Контролируемые атмосферы, получаемые плазменной газификацией углеродсодержащих сред, в том числе шахтных метано-воздушных смесей

В роботі приведені результати моделювання процесу плазмової газифікації мінеральних середовищ, що містять в собі вуглець, для отримання захисних контрольованих атмосфер, які застосовуються для захисту об'єктів , в тому числі із металів, від впливу кисню навколишнього середовища при термічній ді...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2012
Автори:	Булат, А.Ф., Холявченко, Л.Т., Давыдов, С.Л., Демченко, С.В., Максакова, А.А.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України 2012
Назва видання:	Геотехническая механика
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/53925
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Контролируемые атмосферы, получаемые плазменной газификацией углеродсодержащих сред, в том числе шахтных метано-воздушных смесей / А.Ф. Булат, Л.Т. Холявченко, С.Л. Давыдов, С.В. Демченко, А.А. Максакова // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 99. — С. 212-219. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-53925
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-539252014-01-29T03:14:23Z Контролируемые атмосферы, получаемые плазменной газификацией углеродсодержащих сред, в том числе шахтных метано-воздушных смесей Булат, А.Ф. Холявченко, Л.Т. Давыдов, С.Л. Демченко, С.В. Максакова, А.А. В роботі приведені результати моделювання процесу плазмової газифікації мінеральних середовищ, що містять в собі вуглець, для отримання захисних контрольованих атмосфер, які застосовуються для захисту об'єктів , в тому числі із металів, від впливу кисню навколишнього середовища при термічній дії на ці об’єкти. Доведена доцільність використання такої переробки. The paper presented the results of simulation of plasma gasification of the carbonic media to obtain protective controllable atmosphere, which are used to protect facilities, including a metal from exposure to oxygen environment during heat action on these items . The expediency of such processing is proofed. 2012 Article Контролируемые атмосферы, получаемые плазменной газификацией углеродсодержащих сред, в том числе шахтных метано-воздушных смесей / А.Ф. Булат, Л.Т. Холявченко, С.Л. Давыдов, С.В. Демченко, А.А. Максакова // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 99. — С. 212-219. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1607-4556 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/53925 621.78.062.3:[662.74:533.92] ru Геотехническая механика Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	В роботі приведені результати моделювання процесу плазмової газифікації мінеральних середовищ, що містять в собі вуглець, для отримання захисних контрольованих атмосфер, які застосовуються для захисту об'єктів , в тому числі із металів, від впливу кисню навколишнього середовища при термічній дії на ці об’єкти. Доведена доцільність використання такої переробки.
format	Article
author	Булат, А.Ф. Холявченко, Л.Т. Давыдов, С.Л. Демченко, С.В. Максакова, А.А.
spellingShingle	Булат, А.Ф. Холявченко, Л.Т. Давыдов, С.Л. Демченко, С.В. Максакова, А.А. Контролируемые атмосферы, получаемые плазменной газификацией углеродсодержащих сред, в том числе шахтных метано-воздушных смесей Геотехническая механика
author_facet	Булат, А.Ф. Холявченко, Л.Т. Давыдов, С.Л. Демченко, С.В. Максакова, А.А.
author_sort	Булат, А.Ф.
title	Контролируемые атмосферы, получаемые плазменной газификацией углеродсодержащих сред, в том числе шахтных метано-воздушных смесей
title_short	Контролируемые атмосферы, получаемые плазменной газификацией углеродсодержащих сред, в том числе шахтных метано-воздушных смесей
title_full	Контролируемые атмосферы, получаемые плазменной газификацией углеродсодержащих сред, в том числе шахтных метано-воздушных смесей
title_fullStr	Контролируемые атмосферы, получаемые плазменной газификацией углеродсодержащих сред, в том числе шахтных метано-воздушных смесей
title_full_unstemmed	Контролируемые атмосферы, получаемые плазменной газификацией углеродсодержащих сред, в том числе шахтных метано-воздушных смесей
title_sort	контролируемые атмосферы, получаемые плазменной газификацией углеродсодержащих сред, в том числе шахтных метано-воздушных смесей
publisher	Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
publishDate	2012
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/53925
citation_txt	Контролируемые атмосферы, получаемые плазменной газификацией углеродсодержащих сред, в том числе шахтных метано-воздушных смесей / А.Ф. Булат, Л.Т. Холявченко, С.Л. Давыдов, С.В. Демченко, А.А. Максакова // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 99. — С. 212-219. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.
