Розберемо детально стадії виробництва динасових вогнетривів, на яких відбувається утворення пилогазових викидів.
Дроблення і помел кварциту і динасового бою. Просівання кварцитової маси
Дроблення кварцитів і динасового бою роблять на щекових і конусних дробарках, помел – на вальцях і бігунах [1]. Для одержання фракцій не менш 0,08 мм застосовують двокамерні трубні млини.
Пилоутворення на щекових дробарках обумовлено падінням дробленого матеріалу з нижнього отвору дробарки на стрічку.
Конусні дробарки подрібнюють матеріал шляхом одночасного роздавлювання його і вигину, здійснюваного обертанням усіченого конуса з гладкою чи ребристою поверхнею, укріпленого на вертикальному валу й обертаючогося ексцентрично в порожньому конусі. При такому способі здрібнювання матеріалу виходить менше дріб'язку і пилу, чим на щекових дробарках.
При дробленні кварциту на трубних млинах пил виділяється з них через нещільності в отворах для болтів, якими зміцнюються броньові плити, а також у місцях завантаження і вивантаження матеріалу.
Пилоутворення на помольних бігунах (не дивлячись на те, що вологість кварцитів може досягати 5 – 6 %) обумовлюється підсиханням окремих часток маси і розсіюванням її від руху численних пасових передач, що створюють помітні потоки повітря.
Просівання кварцитової маси роблять на вібраційних грохотах (ситах). Робота вібраційних сит супроводжується значним виділенням пилу. Інтенсивна вібрація сит часто приводить до швидкого порушення герметичності укриттів і значному виділенню пилу через виникаючі нещільності [3].
Змішування динасових мас
Динасові маси змішуються в змішувальних бігунах у такий спосіб: на чашу засипають зшихтований порошок кварциту і роблять сухе змішування, потім уливають вапняне молоко в суміші з іншими добавками й остаточно змішують. Змішувачі є джерелом значного виділення пилу в місцях падіння порошків з живильника в мішалку.
Джерелом пилоутворення при змішуванні динасових мас є бункери. Основним місцем виділення пилу є негерметично улаштовані люки бункерів. Під час заповнення бункерів через люки у великій кількості виходить запилене повітря, тому що при падінні матеріалу в бункерах створюється підвищений тиск [3].
Пресування і сушіння динасових виробів.
Динасові вироби пресують тільки з напівсухих мас на механічних пресах з обертовим столом під тиском 1470 – 2450 г/см2, великі і складні за фасоном вироби – на гідравлічних пресах чи за допомогою вібраційних машин і пневматичних молотків.
Динасовий сирець сушать у тунельних зблокованих сушилах на спеціальних вагонетках. Тривалість процесу для динасової цегли 4 – 5 год., фасонних виробів 8 – 12 год. при температурі сушильного агента 140 – 190 оС. Динасовий сирець при цьому здобуває механічну міцність за рахунок кристалізації гидроксида кальцію і деякої його взаємодії з дрібними частками кварцу [1].
Випал динасових виробів
При випалі динасу відбувається переродження кварцових порід, супроводжуване значним збільшенням об’єму виробу, утворенням тріщин і до деякої міри руйнуванням виробів.
Динас обпалюють у камерних, газокамерних і тунельних пічках. У камерних і газокамерних пічках обпалюють фасонні і крупні вироби для коксових, металургійних пічок і пічок виробництва скла. У тунельних пічках переважно обпалюють нормальний мартенівський і коксовий припас.
Значна кількість пилу виділяється при механічній обробці виробів під час їх транспортування в печі і при розтріскуванні. Дослідження показали, що на зміст пилу в димових газах в основному впливає хімічний склад гартованих виробів.
Слід також зазначити, що на стадії випалу динасових виробів крім пилових викидів мають місце викиди газів, таких як: монооксид азоту, діоксид сірки, оксид вуглецю [1].
