Файл: Реферат таырыбы Металлургиялы шлактар олдану арылы силикатты рылыс ндірісіні алдысыз технологиясын сипаттау.docx
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 104
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Қорғасын балқыту зауыттарында пайда болатын шлактың құрамы келесі 2кестеде келтірілді [1].
Кесте 2
Қорғасынды шахталық балқыту барысындағы шлактың құрамы
| Зауыттар | Құрамы, % | |||||||
| ZnO | SiO2 | FeO | CaO | Al2O3 | S | Cu | Pb | |
| А | 12,0 | 25,0 | 37,0 | 15,0 | 8,0 | - | 0,9 | 1,6 |
| Б | 3,0 | 29,9 | 37,1 | 18,5 | 9,7 | 0,47 | 0,1 | 1,5 |
| В | 17,1 | 21,4 | 34,5 | 13,2 | 7,9 | - | 0,6 | 1,3 |
Мыс балқыту зауыттарында пайда болатын шлактың құрамы келесі 3 кестеде келтірілді.
Кесте 3
Шағылтқыш пештерде алынатын шлак құрамы
| Зауыттар | Құрамы, % | ||||||
| SiO2 | FeO | CaO | Al2O3 | MgO | Cu | MnO | |
| А | 33,0 | 0,8 | 43,0 | 12 | 5,0 | 0,9 | 1,8 |
| Б | 32,1 | 0,5 | 44,3 | 12,2 | 1,84 | 0,1 | 1,1 |
Силикат материалдарын және өнімдерін алу үшін химиялық өндірістегі, түсті,қара металлургиядағы шлактары өңдеу мен пайдалану.
Шлактар-бастапқы материалдар (отын,руда, балқыма, газды орта)құралдарындағы жоғарытемпературалық өзара әрекеттерінің өнімдері. Олардың химиялық құрамы мен құрылымы бос жыныс құрамына, балқытылатын металл түріне, металлургиялық үрдіс ерекшеліктеріне, салқындату шарттарына және т.б. байланысты өзгереді. Шлактар келесі үрдістер нәтижесінде алынуы мүмкін: алюмитермиялық үрдістерде және отынның төменколориялы түрлерін жаққанда балқыма түзусіз; отын жағу үрдісінде бастапқы құрамдарды бөлшектей балқытуда; бастапқы құрамдарды толық балқытуда (метааллургиялық үрдістердің көбінде). Өнеркәсіптік қалдықтар мәселесін көбірек тиімді шешу қалдықсыз технологияны енгізу болып табылады. Қалдықсыз өндірісті жасау шикізаттың көп қолданылуын қамтитын тұйық айналысты жүйелерді өңдеу, технологиялық үрдістердің қағидалы өзгеруі есебінен жүзеге асады. Өнеркәсіптік қалдықтарды тұтынушы салалардан көбірек сыйымды құрылыс материалдарының өнеркәсібі болып табылады. Өнеркәсіптік қалдықтарды пайдаланы шикізат рерурстарында құрылыс қажетін 40%-ға дейін жабуға мүмкіндік беретіні анықталған. Өнеркәсіптік қалдықтарды қолданы табиғи шикізаттан өндіруге қарағанда құрылыс материалдарын жасауға кететін шығындарды 10-30% төмендетуге мүмкіндік береді,капиталды салымдар үнемділігі 35-50%-ға жетеді.