series	Геотехническая механика
work_keys_str_mv	AT bulataf kontroliruemyeatmosferypolučaemyeplazmennojgazifikaciejuglerodsoderžaŝihsredvtomčislešahtnyhmetanovozdušnyhsmesej AT holâvčenkolt kontroliruemyeatmosferypolučaemyeplazmennojgazifikaciejuglerodsoderžaŝihsredvtomčislešahtnyhmetanovozdušnyhsmesej AT davydovsl kontroliruemyeatmosferypolučaemyeplazmennojgazifikaciejuglerodsoderžaŝihsredvtomčislešahtnyhmetanovozdušnyhsmesej AT demčenkosv kontroliruemyeatmosferypolučaemyeplazmennojgazifikaciejuglerodsoderžaŝihsredvtomčislešahtnyhmetanovozdušnyhsmesej AT maksakovaaa kontroliruemyeatmosferypolučaemyeplazmennojgazifikaciejuglerodsoderžaŝihsredvtomčislešahtnyhmetanovozdušnyhsmesej
first_indexed	2025-07-05T05:19:54Z
last_indexed	2025-07-05T05:19:54Z
_version_	1836783024448995328
fulltext	212 УДК 621.78.062.3:[662.74:533.92] Академик НАН Украины А.Ф. Булат, канд.техн.наук Л.Т. Холявченко, инженеры С.Л. Давыдов, С.В. Демченко (ИГТМ НАН Украины) инж.А.А. Максакова, (НПО «Доникс») КОНТРОЛИРУЕМЫЕ АТМОСФЕРЫ, ПОЛУЧАЕМЫЕ ПЛАЗМЕННОЙ ГАЗИФИКАЦИЕЙ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ СРЕД, В ТОМ ЧИСЛЕ ШАХТНЫХ МЕТАНО-ВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ В роботі приведені результати моделювання процесу плазмової газифікації мінеральних середовищ, що містять в собі вуглець, для отримання захисних контрольованих атмосфер, які застосовуються для захисту об'єктів , в тому числі із металів, від впливу кисню навколи- шнього середовища при термічній дії на ці об’єкти. Доведена доцільність використання такої переробки. THE CONTROLLABLE ATMOSPHERE OBTAINED BY PLASMA GASIFICATION OF CARBONIC MEDIA INCLUDING MINE METHANE-AIR MIXTURE The paper presented the results of simulation of plasma gasification of the carbonic media to obtain protective controllable atmosphere, which are used to protect facilities, including a metal from exposure to oxygen environment during heat action on these items . The expediency of such processing is proofed. Контролируемая атмосфера - газ, исключающий контакт с кислородом ок- ружающей среды объектов, в том числе из металлов, подвергающихся темпе- ратурному воздействию и обеспечивающий наилучшие условия для их получе- ния, переработки, использования или хранения. Различают бескислородные за- щитные газы и газы с ограниченным содержанием О2. При защите металлов при их термической обработке содержание О2 в защитных газах может состав- лять 0,001% и ниже, содержание других компонентов определяется конкретны- ми условиями технологии обработки. В защитном газе, используемом в проти- вопожарных целях, присутствие О2 допустимо до 5%, а в газах, предназначен- ных для хранения пищевых продуктов, его содержание может находиться в пределах от 2 до 15% [1]. Контролируемые атмосферы могут быть восстановительными, нейтральны- ми (защитными), науглероживающими или обезуглероживающими. Их выби- рают в зависимости от требований, предъявляемых к поверхности металла, а также от температуры и длительности термического воздействия, стоимости защитного газа и установок для его получения [2]. Самый распространенный метод получения контролируемой атмосферы - сжигание или газификация углеводородного топлива при различных соотноше- ниях его компонентов. При коэффициенте избытка окислителя, меньше сте- хиометрическому (а<1) (при газификации), производят бескислородный за- щитный газ, при a>1 (сгорание) газ с ограниченным содержанием О2. Пламен- 213 ное