Основним джерелом сірки є концентрати сульфітно-спиртової барди, у яких міститься (у перерахуванні на суху речовину) 7 – 8 % SO2. Частково сірка вноситься в піч із сировиною, з паливом – природний газ деяких родовищ також містить сірку у виді H2S.
Оксид вуглецю, наявний у складі димових газів, утворюється в результаті неповного згоряння палива при незадовільній організації процесу його спалювання.
У димових газах оксиди азоту в основному (97 – 98 %) складаються з монооксида азоту. Вміст діоксида азоту не перевищує 3 %. На концентрацію оксидів азоту в димових газах впливає коефіцієнт надлишку повітря. Утворення оксидів азоту в факелі в основному локалізується на ділянках максимальних температур і, власне кажучи, визначається теоретичними температурами горіння Тг по локальних складах і часом перебування мікрообсягів суміші в зонах із Тг.
Однак, слід зазначити, що викиди шкідливих газоподібних речовин досить незначні порівняно із викидами пилу, тому ними можна знехтувати.
2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПИЛОГАЗОВИХ ВИКИДІВ
2.1 Характеристика викидів пилу
Як установлено даними аналізів, зазначеними у літературі [3], основна маса пилу (90 – 98 %) складається з часток діаметром не більш 5 мкм. Кількість більш великих часток невелика. Так, наприклад, частки пилу крупніше 30 мкм були виявлені тільки в окремих випадках і в кількості 0,2 – 0,3 % від загального. Дисперсність пилових часток, що утворюються при виробництві динасових вогнетривів, наведена в табл. 2.1.
Таблиця 2.1. - Дисперсність пилових часток, що утворюються при виробництві динасових вогнетривів
Місце відбору проб
|
Дисперсність пилових часток
|
Ваго-вий склад пилу, мг/м3
|
Воло-гість мате-ріалу, %
|
Кіль-кість часток пилу в 1см3 повітря
|
Відсотковий зміст пилинок розміром
|
1 – 5 мкм
|
6 – 10 мкм
|
11 – 20 мкм
|
21 – 30 мкм
|
Біля трубних мли-нів
|
45750 – 73750
|
96,8 – 98
|
0,9 – 2
|
0,9 – 1
|
0,2
|
46 –61
|
2
|
Біля помольних бігунів
|
16250 – 24000
|
97 – 98,3
|
1,5 – 3
|
0,2
|
-
|
5
|
2
|
Біля змішувальних бігунів
|
12925
|
91,61
|
6,14
|
1,94
|
-
|
6
|
5
|
Хімічний склад пилу динасового виробництва практично ідентичний хімічному складу використовуваної сировини і приведений у табл. 2.2.
Таблиця 2.2 - Хімічний склад кварцитів для виробництва динасів [2]
Компоненти
|
Марки кварциту
|
К98-300; К98-25
|
К97-300; К97-25
|
SiO2 не менш
|
98,0
|
97,0
|
Al2O3 не більш
|
1,1
|
1,6
|
Fe2O3 не більш
|
0,6
|
Не нормується
|
Розберемо більш детально характеристики пилових викидів на різних стадіях виробництва динасових вогнетривів.
2.1.1 Характеристика пилових викидів при дробленні, помелі кварциту і динасового бою, просіванні кварцитової маси [3]
Запорошеність повітря біля щекової дробарки при різних виробничих умовах показана в табл. 2.3.
Таблиця 2.3 - Запорошеність повітря в щековій дробарці при різних виробничих умовах
Місце відбору проб
|
Вміст пилу у повітрі, мг/м3
|
Примітки
|
Біля загрузочного отвору дробарки при подрібнюванні кварциту і ручному завантаженні
|
10
|
Вологість кварциту 0,2 %. Повітря відсмоктується у кількості 550 м3/час
|
Там же
|
121
|
Вентиляція не працює
|
Біля місця падіння кварциту з дробарки на стрічку з висоти біля 2 м
|
106
|
Вологість кварциту 0,2 %. Повітря відсмоктується у кількості 650 м3/час
|
Там же
|
1959
|
Вентиляція не працює
|
Біля місця завантаження мате-ріалу у дробарку. Завантаження механізоване
|
15 – 40
|
Вологість кварциту – 0,5–0,6%. Підсосу повітря немає
|
Як установлено спеціальними дослідженнями, запорошеність повітря при переробці вапняку на конусних дробарках у виробництві динасу в зазначених умовах складала (у мг/м3):
біля чаші дробарки, без зволоження . . . . . . . . . . . . . . . 820
там же, при зволоженні . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 430 – 460
біля низу дробарки, без зволоження . . . . . . . . . . . . . . . . 315 – 352
там же, при зволоженні . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .238 – 271
Середня запорошеність повітря при роботі конусних дробарок складає 590 мг/м3.
