автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Разработка технологии и установки для получения гранулированных шлаков пониженной влажности

КАЗАХСКИЙ И 1МИК0-Т2 XHQJIОГИЧЕСК Ii 1 МНСТМТУТ

Гб ОД

Я ■•г«.-"! IH^n

-> ¡v.Afi l-oü

IIa правах рукописи

УДК 666.973.2

СЕКГКБАКЗ Болаткан ЕомаханоВич

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И УСТАНОВКИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОЗАНШХ 11ЯАКОВ ПОНЕСЕННОЙ ПЛАТНОСТИ

05.I7.U8 - Процессы и аппараты химической технологии

05.17.11 - Технология силикатных и тугоплавких неметаллических матеоиалой

■A.B. ТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

! 'ШЫМКЕНТ 1996

Работа выполнена в лазахском хлмлко-гехнологическо.л лнсгигу-ге, Научнэ-исследовательско,.! лнсгигуте специального матерлало-зеденпя (г.Зымкент) .

Научный рукозоцлгель:

На чна к ко нсуль та я т:

О[-;щ.::1лькы8 отюненгы:

¿едушее предир.'Ягл ?:

доктор технических наук, профессор Алтибаев „-..л.

кандидат технических на.ук Блтеаирэв МЛ.

доктор технических наук, профессор Л'чпроз Л. Л.

доктор технических наук, доиеьт .¡ерцер

АО "л.ыцро;,!". ( г.,..а;лбид )

та „диссертации состоится ____Г-г-

------ ка заседании специализированного совета

Д 14.<¿3.01 при ;(азахскэ:л х.-шко-технопогпческом институте по адресу: г.Шыглкенг, пр. Та.уке хана, Ь.

С диссертацией .догно ознакомиться в библиотеке лазахского химико-технологического института.

Автореферат разослан

1 1ЭУ5 г.

-Ученый секретарь специализированного созе та, кандидат технических наук, доцент

9бф

ОШАс. 71л?А.-СЫРЦСТ.1КА РАБО'Ы

Актуальное ть^аботы. Технология и оборудование, используемые в настоящее время для.поду.ченяя_гранулированных шлаков, не отвечают современна,г гребозан:1Я.,1 по качеству продукции, урозны механизации л автоматизации производственное провесов, услэв:ш.л тру-

об-лук.шш8го персонала л, что недопусгшю, требованиям по задагз округлю,ей среды о: загрязнения. Гранулированные ишаки, полученние на гидро""елобных установках, л;лз¡иг зла.хность 15...20$, что требует значительных расходов на сушку [примерно 25 кг ус-лозного топлива на I т шлага ) , а такхе приводит к смерзанию ичакз з зимнее время при его транспортирования и хранении. Умень— • щэние количества води, лепользуамои.для охлаждения шлакового расплава, снижает производительность и безопасность работы агрегатов для получения гран/лпрованных шлаков. Перспекг:изным направление..! получения гранулированных шлаков является водная грануляция и интенсификация процесса обезвоживания шлаковой пульпы с использованием .уизлческого тепла ишака.

Работа выполнялась в соответствии с координационным планом ЛИ ЧазССР на Юоб... Т?1.1^ годы по разделу и. 17.1.6 II "Разработка технологии производства строительных материалов и изделии на основе огненно-шдких расплавов Ьоауорного производства", а так-ле по тематическим плана:.! научно-исследовательских работ Казахского химико-технологлческогэ института и научно-исследозательского института специального материаловедения.

¡¿елью_саботы является теоретическое и экспериментальное исследование процесса грануляция шлаковых расплавов, разработка технологии и .установки для получения гранулированных 'Шлаков пониженной влажности. 3 связи с этш были поставлены следующие задана :

- разработать эдокглвные способы и процессы обезвоживания гранулированных шлаков;

- разработать ¡латематическую модель процесса получения гран.улиро- '" ванных шлаков пониженной злачноети;

- установить зависимости показателей конечного продукта от регу-т лируемых параметров технологического процесса.

Научная новизна. Исследованы процессы тепломассообмена при грануляции шлаковых расплавов металлургических и химических производств, а такге процессы вибрационного оиезвоживания гранулированных шлаков. Определены оптимальные режимы работы виброобез-воживателей для гранулированных шлаков.

\

V 4

Лссдедозана зависимость остаточной Елажнэсти гранулированных шлаков; а также уноса мелкл-с частиц шлака с отфильтрованной водой от конструктивных особенностей опытной установки по грануляции шлакового расплава. Определены оптимальные технологические параметры процесса получения гранулированного шлака пониженной влажности.