Шлактар мен күлдер негізіндегі байланыстырушы материалдар
Қатты отынды жаққанда және металдар алғанда қалдықтардың негізгі массасы шлактар мен күлдер түрінде түзіледі. Шлактар мен күлдерден басқа металл өндірісінде шламдар дисперсті бөлшектердің су суспензиялары түрінде қалдықтар үлкен мөлшерде түзіледі. Құрылыс материалдарын өндіруде құнды және кең тараған материалды шикізат жанатын жыныстар және көмір байыту қалдықтары, рудаларды байыту қалдақтары және болып табылады. Байланыстыру материалдарын өндіру шлактар қолданудың ең тиімді облыстарына жатады. Шлакты байланыстыруды келесі негізгі топтарға бөлуге болады:шлакопортландцементтер,сульфатты-шлакты, әкті-шлакты, шлакты-сілтілі тұтқырлаушылар. Шлактар мен күлдерді мінді түрде дайын шикізат сияқты қарастыруға болады. Оның қүұрамында кальций оксиді (СаО) әртүрлі химиялық қосылыстарда байланысқан, соның ішінде цементті клинкер минералдарының бірі-екікальцийлі силикат түрінде де. Шлактар мен күлдерді қолданғанда шикізат қоспасын дайындаудың жоғары деңгейі отын үнемділігі мен пештер өндірушілігін жоғарлатуды қамтиды. Саз балшықты доменді шлакпен ауыстыру әкті құрам мазмұнын 20%-ға төмендетуге, клинкердің құрғақ өндірісінде отын мен шикізаттың үлестік шығынын 10-15%-ға азайтуға, пештер өндірушілігін 15% жоғарлатуға мүмкіндік береді. Азтемірлі шлактарды доменді және феррохромды қолданумен және балқытудың қалпына келтіретін шарттарын жасаумен электрпештерде ақ цементтер алады. Феррохромды шлактар негізінде металды хром тотығуымен балқымада клинкерлер алуға болады, оны қолданғанда цементтер тегіс және тұрақты реңкті болады. Әкті-шлакты және әкті-күлді цементтер-әк пен ЖЭС әкетудің доменді түйіршіктелген шлактың немесе күлдің бірге үгітуімен алынатын гидравликалық байланыстырушы заттары. Оларды М 200-ден көп емес таңбалы құрылыс ерітінділерін жасауға қолданады. Қамту мерзімдерін реттеу және басқа қасиеттерін жақсарту үшін оларды жасауда 5% дейін гипсті тас енгізіледі. Әк құрамы 10-30% құрайды. Байланыстырушы құрамына кіретін сілті құрамдары аязға қарсы қосымша ролін атқарады, сондықтан шлаксілтілі байланыстырушылар теріс температураларда жеткілікті түрде қарқынды қатаяды.
Шлаккүлді қалдықтардан толтырушылар
Шлакты және күлді қалдықтар ауыр және жеңіл бос тесікті бетон толытушылар өндірісі үшін бай шикізат базасы болып табылады. Металлургиялық шлактар негізіндегі толтырушылардың негізгі түрлері-шлакты қиыршық тас пен шлакты пемза. Тығыз табиғи тасты материалдарды ұсақтау өнімінің физико-механикалық қасиеттеріне беріспейтін бетонды ауыр толтырушылардың тиімді түрлеріне құйылған шлакты қиыршық тас жатады. Құйылған шлакты қиыршық тас жоғары аяз және ыстыққа төзімділікпен және үйкелуге кедергімен сипатталады.
