часть смеси и перемешать.
25
30
Температура валков вальцов переднего 50 - 60
0
С, заднего 60 - 70
0
С. Температура
резиновой смеси перед изготовлением 2 стадии должно быть не выше температуры окружающей
среды.
Таблица 4
Режим смешения 2 стадии резиновой смеси шифра 4- 123 протектор легковой
Наименование операции
Начало
Окончание
1.Разогрев смеси
0
1
2. Ввести ацетонанил Р, РС, перемешать
1
3
3.Снять смесь с вальцев
3
4
Вылежка резиновой смеси после второй стадий не менее 2 часов. Температура валков
вальцов переднего 50- 60
0
С, заднего 60- 70
0
С.
Таблица 5
Режим смешения 3 стадии резиновой смеси шифра 4 – 123 протектор легковой
Наименование операции
Начало
Окончание
1.Разогрев смеси
0
1
2.Ввести сантогард РУ и диафен ФП, перемешать
1
3
2. Ввести сульфенамид Ц и серу, перемешать
3
4
3.Снять смесь с вальцев
4
5
Температура валков вальцев переднего 50 - 60
0
С, заднего 60 - 70
0
С.
22
Результаты проведенных исследований показали, что на свойства вулканизатов
определенное влияние оказывает количество вводимой Тенгизской серы. Использование
Тенгизской серы в рецептуре шинных резин позволяет повысить физико-механические свойства
вулканизатов. В работе применяли стандартизованные методы испытаний технологических и
физико-механических свойств резиновых смесей и их вулканизатов. В таблице 6 приведены
результаты расчета вулканизационных характеристик эталонной резиновой смеси и исследуемой
смеси. Оптимальное время вулканизации и время начала вулканизации исследуемых шинных
резиновых смесей близки между собой.
Таблица 6
Результаты расчета вулканизационных характеристик резиновой смеси
Наименование
показателей
Резиновая смесь
Эталонная резиновая
смесь
I
II
III
1
2
3
4
5
Минимальный крутящий
момент, Н•м
8,2
8,5
8,0
8,1
Максимальный крутящий
момент, Н•м
33
32
32
31
Время
начала
вулканизации, мин
5’00’’
5’10’’
4’58’’
Время
достижения
оптимальной
степени
вулканизации, мин
18’
18’10’’
17’
Физико-механические характеристики вулканизатов, полученных из резиновых смесей
приведены в таблице 7.
Таблица 7
Физико-механические характеристики протекторных резин
Показатели
Эталонная
смесь
Исследуемая смесь
1,5
1,7
1,9
Пластичность, у.е.
0,35
0,35
0,32
0,30
Условное напряжение при
удлинении 300%, МПа
11,8
11,9
11,7
11,6
Условная прочность при
растяжении, МПа
17,55
17,60
17,50
17,40
Относительное
удлинение
при разрыве, %
530
530
500
490
Сопротивление
раздиру,
кН/м
54
55
55
55
Твердость по Шору, у.е.
65
65
67
67
Плотность вулканизованной
смеси, г/см
3
1,16
1,16
1,16
1,16
Результаты исследований, приведенные в таблице 7, свидетельствуют о том, что
использование Тенгизской серы в качестве вулканизующего агента позволяет повысить физико-
механические показатели вулканизатов:
увеличивается условное напряжение при удлинении,
прочность при растяжении, сопротивление раздиру. Оптимальное содержание серы составляет 1,5
масс.ч. на 100 масс.ч. каучука.
Литература
1.
Справочник: Месторождения нефти и газа, Алматы — 2007.
2.
В.В. Рагулин, А.А. Вольнов. Технология резинового производства. Москва, «Химия», 1981, 264 с.
3.
Журнал «ТЕНГИЗШЕВРОЙЛ». Выпуск «О сере». 2006 г, 16 с.
4.
Ф.Ф. Кошелев, А.Е. Корнев, А.М. Буканов. Общая технология резины. Издание 4-е
переработанное и дополненное, Москва «Химия» 1978, 526с.