Разработана математическая модель процесса получения гранулированного шлака пониженной влажности методом водной грануляции и двухступенчатого обезвоживания шлаковой пульпы. Получены зависимости конечной температуры и влажности граншлака от регулируемых параметров работы установки по грануляции шлакового расплава.

Лсследованы процессы образования токсичных газовыделении при производстве гранулированных шлаков. Разработан способ неитрали-заши токсичных газовыделении при грануляции шлакового расплава ^ос^орного производства путем применения водорастворишх добавок-неитрализаторов.

Новизна разработанных технических решений подтверждена ь авторскими свидетельстзами на изобретение.

Практическая ценность работы. На основании проведенных исследовании разработаны способ и установка для получения гранулированного ллака пониженной влажности (менее грануляцией во вращавшемся барабане и вибростимуляцлей процессов обезвоживания.

Разработан способ нейтрализации токсичных газовыделений при грануляции олектротерморос.|Ю1)них лшаков. При проведении опитно-промышленних испытаний на II) "¿ос^ор" ( г.Шымкент) с использование..! растворимых добавок-нейтрализаторов достигнуто снижение концентрации РН3и р. в парогазовых выбросах над гранворонкой( соответственно, з 4,7 и 17 раз.

Результаты исследований использованы при разработке исходных данных на проектирована установки по грануляции электротерможос-£орных шлаков на Гамбылском Ш "Нод.рос".

Автор защищает:

1. Разработанные способ и установку для получения гранулированных шлаков пониженной влажности методом водной грануляция и двухступенчатого обезвоживания шлаковой пемзы.

2. Экспериментальное данные по получению процесса обезвоживания шлаковой пульпы, способов его интенсификации, а также зависимостей остаточной влажности гранулированного шлака от регулируемых параметров работы установки по получению граншлака.

3. ;,йтематйческуы модель процессов грануляции шлакового расп-

лава, обезвоживании л подсуаки с получением гранулированного шла- , "на по'к.х^енко;! злалности.'• •" • - • ---- — - • ' • - •' • •• -

4« Результаты исследований тепломассообмена в г:щрд\<елобе, зо зраиэкл. емся барабане и злброгрохоге в процессе получения гранулированных шла.<ов. ,

5.-Способ снижения концентрации токсичных газ отделений при грануляции шлакового расплава фосфорного производства с промене-' нпеа добавок-неитрализагоров.

6. Механизм обезврешаашт токсичных газовыделении при производстве и применении гранулированных ЭТр шлаков. г'

■1ичныи_вклаа автора состоит в непосредственном исследовании. процессов грануляции шлаковых расплавов и обезвоживания гранулированных ишаков, в разработке и испытаниях оборудования для по-. • ■ лучения грашшаков пониженной влажности, а также в разработке,'--.,:"^ и испытаниях способа нейтрализации токсичных газовыделений при ' ' | грануляции олектротермофосюрных шлаков.

Апробация. работа. Основные' положения раоогы доложены на Зое- ■■ союзном семинаре "«с-иатные материалы" ( Апатиты, ГЗЬ'ОГ.) , 'П всесоюзном совещании - семинаре начальников лаборатории цементных заводов ( Одесса, 199Р г.] , Всесоюзном научно-практическом совещании "Экологического проблемы переработки вторичных ресурсов в строительные материалы и изделия" (Чимкент, 1990 г.) , I Республиканской конференции-молодых .ученых и специалистов вузов Казахстана ( Алма-Ата, 1991 г.) , Всесоюзной научно- техническом конференции "Интенсивные и безотходные технологии и оборудование" < (Волгоград, 1991 г. ) , конференции "утилизация отходов в произ--водстве строительных материалов" ( Пенза, 199^ г. ) , Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы тут, технологии, производства и обучения" ( Шымкент, 1993 г.) , Региональной научно-технической конференции "Наука и технология-93" (г.Шымкент, 1993 г. ) .

Публикации. По результатам раб.оты опубликовано 12 печатных работ, получено ь авторских свидетельств на изобретение.

Структура и обьем работы. Диссертация состойг из введения, шести глав, выводов, списка литературы и приложений. Она .содержит 156 страниц машинописного текста, 34 рисунков и 19 таблиц. Список литературы включает 145 наименований работ. Приложения к работе выполнены на 17 страницах.

СОДЕКйШгЕ РАБОТУ

Во введении показана актуальность работы, определена научная новизна и сформулированы цели и задачи исследований.

,В пепво'л гиаве приводятся общие сведения о шлаках, дается анализ состояния переработки доменных и фосфорных шлаков в строительные материалы. Показано, что основным продуктом шлакоперера-ботки является гранулированный шлак. Рассмотрены процессы грануляции шлакового расплава, их преимущества и недостатки.

