Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Металлургия техногенных и вторичных ресурсов

Диссертационная работа:

Подковыркин, Евгений Геннадьевич. Разработка научных основ и агрегата для получения железосодержащего металлургического сырья из техногенных отходов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.16.07 / Подковыркин Евгений Геннадьевич; [Место защиты: Ин-т металлургии УрО РАН].- Екатеринбург, 2011.- 134 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/3564

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность работы

Одной из важнейших тенденций стратегии развития металлургической промышленности России на период до 2020 года является ресурсосбережение и снижение негативного экологического воздействия на фоне повышения стоимости энергоресурсов и требований к охране окружающей среды.

Возрастающее накопление техногенных отходов, удорожание энергоресурсов и шихтовых материалов, ужесточение природоохранных нормативов приводят к необходимости поиска экономичных и эффективных технологий и оборудования для получения железосодержащего металлургического сырья. Наличие избыточной влаги и нефтепродуктов затрудняет использование прокатной окалины и чугунной стружки в качестве шихты в металлургическом переделе. Проблема их использования в качестве железосодержащих материалов может быть успешно решена на основе достижений металлургической теплотехники. Эта проблема является исключительно актуальной.

Тепловая обработка железосодержащих дисперсных материалов является важной составной частью многих промышленных технологий черной металлургии и от ее правильной организации зависит экономика процесса, качество продукции и экология окружающей среды.

Современные агрегаты для тепловой обработки дисперсных материалов: вращающиеся печи, печи кипящего слоя и циклонные печи во многих случаях не позволяют осуществить технологический процесс с высокой интенсивностью при минимальных затратах энергоресурсов.

Работа выполнена в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России по теме: «Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области металлургических технологий», государственный контракт №02.740.11.0152.

Цель работы: научное обоснование способа получения качественного железосодержащего металлургического сырья, создание, внедрение энерго- и ресурсосберегающей технологии и агрегата для тепловой обработки техногенных отходов.

Методы исследований:

Методы физического моделирования тепло- и массообменных процессов на экспериментальной установке для установления характеристик теплообмена в зависимости от технологических требований.

Методы математического моделирования тепло- и массообменных
процессов для получения расчетных зависимостей режимных и

конструктивных параметров.

Научная новизна

  1. Описан механизм роторно-вихревого движения материала, раскрывающий особенности тепло- и массообменных процессов при тепловой обработке техногенных отходов.

  2. Установлена зависимость коэффициента теплоотдачи конвекцией от скорости ввода потока теплоносителя, диаметра реактора и теплофизических характеристик теплоносителя.

  3. Установлены закономерности, позволяющие определить время перемещения дисперсного материала от входа до выхода из реактора при роторно-вихревом движении в зависимости от угла наклона реактора, числа оборотов ротора и фракционного состава материала.

  4. Получены данные по пиролизу нефтепродуктов дымовыми газами, которые легли в основу создания тепловой и агрегатной схем промышленных установок.

Практическая значимость

Создана тепловая схема и реализованы тепловые режимы работы роторно-вихревой установки с использованием тепла от сжигания масел для получения качественного железосодержащего металлургического сырья.

Полученные экспериментальные и расчетные результаты использованы для создания следующих установок:

установка для переработки замасленной прокатной окалины на ОАО «Синарский трубный завод» (г. Каменск-Уральский) производительностью 0,6 т/ч. Установка принята в эксплуатацию в июне 2009г., её экономическая эффективность (в ценах 2009г.) с учетом сокращения затрат, связанных с хранением окалины и ее переработкой, составила 1,915 млн. руб. в год, а окупаемость капитальных вложений будет осуществлена в течении двух лет;

установка для переработки замасленной чугунной стружки на ООО «Спецсплав-М» в г. Лысьва. Производительность установки по исходному материалу 2 т/ч. Установка эксплуатируется с апреля 2008г. Экономическая эффективность (в ценах 2008г.) составила 11,2 млн. руб в год. Окупаемость капитальных вложений - около года.

Положения, выносимые на защиту:

- методика расчета конструктивных и режимных параметров роторно-
вихревого агрегата с использованием теплофизических характеристик
процессов сушки и тепловой обработки железосодержащих техногенных

отходов;

зависимости, устанавливающие связь между теплофизическими характеристиками процесса и параметрами работы роторно-вихревого агрегата;

конструкция роторно-вихревого агрегата и особенности тепловой обработки материалов для получения железосодержащего металлургического сырья.

Личный вклад автора:

создание конструкции роторно-вихревого агрегата;

разработка методики исследования и изучение закономерностей процессов тепло- и массообмена в роторно-вихревом агрегате;

обобщение результатов исследований;

- участие в пусконаладочных работах на объектах внедрения.
Апробация работы

Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на
международной научно-практической конференции «Топливно-

металлургический комплекс» АИН им. A.M. Прохорова, г. Екатеринбург, 2007г. и на международной конференции «Проблемы экологии и рационального природопользования стран АТЭС и пути их решения» НИТУ «МИСиС», г. Москва, 2010г.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 5 статей в научных журналах, рекомендованных ВАК, и 3 патента РФ на изобретения.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка из 110 наименований. Материал изложен на 134 страницах машинописного текста, включает 28 рисунков и 39 таблиц.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net