сжигание углеводородов при a=0,6-0,9 приводит к получению так называе- мого экзогаза (5,0-11,5% СО2, 10-1% CO, 15-1% Н2, 1,0% СН4, 69,0-86,5% N2. Первая цифра соответствует a=0,6-0,7, вторая - a=0,9-0,95. Экзогаз используют непосредственно или подвергают дополнительному кондиционированию по одной из трех следующих схем: осушают до остаточного содержания Н2Ο 100мг/м3 и менее; очищают от СО2 и осушают (состав: 15-1% CO, 15,5-1,0% Н2,73-98% N2); освобождают от CO, очищают от СО2 и осушают (состав: 15-1% Н2, 85-99% N2). Осушку осуществляют с помощью силикагелей и цеолитов, удаление СО2 производят жидкими поглотителями или цеолитами. Применение последних обеспечивает одновременную осушку и очистку до остаточного со- держания СО2 - от 0,1 до 0,001%.. Удаление CO производят каталитической во- допаровой конверсией его в Н2 и СО2 при 450°С. При каталитическом сжигании природного газа (900-950°С) с α = 0,25 и подводе теплоты от дополнительных источников, получают так называемый эндогаз (состав: 0-0,5% СО2, 19-20% CO, 39-40% Н2, 0,5-1,0% СН4, около 40% N2). Составы экзо - и эндогаза приве- дены в таблице 1 [1]. Таблица 1 – Составы экзо - и эндогаза Газ СО2 CO Н2 СН4 N2 Точка росы, Экзогаз 2-10 0,5-16 0,5-25 0-1 59-97 +20-:--25 Эндогаз 0-1 18-20 32-50 1-2 24-38 +20-:--25 Применение контролируемых атмосфер широко известно в технологиях термической обработки металлов и сплавов, придания им или поверхностям из металла заданных свойств и качеств. Для низкоуглеродных сталей: газовая це- ментация с добавкой природного газа или пропана; газовая цементация с до- бавкой аммиака; нитроцементация. Для средне- и высокоуглеродистых, легиро- ванных и быстрорежущих сталей: светлый отжиг; светлая закалка; пайка в пе- чах; спекание; светлая и чистая нормализация. Для средне- и высокоуглероди- стых сталей - восстановление углерода [3]. Известны многие способы производства идеальных защитных атмосфер из аргона, гелия и азота путем разделения атмосферного воздуха [4]. Недостатки этого способа - высокая стоимость получаемых газов, связанная, кроме всего прочего, с необходимостью глубокой и тщательной их очистки от кислорода и паров воды. Существует множество схем и конструкций газогенераторов, предназначен- ных для получения контролируемых атмосфер. Они основаны на управляемой реакции неполного сгорания (газификации) углеводородов (газообразных, жидких или в твердом состоянии) при коэффициенте избытка окислителя α=0,27...0,3 в присутствии катализатора. Примерами таких установок могут служить: например, МИМП-СШЗ – многофункциональный комплекс, позво- ляющий проводить все наиболее распространенные виды термической и хими- ко-термической обработки в одном рабочем пространстве [2]. Генератор эндо- газа CARBOCAT®, который устанавливается непосредственно в рабочую зону 214 печи, основан на способе получения контролируемых атмосфер для термиче- ской обработки деталей, в соответствии с которой газовоздушную смесь с α=0,3...0,4 через реторту подают в рабочее пространство печи, дополнительно смешивая его с углеводородными добавками 10…15%, и пропуская через токо- вый аппарат. Реакции при этом проходят с выделением тепла, образуя среду с температурой 950-1050°С. Используется при отжиге изделий из углеродистых сталей, создавая защитную атмосферу в печах при температурах от 950 до 1050°С. Известны эндотермические генераторы серии ЭНГ, которые предна- значены для получения эндогаза, используемого в качестве