Анализ научно-тохнической литературы и патентных источников показывает, что совершенствование технологии и оборудования по грануляции ведется в трех основных направлениях:

- применение элективных методов обезвоживания шлаковой пульпы, полученной в результате водной грануляции;

- применение безводного остекловывания шлакового расплава методом намораживания на металлическую поверхность с последующим водпьил или безводным охлаждением полученного продукта;

- получение гранулированного шлака методом воздушного или механического диспергирования.

Наиболее эффективным является водная грануляция шлакового расплава непосредственно у доменных или рудно-термических печей.

11а основе проведенного анализа научной и патентной литературы и предварительных исследований выбрана барабанная установка для получения гранулированных шлаков§ из шлакового расплава методом водной грануляции с последующим обезвоживанием шлаковой пульпы и использованием физического тепла шлака для его подсушки.

Во второй главе приведены характеристики используемых материалов, схемы экспериментальных установок и методика проведения исследований.

В соответствии с поставленными задачами экспериментальные исследования проведены на специально сконструированных установках, а такие на лабораторной виброплощадке 43 ЕА и вибрационном электродинамическом стенде ВЭДС-200А.

С.целью изучения динамики обезвоживания шлаковой пульпы разработана и изготовлена стендовая барабанная установка. Для исследования зависимости остаточной влажности шлаковой пульпы от температуры, высоты слоя материала и фильтрующей поверхности использовалась лабораторная виброплощадка 435А, для изучения зависимости остаточной алааности от амплитуды и частоты колебаний -вибрационный электродинамический стенд ВЭДС-200А.

Для получения гранулированных шлаков поннкенной влажности о'ияа разработана я изготовлена установка, "содержащая гидрожелоб, вращающийся барабан и виброгрохот. Исследования по получению гранулированных шлаков пониженной влажности проводились на переплавленных шлаках.

Исследования санитарно-гигиенических свойств гранулированных электротермоТюсфорных шлаков проводили согласно "Методических рекомендаций" по проведению сацитарно-химических исследований фосфорных шлаков л строительных материалов на их основе..." (Алма-Ата, ICG7 г.), разработанных Б.А.Козловским, М.К.Гитеглировим л др.

Б тпетьеп глазе приведены и обобщены результаты исследований процессов интенсификации обезвоживания гранулированных шлаков.

Исследование связей воды с материалами и способов снижения влажности материалов показывают, что с помощью механического обезвоживания невозможно получение гранулированного шлака влажностью ниже 10%. С целью получения гранулированных шлаков пониженной влажности необходл.ю максимально пнтенснпитщювать процесс обезвоживания шлака, а также использовать физическое тепло шлака для его подсушки. Для интенсификации обезвоживания шлака был выбран процесс вибрации, который, как показывает опит работы смежных . отраслей промышленности, является наиболее перспективным при обезвоживании зернистых материалов.

Дальнейшие исследования процесса обезвоживания были посвящены выбору оптимальных параметров работы виброгрохота - как аппа- ! рата для обезвоживания гранулированных шлаков.

Исследованы влияние на остаточную влажность шлака температуры шлаковой пульпы, высоты слоя материала на виброгрохоте, амплитуды и частоты колебаний виброгрохота, а также - ширины щели ''; фильтрующей поверхности. • '

Исследования влияния высоты слоя материала показали отсутствие закономерности в зависимости остаточной влажности шлака отл высоты слоя материала.

Дальнейшие исследования зависимости остаточной влаанооти гранулированных шлаков от режимных параметров вибрации проводили. на вибрационном электродинамическом стенде - ВЭДС-200А с иополь- • зованием электротермофосфорных шлаков ЧПО " Фосфор". В качестве базовой установки для обезвоживания нами был выбран виброгрохот ГИСТ-72, который имеет рабочую амплитуду 6 мм и частоту колеба-

ей;; сит - 12,5 в секунду.

При этом ускорение, получаемое обезволиваемым материалом равно .. ^

х = А(2 <к])<

где: ■--А - амплитуда колебаний, м; г

у-^астота колебаний, с-1.

При А = б мм = 0,006 м я ^ = 12,5 о'1

\ К = 0,006 /2 - 3,14 • 12,5/2 = 37 м/с2 «г 3,5а

- \ 1 где: - ускорение свободного падения.

-^^Исходя из вышеизложенного, при проведении исследовании регулирования амплитуду и частоту колебаний установки таким образом, чтобы обезвоженный материал получал ускорение, равное 3,5д . Результаты исследований влияния амплитуды и частоты колебании на остаточную вяаккость электротерлогёосфорных шлаков приведены на рис.1.