Шлактар мен күлдер негізінде балқыған және жасанды тас материалдары
Бетондар мен толтырушылар байланыстырушылар өндірісімен қатар күлді, металлургиялық және отынды шлактарлы өңдеудің негізгі бағыттарына, негіздерінде силикатты кірпішті және күл керамикасын, шлакоситалдары және құйылған материалдарды, шлакты мақтаны алу жатады. Шлакты мақта-минералды мақтаның әртүрлілігі, құрылысты-техникалық қасиеттері бойынша, шығарылым көлемі бойынша жылушектеу материалдары арасында жетекші орынға ие. Минералды мақта өндірісінде домналық шлактар көп қолданысқа иеленеді. Металлургиялық және отынды шлактар балқымасынан әртүрлі өнімдер құяды:өнеркәсіп ғимараттарының едендерін және жолдарды төсеуге арналған тастар, тюбингтер, бордюр тасы, коррозияға қарсы плиткалар,құбырлар. Шлакоситалдар-шыныкристалды материалдардың әртүрлілігі, шынылардың бағытталған кристалдануынан алынады. Басқа ситалдардан ерекшелігі тас көмір жанған кұлдер,қара және түсті металлургия шлактары шикізат материалдары болып табылады. Олар жоғары беріктілікке ие құрылымдық және жөндеу меатериалдары ретінде құрылыста кеө қолданылады. Шлакоситалдар құрылыста кең қолданылып отыр. Парақты шлакоситалл плиталарымен цоколдар мен ғимарат фасадтарын жабады, ішкі қабырғалармен кедергілерді жөндейді, олардан шатыр мен балкондар қоршауын жасайды. Шлакоситалл-ғимараттың сатыларына, терез жақтауларына т.б. құрылымдық элементтеріне тиімді материал. Жоғары ескіруге төзімділік және химиялық тұрақтылық, химиялық тау-кен және т.б. өнеркәсіп салаларында құрылыс құрылымдары мен аппаратураны қорғауға шлакоситалдарды табысты қолдануға жол береді. ЖЭС күл шлакты қалдықтары күл керамикасын жасауға негізгі шиізат,балшықты жыныстар негізінде керамикалық өнімдер өндірісінде отынқұрамды қоспалар ретінде қызмет көрсете алады. Қабырғалы керамикалық өнімдер өндірісінде қоспа ретінде отынды күлдер мен шлактар ең көп қолданылады. Күл керамикасын 60-80% зол-қалдық, 10-20% балшық т.б. қоспалардан тұратын массадан престелген өнім ретінде шығарады. Күл керамикасы тұрақты беріктілік пен жоғары аязға төзімділікке ие болып, тек қабырға материалы ретінде ғана қызмет көрсетіп қоймайды. Ол жоғары қышқылға төзімділікке және төмен үйкелістікке ие, бұл одан тротуарлы және жол төсемдерін және жоғары мерзімділікке ие өнімдірді жасауға мүмкіндік береді.
Жол құрылыс және шектеулі материалдардағы күлдер мен шлактар
Отын күлдері мен шлактардың ірі тонналық тұтынушысы жол құрылысы, онда күлдер мен күлшлак қоспаларын негіздердің төменгі қабаттарын және жайылатынын орнатуға, жол цементті бетондардағы өоспалар сияқты асфальтты бетондар мен ерітінділерде минералды ұнтақ секілді, әк пен цементтен топырақты тұрақтандырғанда байланыстырушыны бөлшектей араласьыру ретінде қолданады. Көмірлер мен жанатын сланцтер жанғанда алынған күлдер шатыр және гидроизоляциялы ластик ретінде қолданылады.
Жол құрылысында күлшлак қоспаларын бекітілмеген және бекітілген түрде пайдаланады. Бекітілмеген күлшлакты қоспаларды негізінен облыстық және жергілікті белгіленген жолдар негіздерінің жайылатын және төменгі қабаттарын орнатуға материал ретінде қолданады. 16% көп емес шаңды күл құрамында оларды битумды немесе қарапайым эмульсиямен беткі өңдеуге ұшырайтын топырақты жабындыларды жақсарту үшін қолданады. Жолдардың құрылымдық қабаттарын 25-30%-дан көп емес күл құрамымен күлшлак қоспаларынан жасауға болады [2].
Қалдықсыз өндірістер жасаудың негізгі қағидалары және оларға қойылатын талаптар. Өңделген өнімдер мен металлургиялық шылактар, кенөндіру саласы қалдықтарының физико – химиялық ерекшеліктері
Қалдықсыз өндірістердің негізгі қағидалары.
Негізгі жүйелік қағидасы болып табылады. Осыған сәйкес әр жеке үрдіс немесе өндіріс материалды өндіріс пен адамның басқа шаруашылық –экономикалық қызметінен басқа, табиғи ортаны (тірі ағзалар популяциясы, атмосфера, гидросфера, литосфера, биогеоценоздар, ланшафттар) және адам мен оның тіршілік ортасын қосатын, экологты –экономикалық жүйе элементі ретінде көбірек жоғары деңгейде және аймақтағы (ТПК) барлық өнеркәсіптік өндірістің– динамикалық жүйенің элементі ретінде қарастырады. Осылайша, қалдықсыз өндіріс жасаудың негізінде жатқан жүйелік қағидасы өндірістік, әлеуметтік және табиғи үрдістердің өзара байланысын және қазіргі және күшейетін өзарабайланысын ескеруі тиіс.