защитной атмосфе- ры в шахтных печах сопротивления при проведении технологических процессов термической и химико-термической обработки в металлургии и машинострое- нии. [5] Однако все вышеперечисленные установки и аппараты по получению кон- тролируемых атмосфер сами по себе громоздкие, металлоемкие, дорогостоящие и зачастую требующие очистки природного газа от серы, так как используются катализаторы, не допускающие ее присутствия даже в малых дозах. Это, в свою очередь, требует установки дополнительного дорогостоящего и громоздкого оборудования, для размещения которого часто требуются большие производст- венные площади. Кроме того, получение контролируемых атмосфер выше обо- значенными способами и средствами, часто ограничено ассортиментом этих атмосфер через строго фиксированную температуру процесса. В отличие от способов и средств, приведенных выше, плазменная перера- ботка природного газа, метана, в том числе метано-воздушных шахтных сме- сей, не требует дополнительных мероприятий по очистке исходных газовых смесей, в том числе и от серы, которые при высоких температурах плазменного потока превращаются в другие устойчивые соединения. Электродуговой нагре- ватель газа (плазмотрон) позволяет продувать через него смеси газа с воздухом в любых соотношениях и регулировать температуру в зоне реакции в широ- чайшем диапазоне (1000-4000К), что существенно расширяет ассортимент по- лучаемых контролируемых атмосфер. Плазмотроны отличаются компактностью конструкции, малой металлоем- костью, высокими к.п.д. (78-90%) и производительностью. Применение их яв- ляется одним из перспективных направлений в области получения защитных атмосфер в металлургической промышленности. Для оценки возможности применения плазменных технологий в направле- нии создания средств для получения контролируемых атмосфер, авторами про- изведены исследования процесса плазменной газификации метана при различ- ных исходных стехиометрических соотношениях СН4/воздух. При проведении расчетов использовалась отработанная для высокотемпературных процессов универсальная программа «ASTRA-4», основанная на фундаментальных зако- нах термодинамики. На рисунке 1 представлены результаты моделирования термодинамических процессов плазменной газификации метана, разбавленного воздухом в различ- ных соотношениях компонентов метан/воздух (%). 215 а) б) в) Рис. 1 – Моделирование процессов плазменной газификации метана при различных соотношениях компонентов смеси метан/воздух: а) 20/80%; б) 30/70%; в) 50/50% В качестве плазмообразующей используется смесь выше приведенных га- зов, температура которых в плазмотроне может регулироваться в диапазоне 1500-6000К путем изменения расхода входящих компонентов газовой смеси и током дугового разряда. Объем полученных газов может регулироваться мощ- ностью плазмотрона. Состав газов, участвующих в газификации, процентное содержание газовых смесей видно по зависимостям представленных на рисунке 1, которые получены моделированием процесса термических превращений. Анализ состава защитной атмосферы при плазменной переработке метано- воздушных смесей с различными соотношениями вмещающих компонентов 216 (СН4/воздух, %), давлении Р=0,1МПа и различных температурах представлены на рисунке 2. а) б) в) г) Рис. 2 - Состав защитной атмосферы, полученной плазменной переработкой метано- воздушных смесей при температурах: а) 2500К; б) 3000К; в) 3500К; г) 4000К Из рисунка 2а можно видеть, что при содержании