23
УДК 621.791.75
ИННОВАЦИОННЫЙ ПРОЕКТ В РАМКАХ «ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОГРАММЫ ПО
ФОРСИРОВАННОМУ ИНДУСТРИАЛЬНО-ИННОВАЦИОННОМУ РАЗВИТИЮ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН НА 2010-2014 ГОДЫ»
Айтуреев М.Ж., Бишимбаев В.К., Есимов Б.О.
ЮКГУ им. М.Ауезова, Шымкент, Казахстан
Түйін
«Халықаралық сертификат деңгейінде жоғары дәнекерлеу-технологиялық және металлургиялық
кӛрсеткіштермен ерекшеленетін, Қазақстанның тау-рудалы шикізаттары негізінде электродтық
массаның жаңа құрамын және ӛндіру технологиясын жасау» инновациялық жобасының тиімділігі туралы
мәліметтер келтірілген.
Summary
Provides information about effectiveness of the innovative project «Development based on mining of ores
in Kazakhstan and new compositions of electrode mass production technology of high-technology welding and
metallurgical parameters on the level of an international certificate»
Важнейший государственный документ «Государственная программа по форсированному
индустриально-инновационному развитию Республики Казахстан на 2010-2014 годы» направлена
на обеспечение устойчивого и сбалансированного роста экономики через диверсификацию и
повышение ее конкурентоспособности. Одной из важных стратегических направлений настоящей
Программы является развитие минерально-сырьевого комплекса Республики Казахстан, в целях
дальнейшего обеспечения необходимой минерально-сырьевой базой приоритетные отрасли
экономики страны, способствующей в будущем, вывода страны на путь устойчивого развития.
Следует отметить, что тенденция развития нефтяной, металлургической, строительной и
других отраслей промышленности в Республике Казахстан, а также реализация недавно принятых
важнейших государственных документов ''Государственная программа жилищного строительства''
и ''Программа развития промышленности строительных материалов, изделий и конструкций до
2014 года'' потребует осуществления огромного объема сварочных работ. В этой связи развитие
электродного производства в Республике является важным и перспективным направлением.
Как известно, Казахстан обладает богатыми горнорудными сырьевыми ресурсами, которые
могли бы быть использованы при изготовлении сварочных электродов. Однако, местные сырьевые
источники в электродном производстве Казахстана применяются в незначительном количестве, а
основная масса исходного сырья завозится из-за рубежа. Связано это с тем, что местные сырьевые
ресурсы недостаточно исследованы с точки зрения пригодности их в качестве сырья для
производства сварочных электродов. Отсутствуют также научные рекомендации по
использованию местного сырья на электродных предприятиях и рецептурный состав масс из
местных компонентов. Все эти недостатки сдерживает развитие электродного производства
Республики и выпуска конкурентоспособных электродов.
Фактически отечественные заводы по выпуску сварочных электродов (г.г.Караганда,
Павлодар, Актюбинск, с.Аксукент Южно-Казахстанской области и др.) не обеспечивают
потребности Республики в электродах. Потребность в последних покрывается за счет импорта из
России, Украины, Германии, Китая, Турции, Узбекистана и других стран. Главная причина –
частое простаивание предприятий как было уже отмечено в связи с нехваткой собственных
высококачественных сертифицированных электродных масс. Существующие предприятия пока
вынуждены обходится приобретением дорогостоящих материалов из-за рубежа. Готовая
продукция, уступая товарам зарубежных производителей в ценовом отношении и качестве,
остается нереализованной. Кроме того, всякие попытки, предпринимаемые самими
предприятиями по использованию неполноценных заменителей, отрицательно отражаются на
качественных показателях сварочных электродов. Умелый научный подход к использованию
местных сырьевых материалов в качестве компонентов электродных покрытий мог бы полностью
устранить эти недостатки.