Қалдықсыз өндіріс жасаудың басқа маңызды қағидасы ресурстарды пайдаланудың кешенділігі. Бұл қағида энергоресурстар потенциалы мен шикізаттың барлық құрлымдарын максималды пайдалануды талап етеді. Белгілі болғандай, шамамен барлық шикізат кешенді болып табылады, оның көлемінің орташа алғанда үштен бірі ғана жолдас элементтер құрады, олар тек кешенді өңдеуінде ғана алынуы мүмкін. Қазіргі таңда шамамен барлық күміс, висмут,
платина мен платинандтер, сондай – ақ алтынның 20% көбі кешенді рудаларды өңдеу кезінде жанама алынады.
Қалдықсыз өндіріс жасаудың ортақ қағидасы оны ұйымдастырудың рационалдығы. Халық шаруашылығының аралас салаларын қосқанда, қоршаған ортаға теріс әсерін және оған келер зардапты төменету көп байланысты болатын, жаңа экологиялық негізделген шикізаттың және энергетикалық технологияларды іздестіру және өндірістің энерго-, материл-, және еңбек қиындығын максималді азайту, шикізаттың барлық құрамдарын саналы пайдалану талаптары мұнда анықтаушы болып табылады. Бұл жағдайда соңғы мақсат энерготехнологиялық, экономикалық және экологиялық параметрлер бойынша бір уақытта өндіріс оптимизациясы болып саналады. Бұл мақсатқа жетудің негізгі жолы істегі технологиялық үрдістер мен өндірістерді жетілудің және жаңаларын өңдеу болып табылады. Қалдықсыз өндірісті ұйымдастырудағы сондай қадамдар мысалдарының бірі күкірт қышқылы өндірісінің қалдығы пиритті огарокті утилизациялау болады. Қазіргі уақытта пиритті огаротер толықтай цемент өндірісіне кетеді. Бірақ пиритті огароктердің құнды құрамдары – мыс, күміс, алтын, темір пайдаланылмайды. Сонымен қатар, мысты, асыл металдарды алумен және темірді кезекті пайдаланумен, пиритті ограктарды (мысалы, хлоридті) өңдеудің экономикалық тиімді техникасы ұсынылған.
Қалдықсыз өндіріске қойылатын талаптар.
Істегілерді жетілдіру жолында және қағидалы жаңа технологиялық үрдістерді өңдеуде жалпы талаптар қатарын сақтау қажет:
-
Өндірістік үрдістерді технологиялық сатылаудың (аппараттардың) минималді мүмкін санында жүзеге асыру, өйткені олардың әрқайсында қалдықтар түзіледі және шикізат жайылады; -
Шикізат пен энергияны көбірек тиімді пайдалануға мүмкіндік беретін, үздіксіз үрдістерді қолдану; Агрегаттардың бірлікті қуатын ұлғайту (оптимумге дейін); -
Өндірістік үрдістер интенсификациясы, олардың оптимизациясы мен автоматтандырылуы;
Энерготехнологиялық үрдістер жасау. Технологиямен энергетиканың үйлесімділігі агрегаттар өндірушілігін ұлғайту, энергоресурстарды, шикізаттар мен материалдарды үнемдеуге, химиялық айналулардың энергиясын толығырақ пайдалануға мүмкіндік береді. Ондай өндіріске мысал энерготехнологиялық сызба бойынша аммиактың ірі тонналы өндірісі болып табылады.
Өңделгенөнімдер мен металлургиялық шлактар, кенөндіру салалары қалдықтарының физико – химиялық ерекшеліктері.