Установлено, что при амплитудах колебании 0,4 и 0,10 .мм/частота колебаний, соответственно 48 и 75 с"V остаточная злаяность меньше, чем при амплитуде колебаний 5,6 мм, однако при этом резко возрастает унос мелких частиц, соответственно, в 1,65 и 2,1 раза.

Лучше результаты получены при колебаниях с амплитудой 1,4 мл п частотой 25 с-1.

При проведении исследовании по определению наиболее эффективных Фильтрующих поверхностей были использованы щелевые пластины, как наиболее распространенные для обезвоживающих грохотов. С целью получения сравнительных данных изучалась остаточная влажность и унос мелких частиц через щелевые пластины с разной шири- . нон щели (1,0; 1,5; 2,0 мм), имеющим одинаковое живое сечение (относительный проход). Значения остаточной влажности и уноса мелких частиц при обезвоживании на ВЭДС-200Л показаны на рис.2. Исследования показали, что фильтрующей поверхности с шириной щели 2 мм остаточная влажность не зависит от относительного прохода. для поверхностей с щелями в 1,0 и 1,5 мм при увеличении относительного прохода остаточная влажность уменьшается.

Унос мелких частиц с отфильтрованной водой возрастает с увеличением относительного прохода у пластины с щелями 1,5 мм. У других фильтрующих поверхностей не наблюдается четкой зависимости уноса мелких частиц от относительного прохода.

Исследования показывают, что наиболее эффективными обезвожи-

5 мин вибрации для различных относительных проходов (живых сечений): I - ширина щели 1,0 мм; 2 - ширина'

птаттгг Т ^ иям • — гптжт^ггма тпчттт О Г\

завдиш поверхностями являются щелевые пластины с аирино:": щели 1,5 мм Г

С целью получения гранулированных шлаков пониженной влажности нз шлаковых расплавов сконструирована, изготовлена и смонтирована экспериментальная установка, состоящая из грех основных узлов: гидрог.елоба, -враЦшегося барабана и впброгрохота. При проведении исследовании регулировались число оборотов барабана и угол под^еуа виброгрохота.

Результаты исследовании по получению гранулированного шлака пониженной влажности на экспериментальной установке приведены на сис.З и 4.

7 6 5

4 3

%%

\

п.

¿зависимость влажности шлака от угла подьема виброгрохота: I - п.' = =4 об/мин; 2 -п=б об/мин; 3 - К =3 об/мин.

6 8 обДин.

Рис.4. Завис ямос ть влажности шлака от числа оборотов вращающегося барабана: I - оС = О0'; 2 - (¿ = 5°; 10°.

Рекомендуемые режимные параметры экспериментальной установки Для получения граншлака влажностью менее 5$: число оборотов барабана - 6 об/глин и угол подьема виброгрохота - 10°. Удельный расход воды на грануляцию - 4,0-5,0 м3/т шлака.

Четвертая глава посвящена моделированию гидродинамических а теплообменных процессов грануляции шлакового расплава.

Процесс получения гранулированных шлаков по предлагаемой технологии ведется в три стадии: в гидрожелобе, вращающемся барабане и виброгрохоте.

На первой стадии - в гддрожелобе - шлаковый расплав в виде неразрывной струи сливается на поток воды. Поток воды подхваты-

зает шлаковый расплав, разбивает его на отдельные струйки я забрасывает во внутрь-вращающегося барабана, где имеется определен- — :-:кы уронепь воды.

Во второ!': стадии - во вращающемся барабане - частицы шлака энергично перемешиваются с водой, что ведет к их термодроблению. Образуются зерна (гранулы) шлака, которые с водсй составляют смесь - плановую пульпу. Шлаковая пульпа подхватывается улиточными пе-регрухагелями, имеющимися па выгрузочном конце барабана, частично обезвоигаается и перебрасывается на виброгрохот.

Па третьей стадии - на виброгрохоте - происходит обезвогшва-ние, подсушка за счет физического тепла шлака и транспортировка к выгрузочной течке частиц получаемого продукта.

Для определения параметров работы установки разработана математическая модель процесса. При составлении модели использованы, данные, полученные в ходе предварительных исследований. :

Схематическое изображение процесса получения гранулированного □лака пониженной платности приведено на рис.5.

С8

Рис.5. Процесс получения гранулированного шлака пониженной влажности

Для составления математической модели процесса необходимо определить скорость течения воды, поступащей в гидрожелоб.

Для определения скорости воды необходимо решить систему, уравнений: __ .

дР,

п. лР= ДР<у<^АРТр

для математического описания процесса, происходящего в гидро-келобе, используем модель идеального вытеснения для установившегося оежима

\5-cp ^ = с^ае-Тш)

(3)

Первое уравнение для изменения температуры води, 'второе -шлакового расплава по длине гздрожелоба.