в исходной смеси 20% ме- тана и 80% воздуха и нагреве ее до 2500К представляется возможным получить контролируемый газ со следующими параметрами: CO - 19%; N2 - 32%; Н2 - 44%; Н - 2%. С увеличением в смеси количества метана от 20 до 100% проис- ходит увеличение молекулярного водорода от 20 до 96%. Количество азота и других газов уменьшается до нескольких процентов. Увеличение температуры свыше 2500К ведет к снижению в смеси содержания молекулярного водорода и увеличение его атомарной части (рис. 2 б, в, г). Например, при содержании в исходной смеси 20% метана, 80% воздуха и температуре 2500К можно полу- чить следующий состав газа: CO - 18%; N2 - 32%; Н2 - 43%; Н – до 1%. Увели- чивая температуру до 3500К (рис. 2в) получаем равный баланс между атомар- ным и молекулярным водородами и состав защитного газа при тех же соотно- шениях исходных компонентов: CO - 16%; N2 - 28%; Н2 - 24%; Н - 30%, осталь- ные 2%. Дальнейшее увеличение температуры (4000-6000К) плазменной струи ведет к увеличению Н до (70-80%) за счет молекулярного Н2, объем которого снижается до мизерных долей %. Анализ результатов моделирования защитной атмосферы, представленный на рисунке 2 показывает, что процессом плазменной газификации углеродсо- держащих сред, какими являются метано-воздушные смеси, состав контроли- руемой атмосферы может регулироваться в широком диапазоне. Так, соотно- шения компонентов полученного газа регулируются практически от 95% чисто- 217 го молекулярного водорода, при 100% метана и 2500К (рис. 2а), до 70% ато- марного водорода (рис. 2г) при повышении температур до 4000К. Более полный состав контролируемых атмосфер, получаемых с применением плазменных на- гревателей газа, представлен в таблице 2. Способ производства контролируе- мых атмосфер защищен патентом [6]. Таблица 1 - Состав контролируемых атмосфер, получаемых плазменным способом Выход газов, % СН4/ воздух T, K N2 NO NО2 N2C Н2О OH О2 О CО2 CO H С (сажа) 1500 76,2 0,09 0,0001 - - 6,94 - 13,28 - 3,47 - - - 2000 75,9 0,59 - - - 6,85 0,14 12,9 - 3,45 0,01 0,0012 - 2500 74,8 1,7 0,001 - 0,01 6,24 0,9 12,1 0,5 3,111 0,32 0,08 - 0,02:1 3000 71,2 3,14 0,0012 - 0,56 4,06 2,8 10 3,59 1,6 1,69 1,1 - 1500 72,45 0,042 . - - 16,4 - 2,75 - 8,24 - - - 2000 72,27 0,26 - 0,028 16,37 0,155 2,64 0,1 8,17 0,06 - 2500 70,97 0,81 - 0,1 0,51 15 1,08 2,94 0,24 6,69 1,43 0,18 - 0,05:1 3000 66,23 1,87 - 2,3 2,29 10 3,76 3,81 2,21 2,83 4,8 2,39 - 1500 64,64 . . 0,06 6,65 16,9 - - - 5,78 5,92 - - 2000 64,64 - - - 5,68 17,8 0,012 - - 4,76 7 0,038 - 2500 64,23 - - - 5,19 17,73 0,4 0,04 0,02 4,14 7,55 0,57 - 0,08:1 3000 60,63 0,8 - - 5,84 12,74 2,67 0,83 1 2,4 8,7 3,9 - 1500 59,32 - - 0,22 12,78 14,32 - - - 4 9,3 - - 2000 59,3 . - 0,02 11,86 15,1 - - - 2,93 10,5 0,05 2500 59,05 0,035 11,1 15,2 0,23 - 2,45 11 0,83 - 0,1:1 3000 56,46 0,45 . - 10,31 11 1,9 0,26 0,58 1,4 11,6 5,07 - 1500 40,96 - . 2,25 34,65 4,7 - - - 0,86 16,55 - - 2000 42 - - 0,381 35,31 3,25 - - - 0,37 18,5 0.09 - 2500 41,8 . 