3. экспериментальным путем в лабораторных условиях отработать технологические режимы затвердевашш шлакового расплава в межшаровом пространстве, провести макетные испытания конструктивных элементов оборудовать, разработать компьютерную 3D модель визуализации кинематики процесса для расчета технико-технологических характеристик оборудования;

4. разработать технологические рекомендации по проектированию оборудования и изготовить опытно-промышленную установку номинальной производительностью 3 т/мин. Разработать технологический регламент переработки жидких сталеплавильных шлаков в товарную продукцию с необходимым комплексом свойств в условиях филиала ОАО «ОМК-Сталь» г. Выкса.

5. провести опытно-промышленное опробование технологии и оборудования на электропечных и ковшовых шлаках, исследовать опытные образцы полученной продукции и определить направления ее использования;

6. выполнить экологическое и технико-экономическое обоснование промышленного внедрения инновационной технологии переработки жидких сталеплавильных шлаков на основе процессов ускоренного затвердевания.

Научная новизна. В работе получены теоретические, экспериментальные и практические результаты, характеризующиеся научной новизной:

1. показано, что температура в центре шлаковой гранулы радиусом от 6 до 15 мм при абсолютном контакте с металлическими шарами, устанавливается ниже температуры солидус 1200°С и шлак затвердевает за промежуток времени 8 < ter < 45с, при этом средняя скорость затвердевания в зависимости от радиуса изменяется в пределах 0,76 - 0,32 мм/с. Подтверждено, что полученные временные и скоростные границы затвердевания

обеспечивают термическую стабилизацию структуры двухкальциевого силиката (Сг8) с преимущественной кристаллизацией в Р-Сг5 фазе без перехода в у-СгБ фазу и предотвращается силикатный распад сталеплавильных шлаков.

2. установлено оптимальное соотношение масс шлакового расплава с

М

металлической шаровой насадкой равное —— = 0,12-г 0,17 при расходе охлаждающей воды

А/,„

яр

0-0,65 м3/т шлака для обеспечения энергоэффективности и высокой производительности от 3 до 30 т/мин, на основе исследования процессов гидродинамического течения, теплообмена и кинетики затвердевания жидких сталеплавильных шлаков.

3. на основе теплофизического моделирования определен оптимальный режим теплообмена в диапазоне температур 700 - 1700°С в шаровой насадке в процессе переработки жидких шлаков, заключающийся в чередовании коротких циклов нагрева и охлаждения шаров и предложен алгоритм для универсального расчета базовых элементов конструкции оборудования и параметров технологии.

Практическая значимость и реализация работы. На основании выполненного комплекса теоретических и экспериментальных исследований:

1. Разработаны технология и оборудование переработки жидких сталеплавильных шлаков в товарную продукцию с необходимым комплексом свойств, позволяющие решить важную экологическую задачу, а также повысить энергоэффективность металлургических предприятий и получать качественную продукцию для строительной отрасли.

2. Разработано технологическое задание на проектирование оборудования для условий работы под ДСП-160 и, изготовлена опытно-промышленная установка «Барабанный кристаллизатор» максимальной производительностью 5 т/мин для реализации технологического процесса переработки металлургических расплавов независимо от химического состава с возможностью мониторинга и управления процессами ускоренного затвердевания, формирования структуры и фракционного состава готовой продукции.

3. Проведено опытно-промышленное опробование технологии переработки жидких сталеплавильных шлаков и установки «Барабанный кристаллизатор» секционного типа в условиях ЭСПЦ филиала ОАО «ОМК-Сталь» г. Выкса на электропечных и вторичных шлаках. Преимуществом технологии и оборудования перед известными аналогами является высокая производительность до 5 т/мин, низкие затраты энергии 1,2 кВт-ч/т шлака и воды 0,65 м3/т шлака с получением товарной продукции непосредственно из жидких шлаков без накапливания шлаков в отвалах и использования дробильно-сортировочных комплексов.

4. Впервые в условиях ОАО «ОМК-Сталь» одностадийным методом ускоренного затвердевания получена товарная продукция из жидких сталеплавильных шлаков по физико-механическим характеристикам соответствующая ГОСТу 3344-83, при этом выход крупной фракции щебня более 5мм составил 90% с влажностью менее 3% и устойчивой структурой УС-1, что является конкурентным преимуществом получаемой продукции.

5. По разработанному технологическому заданию выполнен рабочий проект промышленного участка для переработки жидких ковшовых шлаков ЭСПЦ филиала ОАО «ОМК-Сталь» производительностью 25 тыс. т/год и принят инвестиционным комитетом ЗАО «ОМК» к промышленной реализации в 2014 г. Ожидаемый экономический эффект от внедрения мероприятии на ОАО «ОМК-Сталь» составляет более 42,7 млн. руб./год.

6. Предложено технологическое решение по возврату в производство вторичных шлаков, прошедших термическую стабилизацию, что позволит сократить затраты на утилизацию шлаков, обеспечить экономию материальных ресурсов в виде скрапа и флюсующих добавок, существенно повысить экологическую безопасность производства за счет исключения пылеобразования и накапливания шлаков в отвалах.

Основные научные положения, выносимые на защиту

1. Разработанная на основе исследования процессов ускоренного затвердевания инновационная технология переработки жидких сталеплавильных шлаков и созданное оборудование для реализации процесса в опытно-промышленных условиях.

2. Установленные технологические режимы ускоренного затвердевания жидких сталеплавильных шлаков и термической стабилизации структуры шлакового щебня, предотвращающие силикатный, известковый и кристаллохимический распад шлаков в порошок.

3. Результаты опытно-промышленного опробования технологии, оборудования и опытных образцов полученной товарной продукции, а также технико-экономическое обоснование.

Личный вклад автора заключается в организации и проведении экспериментальных и практических работ; постановке, решении и анализе математических задач, описывающих физические процессы, протекающие при работе установки; разработке технологии, элементов конструкции оборудования, алгоритма управления технологическим процессом и нормативно-технической документации; анализе и внедрении полученных результатов.