В этой связи целью настоящего инновационного проекта является «Разработка на основе
горнорудного сырья Казахстана новых составов и технологии производства электродных масс,
обладающих высокими сварочно-технологическими и металлургическими показателями на уровне
24
международного сертификата». Целесообразность настоящего проекта основана на многообразии
и легкодоступности казахстанского горнорудного сырья, предопределяющих перспективу
разработки наиболее оптимальных вариантов сочетания сырьевых компонентов и достижения
конкурентоспособного качества и себестоимости продукции.
При реализации настоящего проекта впервые в Республике Казахстан будет создана
инновационная отрасль промышленности по производству электродных масс на основе местного
сырья, осуществление которого могло бы решит проблемы импортозамещения в стандартных
составах электродных масс и позволит обеспечить новые отечественные предприятия
собственными электродными массами, что приведет к снижению себестоимости готовой
продукции и стабильности работы производств.
Кроме того, реализация предлагаемого проекта позволит:
осуществить экспорт готовых электродных масс за пределы Республики – в Узбекистан,
Туркменистан, Киргизстан, Иран, Турция, Германия и другие страны;
создать новые рабочие места и способствовать улучшению занятости населения
области;
обеспечить повышение загрузки предприятий, производящих и использующих
сварочные электроды;
позволить обосновать строительство новых электродных заводов и т.д.
Реальность выполнения данного проекта обосновывается на том, что в настоящее время
авторами разработана научно-техническая документация по химико-минералогическому
исследованию местных полезных ископаемых, подбору рациональных составов масс,
экспериментальных и лабораторных исследований по получению опытных образцов сварочных
электродов. Полученные результаты научно-исследовательских работ по разработке составов
электродных масс прошли апробацию и получили положительные оценки на заводе АО
''Электрод'' ПК ''Южполиметалл'' в с.Аксукент и на Совместном Узбекско-германском
предприятии ''Кельберг – Азия электроды'' в г.Ташкенте.
Авторы проекта являются обладателями 12 патентов, предпатентов и инновационных
патентов Республики Казахстан под названиями «Электродное покрытие», «Композиция для
изготовления электродного покрытия» и «Состав масс покрытий сварочных электродов»,
выполненных по результатам научно-исследовательских работ и опытно-промышленных
испытаний с использованием сугубо местных разновидностей горнорудного сырья.
Результаты работы получили положительные отзывы на международных научных
конференциях в РХТУ им. Д.И. Менделеева в Москве, Государственной технологической
академии строительных материалов в Белгороде, Институте общей и неорганической химии,
Узбекском национальным университете им. Аль-Беруни и Институте геологии и геофизики в
г.Ташкенте, Кыргызском государственном университете строительства, транспорта и архитектуры
в Бишкеке и др.
Для реализации данного инновационного проекта ''Разработка на основе горнорудного
сырья Казахстана новых составов и технологии производства электродных масс'' требуются не
более 12 месяцев. В проекте предусмотрены следующие основные виды работ:
подбор наиболее оптимальных видов горнорудного сырья из экономически
целесообразных и технически благоприятных месторождений полезных ископаемых,
расположенных вблизи действующего и проектируемого завода;
дополнительные исследования химико-минералогического состава и сварочно-
технологических свойств подобранных видов сырья в целях изучения пригодности их в данном
производстве;
технологическую обработку исходных компонентов;
разработку композиций оптимальных составов электродных масс на основе местного
горнорудного сырья;
физико-химические исследования электродных масс в лабораторных и промышленных
условиях;
выпуск опытно-промышленной партии и получение международного сертификата на
электродные массы;
Результатом проекта являтся конкурентоспособные электродные массы на основе
горнорудного
сырья
Казахстана,
обладающие
высокими
сварочно-технологическими,
металлургическими свойствами и отвечающие требованиям международного сертификата.
25
На конкурентоспособность продукции на основе отечественного сырья повлияют не
только прямая экономия валютных средств от разности оптовых цен благодаря использованию
дешевого и широкого ассортимента местного горнорудного сырья, но и разности затрат при
доставке их на заводы.