Система уравнении (3) решается методом С'йлера. Для математического описания процесса во вращающемся барабане используем модель идеального смешения.

тДйЦ-йт^ + к-Гт СТв ~ Т(2) = О; Сб К11" К + Т63 ] - Св Т? ■ -V ' <4 >

<

Математическая модель процесса, происходящего в грохоте,.имеет вид системы уравнении

Сил- сп^- К-ГдТ (Лш-Т5) к (Тш- Т5) = тг-р (Р~Р°) ; Т?2<чоо0;

Сш-глц* (Т|лл-Тк.ип")-Св тР(Ткип-Тр) ----

Решение системы (5) дает время пребывания шлака на виброгрохоте. Среднее время пребывания частиц шлака на виброгрохоте зависит ~от скорости движения материала по фильтрунцей поверхности. Ско-

(5)

рость движения материала з свою очередь зависит от угла наклона (подъема) виброгрохота. ----------- ------ - - - - -

Регулируя угол наклона (подъема), могло добиться необходимо?? скорости движения материала и, соответственно, необходимого времени пребывания шлака на виброгрохоте. Отсюда следует, что получение гранулнрованного шлака с необходимыми показателями влажности и температуры возможно путем регулнрованпя режимных, параметров установи! (угла наклона или подъема влброгрохота, а татсяе числа оборотов барабана).'

Расчетные данные, полученные из вышеприведенных уравнений • при соответствующих начальных условиях, адекватны результатам, получении?.! на экспериментальном установке (см.главу !'!).

В пятой главе сделан анализ источников токсичных газовыделений при производстве и применении гранулированных шлаков, приведены результаты исследований по разработке способов их обез-реживания и оценке гидравлической активности.

Основными источниками газозьгделенкй при переработке домен-шг.: шлаков являются сульфиды кальция, марганца и яелеза. При переработке шлаковых расплавов фосфорного производства токсичные газовыделенпя образуются в результате реакции пирогидролиза.

При взаимодействии расплавленного фосфорного шлака с водой протекают следующие реакции

(Ыг = гн?+СаО+$Ю2 (6)

СазР2 + ЗН20 +3$и02=2РН3+ЗСа0-^0г (7)

Са8.+ Н20 + 81р1^Н1$+Са0-5Ю2 ■

Элементарный фосфор при контакте с воздухом превращается в Р20д. Фосфорный ангидрид монет образоваться л при окислении ЕН3 по реакции

2РН3+^0г = Р105 +ЗНг0 ' ____СЭ> ;

Установлено, что наиболее эффективным способом нейгрализа- ... ции токсичных газовыделений при производстве и применения 1ра-нулированных шлаков является введение в воду грануляции добавок-нейтрализаторов. В работе в качестве добавки-нейтрализатора

был лспэльзозан сгэк водный концентрированный 03л - о под производства ч'лрчлкскэго ПО "слектрохачнро.л". Пой ьводенлл ОЗд в воду грануляции во вре.-т опатна-лроиышленных испытании на кентском ПО "¿ос.рор" удалось снизип. концентрации газо^ы-< выбросов над грануляционной вопонкои: но Р^О^ в 17 раз и П0.РЛ3 з 4,7 раза.

исследования асплрацлонного воздуха из'мельницы поп по.аоле гранулированных L/IV опаков показали, ч.го прл иомоде шлаков, гранулированных в растворе Già, сшпаетсм выделение Pli.J л ffi по сравнению со шлаками, полученными традиционным способом.

Предлагаемые механизм централизации Piij л Р^Оь, пил гралуля-цлл 1'IV ллаков с лр.иекениег.1 Ciii с аоразозанле..; нелетучие создл-неили следующий

ЦС6 Н,о (МО NQ)l+2Нг0 + 2PHj=^ С6 Н,0(СО Н)2 Г +2Nq0H+2MÛ3P0^

подт:

i/i.ui;::ich лри i:to..i Ма^РОь иллячеоа нелетучим соо-ил'л: механизм связывания дослана л рос.,орного ант ли я цапни, лл ^еитгзнос.'р.уктурцого "¡наальа ^рис.'з

плда

25 20 ^5 чо 5

Рис.6. Фрагменты рентгенограмм контрольного ¿лака (I ) и шлака, гранулированного в растворе G3K (<! )

Ь:

Полученные гранулированные шлаки испытывались на гидравличес- ' кую активность в составе шлакопортландцемёнтов. Испытания"показали, что шлаки, полученные на установке водной грануляция и двухступенчатого обезвоживания не уступают шлакам, полученным по су-шествующей технологии. Л шлаки, полученные в ходе опытно-промышленных испытании по нейтрализации токсичных газовыделений немно-к ! го превосходит по показателям гидравлической активности шлаки |