Апробация работы. Основные положения работы были представлены на обсуждение и слушание: Международная конференция «Фундаментальные исследования и прикладные разработки процессов утилизации техногенных образований» «Техноген-2012». г.Екатеринбург, 13-15 июня 2012 г; XIIМеждународный конгресс сталеплавильщиков г. Выкса. 23-25 октября 2012 г; X Международная конференция «Новые тенденции рационального использования вторичных ресурсов и проблемы экологии». Москва, 1416 ноября 2012 г; Научно-практическая конференция «Перспективы развития металлургии и машиностроения с использованием завершенных фундаментальных исследований и НИОКР» «Техноген-2013», г. Екатеринбург, 1-4 октября 2013 г; XIX Международная промышленная выставка «Металл-Экспо» конкурс «Молодые учешше» 2013 г.

Публикации

По материалам работы опубликовано 13 печатных работ, в том числе 4 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, получено 3 патента на изобретения.

Структура ii объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав с выводами, библиографического списка из 128 наименований, основных выводов и 4 приложений. Включает 181 страницу текста, 73 рисунка и 48 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность проблемы переработки сталеплавильных шлаков в жидком состоянии, необходимость проведения комплексных исследований в предметной области, отмечена научная новизна решаемых задач и практическая значимость результатов исследований.

В первой главе представлен обзор по сталеплавильным шлакам как второго полупродукта процесса выплавки стали для производства качественной товарной продукции строительного и металлургического назначения. Оценка производства стали показала, что ежегодно в России образуется более 13,5 млн. т. шлаков сталеплавильного производства, в мире более 230 млн. т./год, на долю КНР, приходится более 100 млн. т/год. Анализ литературных источников и патентный поиск включал физико-химические свойства сталеплавильных шлаков, особенности процессов охлаждения и затвердевания, существующие передовые технологии и оборудование для переработки шлаков.

На основе литературных данных и требований по экологической безопасности при производстве металлопродукции, а также требований потребителей шлаковой продукции проведен анализ существующих технических решений по переработке жидких шлаков, определены требования к параметрам разрабатываемой технологии и необходимого оборудования.

Проведен анализ различных включений в шлаковых расплавах, источников их появления и способов оптимизации режимов плавки для уменьшения потерь металлического железа и нерастворенной извести, обозначена проблема снижения потерь железа со шлаковой продукцией из-за высокого содержания его оксидов в сталеплавильных шлаках.

Рассмотрены технологические и экологические аспекты существующих схем переработки твердых шлаков из отвалов и показаны положительные эффекты от внедрения в промышленность разрабатываемой технологии переработки жидких шлаков за счет исключения образования шлаковых отвалов. Определены основные направления использования шлаковой продукции и в таблице 1 представлены необходимые потребительские свойства шлаковой продукции.

Таблица 1. Необходимые потребительские свойства шлаковой продукции

№ Наименование показателя Единицы измерений Номинальное значение Предельные отклонения

Содержание основных компонентов в шлаковой продукции СаО 45 ±20

Si02 % 16 ±6

АЬОз 12 ±7

MgO 6 ±4

№ Наименование показателя Единицы измерений Номинальное значение Предельные отклонения

FeO 20 ±19

S 0,6 ±0,4

Р 0,75 ±0,7

F Смет 5 ±3

СаО„ 3 ±3

2 Средняя плотность кусков кг/м3 2200 ±200

3 Насыпная плотность кг/м3 1300 ±200

4 Устойчивость структуры (потеря массы) УС (%) УС-1 (3) УС-2 (+3)

5 Влажность % 5 ±3

6 Прочность на сжатие МПа 1,0 ±3

7 Зерновой состав* 0-5 мм % 5 ±5

5-10 мм 25 ±5

10-20 мм 30 ±5

20-40 мм 30 ±5

40-70 мм 10 ±5

70-120 мм - -

8 Содержание зерен пластинчатой и игловатой формы масс. % 20 ±15

9 Марка по прочности М 1000 ±200

10 Марка по морозостойкости Р 50 + 150

11 Радиоактивность Бк/кг менее 50 ±5

12 Влагопоглощение масс. % 5 ±3

13 Содержание слабых зерен и примесей металла % 5 ±3

* допускается выпуск смеси фракций 0-70 мм; 5-40 мм и др.

Выполненный анализ показал необходимость и целесообразность проведения комплексных исследований технологических аспектов переработки жидких сталеплавильных шлаков в агрегатах барабанного типа с шаровой насадкой, позволил сформулировать цели и задачи исследования, определить основные требования к технологическому процессу и базовым элементам необходимого оборудования для производства качествешгого товарного продукта с необходимым комплексом свойств.

Во второй главе представлены результаты теоретических и лабораторных исследований, разработанные математические модели и алгоритм управления технологическим процессом переработки шлаковых расплавов в установках с шаровой насадкой на основе анализа процессов затвердевания, теплопередачи и гидродинамики расплава в межшаровом пространстве.

При расчете параметров шаровой насадки, установлено, что размер металлических шаров должен выбираться исходя из размера межшаровых полостей, образуемых этими шарами в насадке, таким образом, чтобы он удовлетворял взаимосвязанным условиям работы установки. С одной стороны межшаровые полости должны быть максимально большими, чтобы обеспечить, возможно, большую производительность установки. С другой стороны, межшаровые полости, заполняемые шлаковым расплавом, не должны быть слишком большими, поскольку необходимо обеспечить полное затвердевание шлака за отведенное время. Для расчета зависимости производительности работы установки от верхней границы размера межшаровой полости и времени затвердевания шлакового

расплава в ней были разработаны гидродинамическая модель течения шлакового расплава в шаровой насадке и соответствующая теплофизическая модель затвердевания шлака.