Ожидаемый экономически эффект настоящего проекта в зависимости от вида покрытий
сварочных электродов будет составлять 30-40 тыс. тенге на тонну готовой продукции.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕДООКИСЛЕННОЙ НИКЕЛЬ-КОБАЛЬТСОДЕРЖАЩЕЙ РУДЫ
ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОФЛЮСОВАННОГО ФОСФОРИТНОГО АГЛОМЕРАТА
Алтыбаев Ж. M., Жантасов К.Т., Жантасов М.К., Франгулиди Л.Х., Алтыбаев М.А.
ЮКГУ им. М.Ауезова, Шымкент, ТОО ―Казфосфат‖ (НДФЗ), Тараз, Казахстан
Түйін
Фосфориттің ұсақ-түйегін агломерациялау бойынша флюстеуші үстемелер және қосымша
агломерациялық отын ретінде никель-кобальт рудасын (НКР) және ішкі қазу жыныстарын ( ІҚЖ ) –
кӛмір ӛндіру ӛнеркәсібінің қалдығын пайдаланумен жүргізілген экспериментальдық зерттеулер
(шихтадағы НКР мӛлшері 3-7% және ІҚЖ- 3-7% болғанда) флюстелген жақсартылған беріктік
кӛрсеткіштері мен технологиялық қасиеттері болатын фосфорит агломератын алу мүмкіндігін кӛрсетті.
Құрамында кремний, алюминий болатын аталған үстемелер экзотермиялық эффект тудырады,
соның себебінен отын-энергетикалық шығындар азаяды.
Summary
Experimental researches of agglomeration with the use of fluxing additives and and additional sintering
fuel cobalt-nickel-ore (NCO) and internal overburden (IO) – the waste of coal industry (when the content in the
charge of NCO - 3-7% and IO – 3 - 7% ) have shown the possibility of production of fluxed sinter with improved
strength characteristics and technological properties. The above additives containing silicon and aluminum,
creating an exothermic effect, which leads to decrease of fuel and energy consumption.
К одному из приоритетных направлений индустриально-инновационного развития можно
отнести фосфорную подотрасль экономики нашей республики. Основное внимание уделяется на
создание и развитие производств, ориентированных на экспорт конечных продуктов, к которым
можно отнести желтый фосфор, а также на максимальное приближение прикладной науки к
производству. Процесс получения элементарного желтого фосфора, являющегося основным
сырьем для производства минеральных кислот, кормовых фосфатов, различных марок пищевых и
технических солей и продукции оборонной промышленности связан с восстановлением
природных фосфатов в рудно-термических печах различной мощности.
В процессе добычи и подготовки товарных фосфоритов на площадке рудника скапливается
45-48% рудной мелочи, при транспортировке и обжиге фосфоритов в производстве фосфора
образуется дополнительное количество мелочи. Поэтому общее количество некондиционной
мелочи для производства фосфора составляет 55-60% от добытой рудной массы [1] в зависимости
от геологического строения различных участков месторождения фосфоритов, их прочностных
свойств и вещественного состава. Эта мелочь непригодна к возгонке фосфора без
предварительного окомкования.
На фосфорных предприятиях, спроектированных для переработки кусковых фосфоритов,
предусмотрена утилизация лишь небольшого количества фосфоритной мелочи. При этом мелкие
фракции класса 0-5 мм, образующиеся в процессе добычи фосфатного сырья из недр,
транспортировке и отсеянные при подготовке кусковой руды к технологическому переделу,
непригодны для получения фосфора из-за нарушения газодинамического режима работы
фосфорной печи и складируются в отвалохранилищах.
Для обеспечения необходимой газопроницаемости столба шихты и снижения вероятности
спекания ее в фосфорной печи они должны быть предварительно превращены в кусковой
материал с размером зерен не менее 5-10 мм. Окускованный продукт должен иметь достаточную
механическую прочность, не образовывать мелочи при транспортировке к фосфорным цехам, при
загрузке в печи, в ходе самой плавки, а также обладать хорошей степенью восстановимости. В нем
не должно содержаться вредных примесей: влаги, карбонатов, смолистых веществ и др.
