Застосування шламу хімводоочищення тец як флюсу в ливарному виробництві

Реферат: Застосування шламу освітлення води - відходів хімводоочищення теплоелектроцентралі (ТЕЦ) як основного флюсу в ливарному виробництві. UA 90074 U (12) UA 90074 U UA 90074 U 5 10 Галузь застосування – корисна модель належить до використання шламу - відходів теплоенергетики в ливарному виробництві для зниження собівартості литва - чавуну та сталі. Аналогом корисної моделі є застосування основного флюсу - вапняку, який є природною формою мінералу кальциту СаСО3, для зниження температури плавлення пустої породи шихтових матеріалів, а також для очищення металу від сірки, фосфору та інших шкідливих домішок, які переходять у шлак. Вапняк найбільш розповсюджена карбонатна гірська порода, яка складається головним чином з кальциту (СаО 56 %, СО2 44,0 %). В склад карбонатної частини входять також доломіт CaMg(CO3)2, сидерит FеСО3 та родохрозит МnСО3, некарбонатні домішки - глинисті алюмосилікати і мінерали кремнезему, в невеликих кількостях оксиди, гідроксиди і сульфіди феруму, кальцію фосфат, кальцію сульфат (табл. 1) Таблиця 1 Хімічний склад вапняку з різних профілів родовища Профіль родовища Сірий шар Червоний шар 15 20 25 30 35 СаО 44,15 44,27 MgO 2,89 2,33 SiO2 7,6 7,38 Вміст речовини, % Аl2О3 Fe2O3 ТіО2 2,92 2,64 0,22 3,73 3,67 0,27 RO2 1,18 0,99 ппп 39,71 37,7 Недоліком використання вапняку є складний технологічний процес видобутку вапняку, який можна розділити на наступні види робіт: • вскришні роботи • бурильні вибухові роботи • видобувні роботи • відвалоутворення і гірничотехнічна рекультивація • транспортні роботи • переробка (подрібнення, збагачення, висушування), а також значні енерговитрати на перевезення, збагачення вапняку в дробильнозбагачувальній фабриці, необхідність висушування змеленого матеріалу. До недоліків аналогу слід віднести також значне водопоглинення подрібненого вапняку. Перевагою корисної моделі є те, що це відходи виробництва ТЕЦ, який після висушування до 10 % вмісту вологи може безпосередньо використовуватися як флюс в ливарному виробництві. Висушений шлам - це тонкодисперсний порошок, оскільки більше 80 % проби -6 шламу хімводоочищення складають частинки розміром 20*10 м. Гігроскопічність зневодненого шламу незначна - коефіцієнт гігроскопічності становить 0,02 %, що дозволяє зберігати сухий шлам у звичайних умовах, рН шламу -10±2. Використання відходів ТЕЦ - шламу як сировини в ливарному виробництві має цілий ряд переваг: стає можливим розширення мінеральносировинної бази без збільшення видобутку первинної сировини і порушення земель, зниження енерговитрат, забезпечення високої дисперсності і гомогенності в порівнянні з природною сировиною, використання відходів промисловості, що накопичуються у відвалах. Складовані відходи шламу займають тисячі га землі, які виводяться з народногосподарського користування і потребує дорогої рекультивації (UA 23638 U від 11.06.2007 р. Бюл. №8, 2007 р.) Основними компонентами шламу є кальцію карбонат і кальцію оксид і як домішки оксиди силіцію, феруму, алюмінію, (табл. 2) Таблиця 2 Хімічний склад шламу ХВО Вміст речовини, % СаО СаСО3 46,82 35,45 40 SiO2 2,4 Fe2O3 6,55 MgO 0,92 SO3 0,85 Al2O3 0,74 Na2O 0,13 TiO2 0,07 Шлам хімічного очищення води ТЕЦ - це рідкі відходи, які після відстоювання на шламонакопичувачах вивозяться на звалище промвідходів. Не зважаючи на те, що шлам належить до 4-го класу небезпеки, він є комплексним забруднювачем довкілля - призводить до карбонатного засолення ґрунтів, підвищує мінералізацію ґрунтових вод, забруднює повітря пилом і вуглекислим газом, що утворюється під час розкладання його органічної складової. 1 UA 90074 U 5 10 15 20 Масштаби накопичення відходів хімводоочищення ТЕЦ 7 тис. т/рік для ТЕЦ середньої потужності більше 1 млн. т на рік з урахуванням 90 млн. т, накопичених за минулі роки. В основу корисної моделі поставлені задачі: - визначення оптимального об'єму внесення шламу в залежності від порожньої породи руди у доменній плавці і складу шихти в електродуговій сталеплавильній печі; - утилізація шламу хімводопідготовки ТЕЦ; - зменшення антропогенного навантаження на довкілля. Технічним результатом випробування корисної моделі є використання шламу хімводоочищення ТЕЦ зневодненого до 10 % теплом відпрацьованих димових газів на ТЕЦ як основного флюсу в ливарному виробництві. Загальна витрата шламу складає 5-8 % від маси плавки в залежності від складу чавуну, вмісту SiO2 в руді. Вказана корисна модель дозволяє замінити традиційні матеріали, що використовуються як флюс у ливарному виробництві на відходи хімводоочищення ТЕЦ, і таким чином зменшити рівень забруднення довкілля. Запропонований спосіб дозволяє зменшити енергетичні витрати на виготовлення одиниці продукції, частково розв'язати проблему утилізації відходів виробництв. В порівнянні з прототипом запропонований спосіб застосування шламу хімводоочищення як флюсу технологічно більш досконалий і екологічно доцільний. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Застосування шламу освітлення води - відходів хімводоочищення теплоелектроцентралі (ТЕЦ) як основного флюсу в ливарному виробництві. Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2