Установлено влияние физико-химических характеристик шлака (вязкость, теплоемкость, теплосодержание) на гидродинамическое течение и кинетику затвердевания шлака в шаровой насадке. Изменение вязкости в диапазоне температур ликвидус — солидус для электросталеплавильных (ЭСПИ1) и вторичных ковшовых шлаков (ВШ) ОАО «ОМК-Сталь», химический состав которых приведен в таблице 2, отражает их индивидуальные характеристики и соответствующие взаимосвязи со скоростью и полнотой процессов, протекающих при затвердевании. Политермы вязкости графически представлены на рисунке 1а, а зависимости количества твердой фазы от температуры показаны на рисунке 16.

Таблица 2. Химический состав шлаков

Шлак СаО/8Ю2 СаО БЮг А120з РеО Мф МпО 5 р2о5

ЭСПШ 2,3 29,2 12,8 7,2 37 6,6 6,4 0,1 0,45

ВШ 2,5 52,6 20,8 8,15 0,72 13,8 0,24 0,7 <0,005

Рисунок 1 - Температурная зависимость: а - вязкости шлаков, б - количества твердой фазы

В условиях выпуска ЭСПШ находится в гомогенном состоянии, а ВШ в гетерогенном, что свидетельствует о различил кинетики последующего затвердевания этих шлаков. Анализ вязкости шлаковых расплавов позволил более отчетливо проявить точки фазовых переходов. Так, температура солидус ЭСПШ находится в интервале 1200-1250°С, а ВШ 1350-1400°С. По известным уравнениям рассчитаны средняя удельная теплоемкость, равная 1,8 кДж/кг °К. и теплосодержание 1 т шлака в интервале температур ликвидус-солидус, 1900 кДж/кг.

Геометрические параметры шаровой насадки определяют необходимую массу шаров, рассчитываемую из условия равенства объемов заливаемого расплава и свободного объема шаров, минимальную площадь сечения Бд и радиус межшарового канала И сап, а следовательно приведенные размеры шлаковой гранулы, как показано на рисунке 2.

Гидродинамическая модель представляет собой описание динамики движения вязкой несжимаемой жидкости через шаровую насадку (до начала кристаллизации шлакового

расплава). Поступающий поток шлакового расплава, обтекает отдельные шары в слое и течет по каналам сложной формы, образованным межшаровым пространством, заполняя его объем. Определяющими параметрами в гидродинамической модели являются скорость обтекания и объемная пропускная способность шаровой системы. С увеличением размера шара площадь сечения межшаровой полости увеличивается, при этом уменьшается сопротивление потоку и увеличивается пропускная способность шаровой системы. Для шаров размером 0125 мм получены зависимости скорости фильтрации и обтекания от вязкости расплава при изменении температуры (рисунок 3). Установлено, что скорость обтекания много больше скорости фильтрации, а ее значения достаточны для обеспечения пропускной способности шаровой насадки по шлаковому расплаву.

Рисунок 2 - Зё проекция межшарового пространства

1 Пас

Рисунок 3 - скорости обтекания и0ь и фильтрации иг в шаровой насадке в зависимости от вязкости г^

Исследование процессов затвердевания шлакового расплава является одной из определяющих задач при разработке технологии и оборудования для переработки шлаковых расплавов в товарный продукт с необходимым комплексом свойств. Кристаллизация расплава - основной физико-химический процесс в технологии ускоренного охлаждения и затвердевания шлаковых расплавов. Получаемая структура и физико-механические свойства конечного продукта обусловлены различием в динамике температурных режимов кристаллизации. Затвердевание шлакового расплава в межшаровом пространстве рассматривается как динамический процесс отвода теплоты перегрева и теплоты кристаллизации шлаковой массы, пронизанной металлическими шарами.

Для количественной оценки времени и скорости затвердевания шлака в межшаровом пространстве была разработана математическая модель, предусматривающая решение уравнения теплопроводности для шлаковой гранулы, находящейся в состоянии абсолютного контакта с окружающими ее металлическими шарами. Задача полагается сферически симметричной с центром, совпадающим с центром шлаковой гранулы сферической формы, г— текущее расстояние от центра гранулы.

Уравнение и краевые условия для задачи, описывающей поведение такой системы, имеет следующий вид:

о < г < яа

<2,г =

при

(1)

о.о

ТЛг, 0) = Г0;

3 ЗТ^сапХ) _ , дТ^ИХ) Лс1 Г — Лс/- ^

41

А Т;1

Зг

Эг Эг

а2

= 0 - начальное условие граничное условие

М - (д т*1 | 2дтА

ЛГ) ~{дг1 + г Эг)

где То, Т51, Ть, Тэ - температура шлака, начальная, текущая, ликвидуса и солидуса °К; ДТ(г) -оператор Лапласа; Т5р - температура шара, °К; (ЗрГ - теплота кристаллизации шлака, Дж; тепловой поток, Дж/кг; од — коэффициент температуропроводности шлака, м2/с; X,), Хя -коэффициент тешюпроводности шлака и стали Вт/(м-К); с51 — теплоемкость шлака, Дж/(кг К); И. Ксап - радиус шара и межшарового канала, м.

Уравнение теплопроводности в конечно разностном виде имеет вид:

а-М

=Т< ,+-

Агг

1 + ] 1 • Тщ - 27;. у + Г1 - у | •

(2)

Путем решения этой системы уравнений установлена динамика изменения распределения температур шлаковой гранулы (рисунок 4).

Т, С

* 9 г, шт

Рисунок 4 - Распределение температур в шлаковой грануле

Анализ распределения температур в сферической шлаковой грануле размером 6< Rcan< 15 мм показывает, что температура в центре шлаковой гранулы, устанавливается ниже температуры солидус (1200°С) и шлак затвердевает за промежуток времени 8 < ter < 45с. Время и средняя скорость затвердевания шлаковой гранулы были аппроксимированы при 6 < Rcan < 15 мм в виде формул (3) и (4). Анализ зависимости времени и скорости затвердевания от размера шлаковой гранулы (рисунки 5 и 6), позволил установить верхнюю границу размера шаров, при котором шлак в межшаровом пространстве затвердевает полностью.