26
В связи с этим вовлечение в электротермию фосфора мелкиж фракций фосфатного
сырья, добываемого на рудниках Каратау с целью более полного и рационального их
использования, представляет важную экономическую и экологическую задачу.
По опыту работы производства желтого фосфора при термической подготовке
фосфатного сырья в 12 секционных шахтно-щелевых печах и обжиговых машинах типа ОЦ
степень декарбонизации фосфоритов составляет в пределах 60-70 % и до 20-25 % товарной
руды превращается в мелочь фракцией 0-10мм.
Для утилизации фосфоритов класса 0-10 мм были освоены производственные
мощности по агломерации этой мелочи и получению желтого фосфора на ЖФ ТОО
«Казфосфат» (НДФЗ), однако данный процесс характеризуется низким выходом агломерата,
пригодного к электротермической переработке.
Не менее важное влияние на показатели работы фосфорной электропечи оказывают
прочность и термостойкость компонентов шихты, в том числе фосфорита. Куски не должны
разрушаться при быстром повышении температуры. Кроме статических нагрузок от слоя
шихты материал при движении получает допольнительные динамические напряжения.
Поэтому проводят оценку прочности материалов на сжатие, истирание и удар в стандартном
барабане.
В связи с приведенными требованиями фосфориты должны подвергаться ряду
технологических операций, включающих усреднение от забоя до подачи в печь, позволяющие
свести до минимума колебания по основному компоненту, дробление и грохочение,
окускование мелких фракций, высокотемпературный обжиг.
Более детальные исследования и разработка требований к качеству исходной
фосфоритной руды и к компонентам шихты для возгонки фосфора приведены в работах [1-3].
Для повышения мощности фосфорной печи и улучшения технико-экономических
показателей производства фосфора фосфоритную руду необходимо подвергнуть
предварительной термообработке с целью удаления поверхностной и кристаллогидратной
воды, органических веществ, диоксида углерода и фтора и обеспечить определенный
гранулометрический состав.
Наиболее важные процессы протекают при более высоких температурах обработки.
Так для разложения доломита по реакции:
2
3
3
3
CO
MgO
CaCO
MgCO
CaCO
(1)
необходима температура выше 970 К, а разложение кальцита по реакции
2
3
CO
CaO
CaCO
(2)
завершается при 1210 К. Образование силикатов кальция происходит при более
значительных температурах - свыше 1320 К.
Другие компоненты шихты для производства фосфора (кварцит и кокс) обычно только
сушат от поверхностной влаги и подвергают грохочению с отсевом мелких фракций.
Удаление вредных примесей проводится с целью ограничения побочных реакций при
электровозгонке фосфора, которые вызывают потери фосфора и его качества.
Переработка в электропечи фосфорита без предварительной термообработки приводит
к дополнительному расходу электроэнергии [4], а взаимодействие Н2О и СО2 с углеродом
восстановителя увеличивает удельный расход металлургического кокса. При этом
одновременно увеличивается объѐм печных газов, соответственно возрастает их скорость и
температура, что снижает выход и качество получаемого фосфора за счет образования
повышенного количества фосфорного шлама [5].
На отечественных фосфорных заводах, работающих на кусковых фосфоритах, также
имеются установки для окомкования мелочи, образовавшейся при транспортировке и
термообработке руды, с получением обожженных окатышей. Процесс обжига производится
на обжиговых машинах с решеткой типа Леполь. Причем, одновременно обжигают и
кусковую руду загружаемую непосредственно на решетку, и сырые окатыши, укладываемые
верхним слоем. Загруженный на решетку материал последовательно проходит зону сушки,
обжига и выдержки. Температура обжига составляет 1170-1270 К. Обожженное сырье после
зоны выдержки перегружается на охлаждающую ветвь машины, где охлаждается
27
просасываемым воздухом до температуры 330-350 К. Обожженный материал подается на
рассев, откуда фракция 5-50 мм направляется в шихтовальное отделение печного цеха, а
мелочь класса 0-5 мм подается на размол и повторную грануляцию.