традиционного способа производства. ' . 'Ч—

Р шестой глава приведена принципиальная схема установки по ' ' , производству гранулированного шлака пониженной влажности опосо- . бом водно!? грануляцггн с двухступенчатым обезвоживанием шлаковой пульпы и вибростимулированием его второй ступени, а также технико-экономическая оценка предложенных технологий я установки. |

Результаты исследований явились основой при разработке исход- I

ных данных на проектирование опытно-промышленной экологически ' 1

улучшенной установки-по производству гранулированного шлака по- I

нижеиной влажности. • '

Экономическая эффективность производства гранулированного |

шлака пониженной влажности при проведении реконструкции отделения ! грануляции Джамбулского ПО "Подрос" составит 2155,04 тыс.руб.

В и В О Д Ы

1. На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований разработана принципиальная технологическая схема | производства обезвреженных гранулированных шлаков пониженной I влажности методом водной грануляции шлакового расплава и двух- . .... > ступенчатым обезвоживанием полученной шлаковой пульпы. • ■• !

2. Исследованиями установлено, что существующие способы механического обезвоживания гранулированных шлаков не позволяют получить продукт влажностью менее 10%. С целью получения гранулированных шлаков влажностью менее 5% необходимо осуществить интенсификацию процесса обезвоживания с применением вибрации, а 1 для удаления свободной влаги, находящейся в порах, - сушку с . - ;

использованием физического тепла граншлака. ' \

-.1

3. Экспериментальными исследованиями определены оптимальнне ' | режимы работы вяброгрохота для обезвоживания шлаковой пульпа и

-п'

наиболее эффективные фильтрующие поверхности. Установлены оптимальные технологические параметры работы опытней установки по получению гранулированного шлака пониженной влажности. Ка разработанной опытной установке получен граншлак влажностью менее 5%.

4. На основании результатов исследований процессов тепломассообмена при грануляции шлаковых расплавов разработана математп-. ческая модель процесса получения гранулированного шлака методом водно;; грануляции и двухступенчатым обезвоживанием шлаковой пульпы. С целью оптимизации процесса получения граншлака пониженной влажности установлены зависимости температуры и влажности гранулированного шлака от регулируемых параметров работы установки по грануляции шлакового расплава.

5. Изучены процессы образования токсичных газовыделений при грануляции шлаковых расплавов и переработке гранулированных шлаков, а также способы их снижения и подавления.

6. Разработан способ нейтрализации токончит: газовыделений при грануляции шлакового расплава фосфорного производства с помощью растворимых добавок-нейтрализаторов, вводимых в воду грануляции. Введение добавки-нейтрализатора (СЗК) в количестве 0,08$ мае. при проведении опытно-промышленных испытаний на ПО "Оосфор" (г.Шыы-кент), позволило снизить концентрацию РП3 и Р2О5 над гранворонкой, соответственно, в 4,7 и 17 раз.

7. Установлено, что гранулированные шлаки, полученные в ходе экспериментов и опытно-промышленных испытаний, не уступают по показателям гидравлической активности и размолоспособности шлакам, полученным по традиционно» технологии.

8. Результаты исследований использованы при разработке исходных данных на проектирование установки, по получению гранулированных электротермофосфорных шлаков при реконструкции отделения шла-копереработки 1амбылского ПО "Нодфос". Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемой установки 2165,04 тыс.руб.

(в ценах 1990 г.).

Условные обозначения;

Св, Сщ - теплоемкости воды и шлака, кЦз/(кг-К); Т0, Тщ - температура воды и шлака;°К; т«- масса шлака (шлакового расплава), кг; гп& - масса воды, поступающей на грануляцию, кг; гид - масса воды, уходящей со шлаком, кг; гПр-мас-— са пара, кг; ггцг масса отходящей воды; Т - время, с; К-ко-______

э^рпязнт теплоотдачи, /(гАс-град) ; F -площадь тепло- , отдачи, ?.г; 0,- количество теплоты,-кДж;. скрытая геплога__ | парообразования, хД^/кг; - коэффициент маосоогдачи; р , ро~ ] давление пара ка гранямз шлак-вода и вдали от эгон границы, атм; | рв - плотносп зоны, кг/гР; - плотность шлака (дисперсная"), ! кг/.м^; Д - безразмерный коэффициент трения.