Рисунок 5 - Зависимость времени затвердевания Рисунок 6 - Среднее значение скорости от радиуса шлаковой гранулы затвердевания в зависимости от радиуса гранулы

t„= 2,4727 -е0'196^ (3)

исг = -0,0491 ■ Rcan +1,0526 (4)

где, ter - время затвердевания, с; г>сг - скорость затвердевания, мм/с; Rcan = 6+15 мм.

Таким образом, оптимальный размер металлических шаров находится в диапазоне радиусов 60 < Rsp < 70 мм. Для последующих расчетов принят шар радиусом 63мм, для которого в таблице 3 приведены параметры затвердевания.

Таблица 3. Параметры затвердевания

dSp, мм Rsp, мм Rcan, ММ dcan, мм ten С \)сг, мм/с

125 63 9,67 19,34 15 0,58

Динамику изменения разности температур системы «шлаковый расплав-металл» за время от слива и до полного затвердевания шлака оценивали из расчета мгновенных тепловых балансов процесса. Теплофизическая модель процесса позволила определить оптимальное массовое соотношение «шлаковый расплав — металлические шары», необходимый расход воды на охлаждение, разработать и обосновать технологические

приемы управления скоростью охлаждения шлакового расплава с учетом фазовых превращений для получения стабильной структуры щебня.

Уравнение мгновенного теплового баланса запишется в следующем виде:

ДН„ = ДН5р + ДНШ + ДНГ + ДН„а11 - ДНрГ (5)

где:

ДНз1 = с5]М5[(Г0 — ту -тепло, вносимое шлаковым расплавом, Дж. (6)

ДНр^ = Мз1 -13^51 тепло фазовых переходов, Дж. (7)

ДН5р = с5рМ5р(7'к — Г5р) расход тепла на нагрев шаров, Дж. (8) ДН№ = Ми,[см,(Т№к — Тш) - ДН№к] расход тепла на нагрев и парообразование

охлаждающей воды, Дж (9)

4 Г (Т —Т

АНГ = — Сд] ^ ° I • Эцы • тГи1] расход тепла на лучеиспускание, Дж (10)

дНШа11 = :;':°'"'Л"'Тги" [Т0 - Тк - 2 • Гша11] расход тепла на нагрев стенок корпуса, Дж (11)

где: М31, М5р - масса шлакового расплава и металлических шаров, кг; С51, С5р, С\у — теплоёмкость шлака, металлических шаров и воды соответственно, Дж/кг °К; qS| — скрытая теплота кристаллизации шлака, кДж/кг; - теплота парообразования воды , кДж/кг; |3 -объемная доля расплава, испытывающая фазовое превращение; с'^ - коэффициент излучающей способности шлака, Вт/м2-К4;8ци - площадь излучающей поверхности шлака, м2; Ти.к - температура кипения воды, °К; Т„ - начальная температура охлаждающей воды, "К. Т„ац - температура стенки корпуса, °К; 8сом - площадь поверхности контакта шлака со стенками корпуса, м2;

Полагая, что при контакте шлакового расплава с металлическими шарами после заливки в установку средняя температура шлака меняется линейно от То до Т^., нагрев и аккумуляция шаром тепла будет описываться дифференциальным уравнением теплопроводности:

с начальными и граничными условиями (7), (8).

Гур(гД = 0) = Г5р (13)

= (14)

При условии, что между поверхностью шара и шлаковым расплавом имеется абсолютный контакт получено аналитическое решение системы уравнений (6)-(8) протекания процесса. Распределение температур в ходе процесса в стальном шаре описывается выражением (9) и графически представлено на рисунке 7.

т < ■ тг

Т,Лг,') = —-2,--

лг п Я

(15)

где Т5р(г,1) — температура в стальном шаре, центр сферической системы координат в центре шара, г - координата, м; I — время, с; 1гиц - полное время охлаждения; К5р — радиус шара, м; - коэффициент температуропроводности стали, м2/с.

Рисунок 7 - Кинетика распределения температур в стальной сфере в начальный момент При непрерывной работе установки будут происходить постоянные смены горячего и холодного такта и, следовательно, постоянные перепады температур на поверхности и внутри шара. Теплофизическое моделирование позволяет описать поведение нестационарной системы. Пример базового случая при охлаждении шаров только путем лучеиспускания с поверхности представлен на рисунке 8, откуда видно, что переход к квазистационарному состоянию наступает после 12 цикла.

Рисунок 8 - Распредеделние температур при циклическом режиме теплообмена шаровой насадки: Тер, Т(г,1), Тцентр - темпертура металлического шара соответственно средняя, на границе и в центре шара.

Из расчетов динамики изменения мгновенного теплового баланса в течение времени контакта расплава с шарами установлено, что тепло шлакового расплава при его охлаждении на 1000 К, перераспределяется следующим образом:

- 69,7% аккумулируют металлические шары (сферы),

- 30% расходуется на нагрев и испарение воды,

- 0,2-0,3 % расходуется на излучение и нагрев стенок установки.

Массовое соотношение «шлаковый расплав — металлические шары» рекомендуется

м I

поддерживать в интервале —— = 0,123 — 0Д70.

Экспериментальные исследования, проведенные в лабораторных условиях, исходные данные которых представлены в таблице 4, подтвердили правильность расчетных показателей для стационарных условий контакта расплава с шарами. Шлаковый расплав сливали на металлические шары, помещенные в изложницу, и регистрировали значения температуры в центре шара и шлаковой гранулы в межшаровом пространстве (рисунок 9). Установлена динамика охлаждения и затвердевания шлакового расплава, определены значения средней скорости охлаждения шлака (рисунок 10), проанализирован фазовый состав и физико-механические характеристики образцов.