0,1 34,4 3 0,026 - - 0,26 18,7 1,47 - 0,2:1 3000 40,32 - 0,042 29,7 2,5 0,248 - - 0.21 18,1 8,6 - 1500 28,14 - - 6,9 46,47 1,43 - - - 0,19 16,8 - 2000 29,12 - 5,4 45,93 0,2 - 0,019 18,4 0,11 2500 29 - - 5,2 45,8 0,05 - - - - 18,1 1,7 - 0,3:1 3000 27,8 - - 4,9 39,7 0,01 - - - - 17,4 9,9 - 1500 0,34 - - 9 85,37 - - 0,19 5 33,3 2000 0,239 - - 9,1 85,31 - - - - 0,019 4,9 0,15 33,15 2500 0,182 - - 8,83 82,17 - - - - - 4,9 2,28 28,93 2:1 3000 0,16 - - 7,1 67,96 - - - - - 4,63 13 - Таким образом, плазмохимической конверсией углеродсодержащей среды можно получить любую защитную атмосферу в соответствии с конкретными технологическими требованиями термической обработки металла. При этом процессы, протекающие при температурах 2000 - 4000К, значительно увеличи- вают скорость химических реакций, а поэтому металлоемкость устройств мно- гократно уменьшается. Определенный интерес в направлении удешевления процесса получения за- щитных атмосфер вызывает плазменная переработка метано-воздушных сме- 218 сей, попутно добываемых в шахтах Донбасса в процессах дегазации пластов угля. На рисунке 3 представлены результаты термодинамического расчета вы- сокотемпературной конверсии шахтных метано-воздушных смесей при различ- ных соотношениях СН4/воздух (%). а) б) в) Рис. 3 - Высокотемпературная конверсия шахтной метано-воздушной смеси при соотношениях метан/воздух: а) 20/80%; б) 30/70%; в) 40/60% Их анализ показывает, что 98-99% воздушно-метановой смеси перерабаты- вается в смесь атомарного углерода с нейтральным азотом, количество которо- го пропорционально содержанию воздуха в исходной смеси. Другие примеси (рисунок 3) составляют не более 10% по объему в виде СО2, воды и N2С. При 219 избытке окислителя, в исходящей смеси находится до 10% Н2О, и при недос- татке его – до 10% N2С. Соединение N2С неустойчивое и при добавлении окис- лителя распадается на N2 и СО. Однозначно прослеживается, что качество за- щитного газа (его количество и соотношение основных компонентов) зависит от состава исходной смеси и, например, при 100% СН4 можно получить в сте- хиометрических соотношениях чистый атомарный водород, если окислитель будет без инертных включений. Анализ результатов показывает, что процесс конверсии шахтных метано- воздушных смесей позволяет получить ту же контролируемую атмосферу, что и при использовании природного газа, но цена может оказаться значительно предпочтительней. Таким образом, результаты исследований подтверждают целесообразность использования плазменной конверсии углеводородов природного происхожде- ния для получения защитных атмосфер, которая не требует дополнительной очистки исходных газовых смесей от серы. При этом плазменная газификация углеродсодержащих сред, в их смесях с воздухом, позволяет в широком диапа- зоне регулировать соотношение компонентов генерируемого газа и получить контролируемую атмосферу с параметрами, удовлетворяющими требованиям термической обработки металлов. Использование шахтных метано-воздушных смесей с содержанием метана 20-40 %, повсеместно добываемых шахтами Дон- басса, может оказать заметное влияние на стоимостные показатели полученной контролируемой атмосферы, при сохранении качества атмосферы аналогичного с природным метаном. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Фастовский, В. Г. Инертные газы / В. Г. Фастовский, А. Е. Ровинский, Ю. В. Петровский. - М.: Атомиз- дат, 1972. – 352 с. 2. Эстрин, Б. М. Производство и применение контролируемых атмосфер. - М.: Металлургия, 1973. - 392с 3. Термическая обработка в машиностроении: Справочник / под ред. Ю. М. Лахтина, А. Г. Рахштадта. - М.: Машиностроение, 1980. - 783с. 4. Свенчанский, А.Д. Электрические промышленные печи. – М.: Энергия, 1975. – 384с. 5. Пат. 2048599 Российская федерация, С23С 8/20, С21D 1/74. Способ получения контролируемой атмо- сферы для термической и химико-термической обработки деталей [Электронный ресурс] / Емельянов П.