I

Основное содержание д!.ссартаппп изложено а следующих работах: | I. Битемиров л., Еажлров Н.С., Серикбаез Б.З. и др. Пути с ниже- ! н:-:к выделении Фосфористого и .угористого водорода из гранулиро- | ванного шлака (.юс горного производства // Тез.дою1!.всесоюзного ! семинара "Зосшагнне материалы" / Алапгы, 1990.- С.¿(Ь-¿. Блтзикров К., Катаров К.С., Серикбаев Б.й. и др. Исследование санитарно-гигиенических характеристик гранулированных .росрор-ных шлаков // Тр.К.ьЦемёнта "Основы-повышения элективное ги производства и качества цемента".-Одесса, 1900.-С.о4. ' .,

3. Розовский Л.Д., Серикбаев Б.^., Бигемиоов Г. Г. . Изучение гицраз-ллческои актайносгл гранулированных шаков различных способов производств // Г-зз.докл.зсесоюзн. научно-практического совещания "Экологические проблемы переработки вторичных ресурсов з строительные .латэрпалы и изделия" .--{имкент, 19уС.-Ч.1.~С.ЬС-о1.

4. Розовский Т.Д., Серикбаез Б..З. Перспективные направления разработки экологически члсгои энергосберегающей технологии производства гранулированного ллака // Гам же.- Ч. 11. -С. ОС -ЮС.

5. Серикбаев Розовским Л.Д., Битемиров .1.К. Новая технология получения гранулированных шлаков // Сб.тез. I Республлкан- .

скои конференции молодых ученых и специалистов ¿узов Казахстана : "Разработка теоретических основ и создание ресурсосберегающих ■ экологически чистых технологий, методов и материалов",- Алма-Ата, 1991.- С.26.

Битемиров М.К., Батаров И.О., Серикоаев fi.il., Даулемяроа „1.С. . Снижение токсичности газовыделении из шлаков ироспорной промышленности // Тез.докл.Зсес.научно-техи.конференции "",1нтенслзные :; безотходные технологии и оборудование".-Волгоград, 1951.-Ч.П.- С.55-06.

7. Серикбаев Б.З., Розовский Л.Д., Битемиров М.К.-, Бажиров Н.С. Получение гранулированных шлаков пониженной влажности // Тез. докл.конференций "Ут1Ш1зация отходов в производстве строительных материалов".- Пенза, 1992.-Ь. Даулетияров Ы.С., Серикбаев Б.2., Битемиров ;Л.К., Баетров Н.С. Применение добавок-нейтрализаторов для снижения токсичных газо-

Ic

выделение при получении и применении гранулированных злектро-термофос^орных лшаков // Там «е. - С.19.

9. Серикбаев Б.З., Розоаскми Л .Д., Алтыбаев :«1. А., Бите,миров „i.X., Байяров Н.С. Способ и .установка доя получения гранулированных олакоа,-;;эп. в КазНИЛ НлИ 30.11.392ö-Ka 92.

ТС.Серикбаез Б.З., Алтыбаез л. А., Блгедииоа »i. К., Батлроа Н.С. Способ получения гранулированного шлака. Лнф.листок ь-с2. Каз.цНТЛ.- Ыымкент, 1992.

_11.Серикбаез Б.З., Еателфов М.К., Ба-плроа U.C. Зависимость показателей гранулированного ляака от регулируемых параметров установки // Тр.мегд.техн.конференции "Актуальные а..обле.лы науки, технологи;:, про из воде гза а обучения".- Шымкент, 1093.- Т.2.-С.

и.Оерикбаев B.'î., Бнтемироэ ■:!.;<., Б.гироч U.C., Алгиоаеа .i.A. Экологические улучшенная .установка для получения гранулированных шлаков // ..-атерлалы конференции тезлсы "liayica л гехнология-93".- ;Чы;.исенг, 1993.- С.¿99.

13."сганэвка для производства стекловидного шлака: A.C. СССР 1564953 / Рогоасклй .[.il., Розовский А.л., 0льг'шс;ак «>.:•;., Се-рикбаев Б.З. // 1990 (не публ.).

14.7стройство для производства гранулированного шлака: A.C. СССР I6223I3 / Розоьскли Л.Д., Овчннклк H.J., Сорикбаеи Б.З. и др. // Б.и. jV 3, 1991.

.Ii.Устройство для получения гранулированного шлака: A.C. СССР 1634649 / Серикбаез Б.З., Розовскии Л.Д., Багров Н.С., Блте-.лиров ..'ид. л др. // Б.и. 10, 1991.

1-5.Способ обработки лакового расплава: A.C. СССР I7C5253 / Бптз-миров Ы.К., Сатиров Н.С., Серикбаев, Б .Я. и др. // Б.и. jte. 199.4.

17.Способ переработки шлакового расплава: A.C. СССР 171573с'/ Би-гемиров М.;{., Ба-'лров Н.С., Серикбаез Б.З. и др. // Б.и. ic- ь, 1992.