Средняя скорость охлаждения шлака до первого фазового перехода СЬ (затвердевания) составляет 12,3 °С/с. По достижению второго фазового перехода СЬ скорость охлаждения снижается более чем в 2 раза до значения 5,2 °С/с, далее скорость охлаждения находится на уровне 1,7 °С/с.

В опытных образцах в отличие от исходного шлака отсутствуют свободная известь (СаОсв) и гамма двухкальциевый силикат у-СагЯЮ», что свидетельствует об их устойчивости против распада, как известкового, так и кристаллохимического.

Таблица 4. Исходные данные эксперимента

№ Мт М51, кг М;р, кг ^р, м М5рЬ кг Нф, шт ^вр-паз? М VSpace? м

1 0,17 20,0 117,6 0,0425 3,41 46 0,025 0,010 0,008

2 0,15 133,3 0,0525 4,62 28 0,028 0,011

3 0,13 153,8 0,0625 8,03 19 0,032 0,013

где: Мт — массовое отношение шлак-шары; М51 - масса шлака, М5р| — масса 1 шара; -

объем шаровой насадки, \,5расе - объем свободного пространства шаровой насадки; -объем шлака.

а б

Рисунок 9 - моделирование условий ускоренного охлаждения и затвердевания шлакового расплава е межшаровом пространстве: а - принципиальная схема; б - слив расплава в изложницу с шарами.

»7*0 ) 1

Ж «)•»» кг кл^* Ж '■-'<

««) ; К. \

:...... , а

: | £...............

ч 1 4*5 ■, о, __''

ЯО? | |......г...... Ч 'У-'-',..,. 1.......

«в-.- | Яве»

ЧИК^

-»5 : <•• ? ■•»аа 18 »■

¡Ь] 1М. ш-

я, с.

Рисунок 10 - динамика охлаждения шлакового расплава и нагрева металлических шаров разного диаметра (]-

охлаждение шлака на шарах 120 мм; 2 - охлаждение шлака на шарах ] 00 мм; 3 - нагрев шара)

На базе результатов проведенных исследований и полученных экспериментальных данных разработан алгоритм управления технологическим процессом, включающий управление скоростью затвердевания шлакового расплава в шаровой насадке для формирования необходимой минеральной структуры для получения кондиционной продукции с необходимыми свойствами. В качестве основных управляющих параметров процесса были приняты;

- средний градиент температур шлакового расплава от заливки до конца затвердевания;

- интенсивность подачи расплава в агрегат;

- скорость вращения барабанного кристаллизатора.

- соотношение масс шлака и шаров Мт;

- количество подаваемой охлаждающей воды.

В третьей главе рассмотрены технологические аспекты разрабатываемого процесса, представлен анализ рассмотренных способов переработки шлаковых расплавов в товарную продукцию для различных вариантов агрегатов с шаровой насадкой.

В основу разрабатываемой технологии переработки шлаковых расплавов сталеплавильного производства заложены базовые требования к процессу, который должен обеспечить:

• прием шлакового расплава с неравномерной интенсивностью и температурой 1400-1700°С;

• ускоренное охлаждение перегретого шлака до температуры солидус и ниже (800-1000°С);

• затвердевание шлакового расплава с учетом выделения теплоты кристаллизации;

• термическую стабилизацию структуры шлака против всех видов распада.

Рассмотрены 3 варианта конструкции агрегата для переработки шлаковых расплавов

(рисунки 11-13), которые наиболее полно удовлетворяют технологическим параметрам, установленным в ходе проведенных исследований физико-химических и теплофизических процессов при охлаждении и затвердевании шлакового расплава:

1. Установка барабанного типа с шаровой насадкой (прототип) - промышленный вариант реализован в КНР на комбинате «Баостил», описание приведено в главе 1 диссертационной работы;

2. Установка «качающийся кристаллизатор» - устройство для переработки шлакового расплава с затвердеванием в стационарном межшаровом пространстве. Не имеет аналогов в мировой практике, получен патент РФ №2489370 от 27.02.2012.

3. Установка «Барабанный кристаллизатор» (БК) секционного типа - новый вариант конструкции установки барабанного типа, работает по принципу порционного разделения потока шлакового расплава в секциях вращающегося барабанного кристаллизатора, получен патент РФ №2501750 от 21.09.2012.

Основные сравнительные характеристики рассмотренных вариантов после компьютерного и физического моделирования представлены в таблице 5.

«ИХМКЮг»«. А

Ж.

ПЕЧЬ

шдак 50*?0 град.

Рисунок 12 - принципиальная схема агрегата Рисунок 11 - принципиальная схема агрегата качак)Щийся кристаллизатор [7]: 1 - плавильная печь; 2 -барабанного типа (прототип) приемная емкость; 3 - металлические шары; 4 -

шарнирная опора; 5 - распределитель; 6 - транспортер; 7 - полупродукт

Рисунок 13 - принципиальная схема агрегата «Барабанный кристаллизатор» секционного типа [8] 1 - приемный узел; 2 - кожух, 3 - металлический барабан; 4 - радиальные ребра; 5 - колосниковая решетка; 6 -металлические шары; 7 - узел оросительного охлаждения;

Таблица 5. Сравнительные характеристики агрегатов с шаровой насадкой

Показатель барабанного типа (прототип) качающийся кристаллизатор барабанный кристаллизатор секционного типа

Производительность, т/мин 1-2 1 плавка (до Ют) 3-5

Цикл процесса Непрерывный Периодичный Непрерывный

Тип привода Электрический Пневматический Электрический

Шаровая загрузка Мшл / Ммет 0,08-0,15 0,15-0,21 0,123-0,17

Фракционный размер щебня < 10 мм-80% >40 мм-1-2% <5 мм-5-10% >40 мм-20% <5 мм-10% >40 мм - 10%

Среднее время контакта шлака с шарами, с 3-5 10-600 10-15

Основные + преимущества - недостатки -мелкая фракция; -механика движения шаров. -металлоемкость + небольшие габариты + крупная фракция -высокие нагрузки на фундамент + механика движения шаров; + время контакта; + крупная фракция + производительность

Из опыта промышленной эксплуатации известно, что существенным недостатком агрегатов барабанного типа является принцип размещения шаров внутри барабана таким образом, что весь объем шаров концентрируется в нижней части барабана. Это приводит к появлению застойных зон с минимальным теплообменом и недостаточным временем контакта расплава с шарами. Кроме того, наличие избыточного количества воды приводит к чрезмерному измельчению выходящих из колосникового барабана гранул шлака за счет

эффекта термодробления. Получаемая продукция имеет фракцию менее 10 мм, около 80 % и высокую влажность в пределах 12-15 %, что существенно ограничивает сферу ее использования.