П.; зая- витель и патентообладатель Емельянов П.П. – Режим доступа: http://ru-patent.info/20/45-49/2048599.html - 20.11.1995. - Загл. с экрана. 6. Пат. 58359 Украины, C23C 8/00, C21D 1/74. Спосіб виробництва контрольованих атмосфер із природного газу для термічної обробки [Электронный ресурс] / Максаков А.И., Алимов В.И., Давы- дов С.Л., Максакова А.А. – Режим доступа: http://library.ukrpatent.org/document?fund=2&id=157403&dt=2011.07 – 11.04.2011. – Загл. с экрана. http://ru-patent.info/20/45-49/2048599.html� http://library.ukrpatent.org/document?fund=2&id=157403&dt=2011.07� 220 УДК 622-156.004.82:662.654.1 Кандидаты техн. наук В.Л. Приходченко, Е.А. Слащева, инженеры В.Я. Осенний, Э.С. Клюев (ИГТМ НАН Украины) ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТХОДОВ ФЛОТАЦИИ ЧЕРВОНОГрАДСКОЙ ЦОФ В СТРОИТЕЛЬНОЙ ОТРАСЛИ Наведено результати досліджень хімічного та мінералогічного складу твердого залишку після спалювання вугільних шламів. Проаналізовано основні напрямки його застосування у будівельний галузі з метою повної утилізації. THE MAIN AREAS OF APPLICATION OF WASH SLURRY WASTES IN BUILDING BRANCH OF INDUSTRY The investigation results of the chemical and mineralogical composition of solid residue after combustion of wash slurry wastes were shown. The main areas of its application in the in building branch of industry in order to its full utilization were analyzed. Постановка задачи. При сложившихся условиях обогащению углей сопут- ствует образование значительных объемов вторичного минерального сырья в виде высокозольного угольного шлама. Его дальнейшее складирование неиз- бежно сопровождается негативными экологическими последствиями – загряз- нением воздушного бассейна, почв и грунтовых вод на значительном расстоя- нии от мест хранения. Анализ литературных источников [1-3] показал, что имеется большой науч- но-практический опыт по использованию отходов угольной промышленности при сжигании их в топках кипящего слоя, закладке выработанного пространст- ва разрезов, рекультивации нарушенных земель, извлечении редких элементов (германия, скандия, иттрия и др.). Однако в связи с большой неоднородностью химического и минералогического составов углесодержащих отходов и малой степенью их использования, объемы вовлекаемого в хозяйственный оборот сы- рья незначительны. Поэтому исследования ИГТМ НАН Украины направлены на разработку научных основ энергокомплекса по безотходной переработке угольных шламов и низкосортных углей [4,5]. Целью работы является определение перспективных направлений исполь- зования золы, оставшейся после сжигания отходов углеобогащения, в качестве дополнительного сырья в строительной отрасли. Исходным материалом для термопереработки явились забалансовые угольные шламы, отобранные по пе- риметру шламонакопителя № 1 Червоноградской ЦОФ. При проведении лабо- раторных анализов применялись методики, предусмотренные действующими стандартами. Результаты предварительных анализов [6,7] показали, что изучаемые отхо- ды представляют собой новый тип техногенного сырья. В их состав входит 30- 37 % органических веществ (углефицированный детрит с частицами размером 0,1-0,5 мм и угольная пыль), 61-68 % золы и 2-2,2 % серы. Глинистых частиц выявлено от 10% до 70%. Соотношение основных минералов следующее: гид-

Контролируемые атмосферы, получаемые плазменной газификацией углеродсодержащих сред, в том числе шахтных метано-воздушных смесей

Репозитарії

Схожі ресурси