Id.Cnocoö переработки шлакового расплава: A.C. СССР I7I5739 / Бл-гемиров М.л., Бачсиров Н.С., Серикбаев Б.З. и др. // Б.и. й.

19.Устройство для производства гранулированного олака: A.C. СССР 172<ЛС9 / Розовский Л.Д., Серикбаез Б.2., Колтон Г.П. и др. // Б.и. ^ 15, 1992

20.Устройство для производства гранулированного шлака: A.C. СССР 17Розовский Л.Д., Серикбаев Б.З., Розовскии А.Л. и др. // Б.и. М 37, 1992.

1992.

\

C2?í..i-?i:íi} ¡;;шт..лн ¿.млхл í/.r!r:H ■

' ' -- --- - ! " '.'.лгчлг^г f т ..опдвт'лг«'! ту'Чрткголгзи шмакти олуа , r :

мрнил-'ан тчулпл-тгме ;.¡nu »n.wy " гачириби Со'ынша " j

г гдv.»сгшц ¡сандидати .¡v{¡о лос г н алу »-олг.'няага *зпону ' !

:.с/;я.:о';ч1(1')1Г;ц ir г .; .¡soin in - I

ï Y Jl 'J P !! .; ':!. ; • I

05.¿7.'J"- - Xu..;:¡H Î'WXH>дс>гм;»С!11«ц лроччстшл

' i

::e;i алпароттари.

.17. f" - ('иликагтя дли.! ^алчи^т-'« !

.шмллзхое -юто ¿малдард'ц

t':xaojior:i)!cíi.

га,лил и', ;v,'Miic члгад.-иш.ти т 'чондот'лгон ту"ipni íkt<5л-пм! шил.зкти алус. .,у и;;пдгк (Зорит ht to:íiu) гогдялм^ процостер ■■;г)11.дм;|,.'!!лм{) цдиуг.з., coiriíuin i»htíu: ту'' i [.-ta f кталу k-inhr.w ua'Vw По.ит::н зиячл-г f'j ;¡onen гяздарду топтау :.ptu> хомга лрналган.

'_'ортт«у »рт;мис®и<и !л»'алдил!<ги 5% ка-; тугр-; гктзлгон r¡-ла^ ол;:иат ш r,o-:.::ipi'"»u цдои*:1, л-mtii ..."пи- /imcT'j[н• лл.п. Anuirán Ty"ij!3T ;т? лклактид члгалднли»*»:шц Ч'Жцчргннмд реттоло-тin ииргл.н.'трлергнй ба^ланнст:* ок<зн:н cunarç ит:i.-.íqл«зг:г к -рсотт!.

'-¡лналдилигм т .чоидетi л гон ту Чратктзлг^н иилшсти илу проио- ! спиц ммто:-.ати;:алик, .одсл: "!г(д>злд1.

Еадвиган т-л.!;ста ту >:р2:;;тэу хез хидэ у ли газдар па4 да Солу npouecTöpi зорттэлд!..

¿ocbop чндтртсгнде балаган аилактн ту'Чрзтктеу лвз'гндэ па'да холатын уг.и газдарди ;:ш'о ^д-ici эцделд!.

Ззрттеу нчти'.селер! Ламбылдагы " >'0Д ?0С " ;?на:ргст:к Егрлес-т:г:ндв тлкхрибел! 'нерк-ncinTÍ --^ондиргы нобалауга бастапчн л i— меттер -эадеуге па'^даланган. ;

S U K K ft R Y

the thesis of Bolatzhan Ermahanovich Serikbayev "The development of the technology and the plant to produce granulated slags uith reduced humididy". For the candidate scince (technigue) degree.

05. 17. 08 - Process and apparatus of chemical techology. 05. 17. 11 - Techology of silicate and tightly melting nan -

levoted to the problem of the development of ■technological processes and plants which provide the obtaining of granulated slags of reduced humidity as'uell as the localization and neutralization of harmful liquid and gaseous discharges produced during granulation.

As a rezult of the work there was developed,conztructed and mounted the plant to prodice granulated slags uith the humidity less than 5 '/.. Tests showed that parameters of the plant work can regulate the humidity of the granulated slags.

The mathematical model to produce granulated slags with reduced humidity was developed too.

The processes of forming of toxic gaseous dischardes during the granulation of slags melting are studied.

The method of neutralization of toxic gaseous discharges during tne granulation of slags melting in the phosphorus industry using soluble additives for neutralization was deve -loped too.

The results of the research have been used in the development of the initial data for the project of experimental industrial plant for granulation of electric .thermo phosphorus at the Zhambyl industrial association " Hodphos ".

HasXTW .Jmaaaji EXT 3aic:5II-I00