Расчет эксплуатационных характеристик качающегося кристаллизатора показал преимущества устройства в простоте его конструкции, высокой производительности и приеме расплава с любой изменяющейся во времени интенсивностью выпуска его из печи. Основными недостатками устройства являются повышенная вибрация корпуса при перемещении шаров.

Преимуществом установки БК секционного типа, внутренняя полость которого поделена радиальными ребрами на секции с шарами, является повышение эффективности теплообмена за счет более продолжительного контакта расплава с металлическими шарами. Вращение барабана при распределении нагрузки по секциям осуществляется при использовании существенно менее мощного электропривода 40-100 кВт. Небольшая скорость вращения барабана и высокая производительность обеспечивает дробление закристаллизованного шлака и получение щебня фракции 5-40 мм более 80% с низкими удельными показателями энергопотребления.

Принципиальная схема технологического процесса с установкой БК секционного типа представлена на рисунке 14, а расчетные параметры технологического процесса в таблице 6.

Технологический комплекс переработки и стабилизации жидких сталеплавильных шлаков

Рисунок 14 - Технологическая схема переработки и стабилизации ЖСШ в товарную продукцию: 1 - слив

шлакового распава из ДСП; 2 - транспортировка и подача расплава; 3 - переработка с ускоренным затвердеванием; 4 - доохлаждение полупродукта; 5 - магнитная сепарация и временное складирование; 6 -

система отвода ПГС.

Таблица 6. Параметры технологического процесса

Наименование параметров Ед. изм. Значение параметра

На входе

Температура шлакового расплава °С 1400-1700

Плотность шлакового расплава кг/м3 2500-3000

Вязкость шлакового расплава Пас 0,01-1,0

Задаваемые параметры

Температура шлака на выходе из барабана °С 800-1000

Отношение масс шлака к шарам кг/кг 0,123-0,17

Интенсивность подачи шлака (производительность) т/мин 1 -5

Скорость охлаждения до точки солидус °С/с 30-70

Напор струи воды на охлаждение шлака и шаров МГГа 0,4-0,6

Общий расход воды м3/ч 45-60

На выходе

Объем образующейся парогазовой смеси (ПГС) м3/т 300-400

Температура ПГС, не более "С 150-250

Содержание пыли в отходящем газе (паре), не более мг/м3 н.б. 50

щебень фракции 0-5 мм % 5-10

щебень фракции 5-40 мм % 80-85

щебень фракции >40 мм % < 10

металл от исходного содержания в шлаке % 90

Таким образом, расчетным путем осуществлен обоснованный выбор конструкции агрегата с шаровой насадкой для переработки шлаковых расплавов, определены рекомендуемые параметры технологии и технические характеристики установки, разработан временный технологический регламент для проведения опытно-промышленного опробования в условиях ЭСПЦ филиала ОАО «ОМК-Сталь» г. Выкса, Нижегородской обл. На базе разработанного ТЛЗ на проектирование оборудования изготовлена опытно-промышленная установка «Барабанный кристаллизатор» секционного типа номинальной производительностью 3 т/мин, максимальной 5 т/мин, общий вид которой представлен на рисунке 15, а технические характеристики в таблице 7.

Таблица 7. Технические характеристики

1 1 ---!

Рисунок 15 - Общий вид установки «Барабанный кристаллизатор» секционного типа

Производительность, т/мин (макс) 3 (5)

Габариты:

длина, мм 6000

высота, мм 8000

ширина, мм 7000

Шары металлические ГОСТ 752489. Общая масса шаров, кг 21000

Охлаждение через форсунки, м3/час 45-60

Масса кристаллизатора (без футеровки и шаров), кг 39000

В четвертой главе представлены результаты опытно-промышленного опробования технологии и оборудования для переработки шлаковых расплавов сталеплавильного производства, выполнен анализ полученных результатов и проведена технико-экономическая оценка.

По разработанному временному технологическому регламенту в рамках выполнения государственного контракта № 16.525.11.5007 (Минобрнауки РФ) проведено опытно-промышленное опробование технологии в условиях ЭСПЦ филиала ОАО «ОМК-Сталь» на шлаках от ДСП (ЭСПШ) и от установки ковш-печь УКП (ВШ). Отработаны технологические режимы работы оборудования при различных интенсивностях слива шлакового расплава, скоростях вращения барабана и расходах охлаждающей воды. Определялись прямые и косвенные показатели протекания процесса переработки жидких сталеплавильных шлаков в опытно-промышленных условиях по утвержденной программе и методике. В таблице 8 приведен химический состав, опробованных шлаков.

Таблица 8. Химический состав шлакового расплава

Шлак Ca0/Si02 СаО Si02 АЬОз FeO MgO MnO Сг2Оз S p2o5

ЭСПШ 2,8 29,9 10,6 3,3 42,3 8,3 3,5 1,7 0,1 0,36

ВШ 4,4 57,4 12,9 19,1 0,76 6,6 0,95 0,44 1,1 0,002

Контроль и оценка изменения интенсивности слива расплава в агрегат осуществлялись путем обработки данных фото- и видеохронометража процесса с различных позиций наблюдения (рисунок 16). Средняя интенсивность слива шлака в агрегат составляла 2,5-4,0т/мин.