Наряду с этим ЛенИИГипрохимом совместно с другими институтами проводились
исследования процессов, протекающих в спекаемом слое агломерационных шихт, изыскание
путей интенсификации процесса спекания и повышения качества фосфоритного агломерата
[6].
Полупромышленная проверка разработанных в лабораторных условиях мероприятий и
отработка технологии спекания различных разновидностей фосфатного сырья и композиций
агломерационных шихт проводились на опытной агломашине с площадью спекания 5,2 м2 на
ПО «Куйбышевфосфор».
Результаты этих исследований и испытаний легли в основу осуществления ныне
действующей технологии окускования фосфоритной рудной мелочи на Ново-Джамбулском
фосфорном заводе в агломашинах типа АКМ - 312.
Анализ процесса производства желтого фосфора и технологии подготовки сырья к
технологическому переделу показал необходимость получения офлюсованного агломерата с
целью снижения топливно-энергетических затрат и утилизации техногенных отходов
различных отраслей экономики Республики Казахстан и улучшения экономической
обстановки промышленных отраслей.
Для решения вышеприведенной цели намечены задачи исследований по выявлению
наиболее целесообразных сырьевых материалов, анализ их химического состава и
агломерации фосфоритной мелочи с различными добавками, создающими экзотермический и
упрочняющий эффект в процессе агломерации. Известно, что полученный в
производственных условиях агломерат имеет низкие прочностные показатели и выход
годного агломерата составляет 45 – 50 % по классу + 6 мм [7]. Кроме того, в производстве
желтого фосфора в качестве флюсующей добавки используется кремнийсодержащее сырье в
виде кварцитовой руды. В связи с этим целью исследований в процессе агломерации было
снижение топливно-энергетических затрат, исключение применения кварцитовой руды и
одновременное получение офлюсованного агломерата, имеющего более улучшенные
прочностные показатели и технологические свойства.
Поставленная задача достигается тем, что в способе агломерации фосфатного сырья,
включающем его смешивание с возвратом агломерата и твѐрдым топливом, увлажнение до
влажности 6-8% и окомкование шихты, загрузку шихты на колосниковую решетку агломера-
ционной машины поверху слоя «постели» иэ агломерата фракции 8-16 мм, еѐ зажигание
газообразным топливом с температурой 1250-1300оС , спекание с последующим охлаждением
спѐка, его дроблением и выделением готового продукта класса 8-70 мм, согласно
изобретению, в состав шихты вводят флюсующую добавку и дополнительное агломерацион-
ное топливо, в качестве которых используют никель-кобальтсодержащую руду (НКР) [8] и
внутренние вскрышные породы (ВВП) - отходы угледобывающей промышленности при
следующем соотношении компонентов, мас.%:
фосфатное сырье 55,0-67,0;
возврат агломерата 14-16,
никель-кобальтсодержащая руда 3-17,
внутренние вскрышные породы 3-17,
твердое топливо (коксовая мелочь) 3-5.
Спекание аглошихты ведут в течение 35-45 минут при сохранении модуля кислотности
офлюсованного фосфоритного агломерата, равного 0,93-1,16.
Повышение прочности в процессе агломерации происходит за счет образования в
системе «жидкое-твердое» алюмосиликатных и фосфорит-никель-кобальт-кальциевых
соединений, которые при охлаждении затвердевают, создавая трудно разрушанмые связки
между более крупными оплавленными частицами фосфатно-кремнистой мелочи.
Преимуществом предлагаемого способа является снижение температуры плавления на
100° С вследствие присутствия легкоплавких соединений. Это приводит к снижению
топливно-энергетических затрат на 10 %, увеличению пористости и улучшению тепло- и
массообмена в слое аглошихты.
28
По данному способу получен предпатент РК [8].
Таким образом, данный способ позволяет получить офлюсованный фосфоритный
агломерат с высокими технологическими свойствами.
Достарыңызбен бөлісу: |