Запорошеність повітря при роботі бігунів у різних умовах зазначена в табл. 2.4.
Таблиця 2.4 - Запорошеність повітря при роботі бігунів
Місце відбору проб
|
Перероблюваний матеріал
|
Вміст пилу, мг/м3
|
Примітки
|
Помольні бігуни
|
Кварцит овруцький вологістю 0,1– 0,2 %
|
206 – 492
|
Аспірації немає; герметизація погана
|
Помольний бігун
|
Кварцит овруцький вологістю 0,2 %
|
300 – 302
|
При відкритому люку кожуха відсмоктуван-ня повітря 3690 м3/час
|
Помольний бігун, який знаходиться у герметичній камері
|
Кварцити різні
|
4,8 – 6,7 зовні камери;
479,5– 514,5 у камері
|
Відсмоктування по-вітря з камери 8050 м3/час; розрідження у камері 1,5 – 1,6 кг/м2
|
Помольний бігун
|
Кварцит вологістю 2– 4 %
|
31,6 – 58,9
|
Відсмоктування повітря 440 – 653 м3/час
|
Там же
|
Те ж
|
65,8 – 80,4
|
Вентиляція вимкнена
|
Змішувальні бігуни
|
Порошки кварциту зволожені
|
53 – 173
|
Вентиляція вимкнена. Кожуха немає; аспіра-ції немає
|
Дослідження показують, що при роботі негерметизованих змішувальних бігунів і відсутності аспірації, запорошеність повітря на робочих місцях коливається від 53 до 173 мг/м3, незважаючи на те, що вологість кварцитів, що переробляються, наприкінці процесу складала 5 – 6 %.
Запорошеність повітря при помелі кварцитів у трубному млині діаметром 1800 мм і довжиною 7000 мм при 24 об/хв складає від 46 до 61 мг/м3 при відсмоктуванні до 410 м3 повітря в годину.
Найбільша концентрація пилу спостерігається при роботі вібраційних сит – від 1850 до 2562 мг/м3 при відсутності вентиляції й аспірації.
2.1.2 Характеристика пилових викидів при змішанні динасових мас [3]
Запорошеність повітря в двохвальних змішувачах при відсутності аспірації складає від 650 до 2185 мг/м3.
Концентрація пилу у викидах транспортного устаткування: елеваторів, бункерів, вагових дозаторів, конвеєрів складає 530 мг/м3 при відсмоктуванні повітря 26100 м3 на годину.
2.1.3 Характеристика викидів пилу при випалі динасових вогнетривів
Основна маса пилу динасових вогнетривів складається з часток кулястої форми діаметром 0,1 – 0,5 мкм. Крім того, у пилу печей випалу виробів містяться частки неправильної форми механічного походження розміром більш 20 мкм (мал. 2.1).
Хімічний склад пилу (табл. 2.5) при випалі динасових виробів практично збігається з хімічним складом гартованих виробів. Так, пил динасового виробництва містить не менш 92 % SiО2 [1].
Таблиця 2.5 - Хімічний склад пилу від тунельних печей при випалі виробів, % мас.
Вид виробів, що випалюються
|
СаО
|
SO3
|
R2O3
|
SiO2
|
Інші
|
Динасові
|
0,18
|
0,7
|
1,07
|
95,3
|
2,75
|
Достарыңызбен бөлісу: |