Рисунок 16 - Опытно-промышленное опробование (слив шлака в агрегат)

Основные результаты испытаний представлены в таблице 9, а образцы полученной товарной продукции на рисунке 17.

Таблица 9. Параметры опытно-промышленного опробования

Параметр Значение

Температура шлакового расплава подаваемого в агрегат, °С 1540-1600

Средняя температура шлакового полупродукта на выходе из установки 800-1000

Общее количество шлака переработанного в установке БК, т. в том числе: Печных шлаков, т; Ковшовых шлаков, т; в том числе металла, т. 9,3 5,2 4,1 0,6

Средняя интенсивность переработки расплава составила, т/мин 2,5-4,0

Максимальная интенсивность, т/мин 4,0

Интервал изменения скорости вращения барабана, мин"1 1-3

Удельный расход воды на охлаждение, м3/т шлака 0,3-0,5

Удельный расход электроэнергии, кВт ч/т 0.8-0.9

Средняя температура нагрева металлических шаров, °С 150-250

гу*. , , Ж * 4 " Л

ШШШШШШШшШШш % Яг г г <• Ш|

Г- -ж

а б в

Рисунок 17- товарная продукция из сталеплавильных шлаков: а - печной шлак; б - ковшовый шлак, в -

металлический скрап.

Анализ полученных образцов продукции показал, что разработанные технология, оборудование и алгоритм управления технологическим процессом обеспечивают получение товарной продукции с необходимым комплексом свойств по фракции, влажности, устойчивости структуры и механической прочности, показатели которых приведены в таблице 10.

Щебень из ЭСГТШ имеет высокую механическую прочность М1000-1200 и плотность куска, морозостойкость более Р50, кубовидную и обычную лещадность зерен, отсутствие свободной извести и др. позволяет использовать его в качестве основного компонента для строительства дорог и инертных заполнителей бетонов.

Щебень из ВШ состоит из гидравлически активных минералов: ларнита (Р-С23) и майенита (С12А4), что свидетельствуют о наличии вяжущих свойств у этого шлака. Высокопористая текстура данного шлака позволяет использовать в качестве заполнителя жаростойких легких (теплоизоляционных) бетонов. Наиболее эффективным применением ковшовых шлаков является возврат в производственный цикл выплавки стали в качестве флюсующего компонента.

Полученный металл в виде скрапин имеет удобную форму и размер не более 100 мм, что позволяет без дополнительных операций загружать его в печь.

Таблица 10. Свойства готовой продукции

№ Наименование показателя Ед. изм. Номинальное значение эспш ВШ

1 Содержание основных компонентов в шлаковой продукции СаО % 45 31,3 57,4

ЯОг 16 20,4 12,9

А1203 12 9,9 19,0

МёО 6 6,8 6,6

№ Наименование показателя Ед. изм. Номинальное значение эспш вш

БеО 20 26,5 0,7

Б 0,6 0,02 0,4

Р 0,75 0,04 0,007

Рбмст 5 4,5 0,5

СаОсв 3 0 0

2 Средняя плотность кусков кг/м3 2200 3200 1800

3 Насыпная плотность кг/м3 1300 1600 1200

4 Устойчивость структуры (потеря массы) УС (%) УС-1 (3) УС-1 (0,2) УС-1 (1)

5 Влажность % 5 3 3

6 Прочность на сжатие (активность) МПа 1,0 (СА) 0,6 (СА) 2,8 (А)

7 Зерновой состав 0-5 мм % 5 10,2 10,2

5-10 мм 25 16,5 16,5

10-20 мм 30 31,8 31,8

20-40 мм 30 35,9 35,9

40-70 мм 10 5,2 5,2

70-120 мм - 0,4 0,4

8 Содержание зерен пластинчатой и игловатой формы масс. % 20 30 25

9 Марка по прочности М 1000 1000 800

10 Марка по морозостойкости Б 50 50 50

11 Радиоактивность Бк/кг менее 50 21 21,3

12 Влагопоглощение масс. % 5,0 3,0 -

13 Содержание слабых зерен и примесей металла % 5,0 4,5 0,5

По результатам диссертационной работы, выполненных НИОКР, включая госзаказ и горячего опробования, разработан рабочий проект промышленного участка переработки и стабилизации жидких ковшовых шлаков производительностью 25 тыс. т/год для условий ОАО «ОМК-Сталь» г. Выкса. Проект был принят инвестиционным комитетом ЗАО «ОМК» к промышленному внедрению в 2014 г. Расчет эксплуатации оборудования на 10 лет демонстрирует высокую экономическую эффективность при индексе доходности Р1=3,33, внутренней норме доходности ШЯ=58% и сроком окупаемости менее ОРР=2,8 года. Ожидаемый экономический эффект 42,7 млн. руб. в год.

Общие выводы по работе:

В диссертационной работе дано новое решение актуальной для металлургической промышленности научно-технической задачи — переработки жидких сталеплавильных шлаков текущего производства в товарную продукцию с необходимым комплексом потребительских свойств.

1. На основе исследования процессов гидродинамического течения, теплообмена и кинетики затвердевания жидких сталеплавильных шлаков разработаны технология и

оборудование для переработки жидких сталеплавильных шлаков непосредственно в товарную продукцию с необходимым комплексом свойств, исключающие этап хранения шлаков и образование отвалов. Разработан алгоритм мониторинга и управления технологическим процессом, обеспечивающий универсальный расчет оптимальных технологических параметров с учетом индивидуальных особенностей сталеплавильного производства.

2. Установлено, что сталеплавильный шлак близкий по химическому составу к ЭСПШ при условии контакта с металлическими шарами успевает затвердеть в межшаровом пространстве за промежуток времени 8 < ter < 45с, при этом средняя скорость затвердевания с увеличением радиуса изменяется в пределах 0,76 - 0,32 мм/с. Полученные значения обеспечивают выбор оптимального размера шара диаметром 100 - 120 мм, и соотношения масс «шлаковый расплав — металлические шары» 0,12 — 0,17.

3. Разработаны теплофизическая и гидродинамическая модели процесса, позволившие установить тепловой режим работы шаровой насадки при переработке жидких шлаков, а также определить оптимальную интенсивность подачи расплава 3 т/мин, скорости вращения установки 2-3 мин"1 и расход охлаждающей воды 0 - 0,65 м3/т шлака, обеспечивающие максимальную производительность и длительный срок службы установки.

4. Проведен обоснованный выбор конструкции установки, разработаны технологические рекомендации на проектирование для условий работы под ДСП-160 ОАО «ОМК-Сталь» в широком диапазоне интенсивности подачи расплава, его химсостава и физико-химических характеристик. Изготовлен универсальный агрегат «Барабанный кристаллизатор» максимальной производительностью 5 т/мин дня реализации технологического процесса переработки сталеплавильных шлаковых расплавов с возможностью мониторинга и управления процессами ускоренного затвердевания, формирования структуры и фракционного состава готовой продукции.

5. Проведено опытно-промышленное опробование технологии и оборудования в условиях ОАО «ОМК-Сталь» на электропечных и вторичных шлаках. С использованием алгоритма управления технологическим процессом отработаны оптимальные технологические режимы по производительности, минимизации эксплуатационных показателей, экологической и экономической составляющей процесса. Впервые в условиях ОАО «ОМК-Сталь» непосредственно из шлакового расплава получены опытные партии товарной продукции, соответствующие ГОСТ 3344-83.

6. Экспериментально в лабораторных и опытно-промышленных условиях ОАО «ОМК-Сталь» подтверждено, что полученные временные и скоростные границы затвердевания обеспечивают термическую стабилизацию структуры двухкальциевого силиката (C2S) с преимущественной кристаллизацией в P-C2S фазе без перехода в y-C2S фазу и предотвращает силикатный распад сталеплавильных шлаков. Показано, что температурный режим охлаждения шлакового расплава при контакте с металлическими шарами диаметром от 80 до 150 мм, определяет формирования минеральной структуры шлакового щебня и тем самым влияет на его физико-механические свойства.

7. Разработано технологическое решение по использованию продукции из ковшовых шлаков, прошедших термическую стабилизацию, в качестве возвратного сырья взамен части извести при выплавке стали в печи, обеспечивающее значительный экономический и экологический эффект.

8. Разработаны экологическое и технико-экономическое обоснование внедрения предложенных разработок на металлургических предприятиях РФ. Разработан и принят к реализации рабочий проект промышленного участка по переработке жидких ковшовых шлаков производительностью 25 тыс.т./год в условиях ОАО «ОМК-Слаль» г. Выкса в 2014 г с ожидаемым экономическим эффектом более 42,7 млн. рубУгод.

Основное содержание диссертационной работы изложено в следующих публикациях:

1. Я.Ш. Школьник, А.Г.Шакуров, М.З. Мандель. // Новая технология и оборудование для переработки шлаковых расплавов // г. Москва. Металлург 2011. -№10 -с. 58-60.

2. Я.Ш. Школьник, М.З. Мандель, А.Г. Шакуров. Переработка шлаковых расплавов с охлаждением их в межшаровом пространстве // г. Москва — Бюллетень научно-технической и экономической информации Черная металлургия. 2012. - №4 -с. 110-112.

3. А.Г. Шакуров, Я.Ш. Школьник, В.М. Паршин, и др. // Охлаждение и кристаллизация шлакового расплава в межшаровом пространстве // г. Москва. Сталь 2012. - №5 -с. 19-22.

4. А.Г. Шакуров, Я.Ш. Школьник, В.В. Журавлев и др. // Технология и оборудование для переработки и стабилизации жидких сталеплавильных шлаков // г. Москва. Проблемы черной металлургии и материаловедения 2013. -№2. — с.44-48.

5. А.Г. Шакуров, Я.Ш. Школьник, В.М. Паршин и др. // Технология и оборудование для переработки и стабилизации жидких сталеплавильных шлаков в кондиционный инертный наполнитель для дорожного строительства // Сб. трудов 12-го Международного конгресса Сталеплавильщиков России, г. Выкса 2012.

6. А.Г. Шакуров, Я.Ш. Школьник, В.В. Журавлев и др. И Результаты разработки технологии и оборудования для переработки и стабилизации шлакового расплава в товарный продукт // г. Москва. Бюллетень научно-технической и экономической информации. Черная металлургия 2014. №2. - с.82-86.

7. А.Г. Шакуров, В.В. Журавлев, В.М. Паршин и др. // Комплексная переработка жидких сталеплавильных шлаков с восстановлением железа и получением качественной товарной продукщга // г. Москва. Сталь 2014. -№5 -с. 75-81.

8. Патент RU № 2489370 Устройство для переработки шлаковых расплавов / Школьник Я.Ш., Паршин В.М., Чертов А.Д., Шакуров А.Г., Ковалев В.Н. 0публ.10.08.2013. Бюл.№ 22.

9. Патент RU № 2501750 Устройство для переработки шлаковых расплавов. / Школьник Я.Ш., Паршин В.М., Чертов А.Д., Шакуров А.Г., Ковалев В.Н., Костин A.C., Ламухин A.M., Федотов О.В., Моров Д.В. Опубл. 20.12.2013. Бюл. № 35.

10. Патент RU № 2497764 Устройство для переработки жидких шлаков / Рубанов Ю.К., Евтушенко Е.И., Паршин В.М., Токач Ю.Е., Шакуров А.Г. Опубл. 10.11.2013. Бюл. №31.

Подписано в печать 16.09.2014 г. Тираж 150 экз. Заказ № 726 Отпечатано в типографии «АллА Принт» Тел. (499) 281-86-87, (499) 763-30-86 www.allaprint.ru