RU2155238C2 - Способ окускования ванадийсодержащих шламов тепловых электростанций - Google Patents
Способ окускования ванадийсодержащих шламов тепловых электростанций Download PDFInfo
- Publication number
- RU2155238C2 RU2155238C2 RU98110311A RU98110311A RU2155238C2 RU 2155238 C2 RU2155238 C2 RU 2155238C2 RU 98110311 A RU98110311 A RU 98110311A RU 98110311 A RU98110311 A RU 98110311A RU 2155238 C2 RU2155238 C2 RU 2155238C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vanadium
- containing sludge
- briquettes
- sludge
- moisture content
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к переработке ванадиевых шламов, образующихся в результате промывок котлоагрегатов ТЭС методом брикетирования. Способ заключается в том, что они в качестве исходного материала используются для получения брикетов, причем влажность исходного материала составляет 12-16%, а прессование осуществляют при давлении 300-350 кг/см2. Способ позволяет по упрощенной и экономичной технологии брикетирования без связующего получить брикеты для последующего использования в металлургической промышленности с более высокими потребительскими свойствами и экологическими параметрами по сравнению с существующими способами окускования ванадиевых шламов. 1 ил., 2 табл.
Description
Изобретение относится к переработке отходов, образующихся на тепловых электростанциях, а именно к окускованию ванадийсодержащих материалов, осаждающихся на поверхностях нагрева котлоагрегатов ТЭС при сжигании жидкого топлива и удаляемых в виде водных шламов при проведении периодических капитальных ремонтов котлоагрегатов ТЭС.
Изобретение может быть использовано в металлургических переделах - сталеплавильном и электросталеплавильном при производстве легированных сталей, ферросплавов и лигатур.
Ванадийсодержащие водные шламы представляют собой смесь мелкодисперсного материала (менее 0,25 мм) и воды темно-коричневого цвета примерно следующего состава: SiO2 - 4-6%, Fe2O3 - 48-52%, Al2O3 - 5-8%, CaO - 3-5%, V2O5 - 5-20%, потери при прокаливании (ППП) - 22-25%.
Ванадийсодержащие шламы состоят в основном из продуктов коррозии конструкционных материалов и золы сжигаемого жидкого топлива.
Известный способ использования ванадийсодержащих шламов состоит в следующем.
В настоящее время ванадийсодержащие шламы согласно ТУ-34.20.701-87 (введены в действие 01.01.88 г.) поступают на металлургические предприятия отдельными опытно-промышленными партиями в закрытых емкостях, исключающих попадание влаги (цистернах, контейнерах) в виде пульпы с влажностью 40-60% и с содержанием пятиокиси ванадия (V2O5) в пределах 5-20% (в пересчете на сухую массу). Перед использованием в металлургическом переделе ванидийсодержащие шламы подвергаются сушке, сортировке, отсеву пылевидных частиц. В совокупности этот способ использования шламов отличается проведением сложных трудоемких операций (загрузки, разгрузки, сушки и др.) с необходимостью применения специальной тары для транспортировки шламов. В процессе передела образуется значительное количество пылевидной фракции, уносящейся из сталеплавильных агрегатов и вредно действующей на технологический персонал. Использование ванадийсодержащего шлама в значительной мере упрощается при его предварительном окусковании.
Известен способ окускования мелкодисперсного материала, например колошниковой пыли, с применением связующего, отработанного сульфитного щелока; смесь формуют в вальцовых прессах [1].
Качественные брикеты были получены при температуре колошниковой пыли 80oC. При введении в шихту 5-10% отработанного сульфитного щелока и прессовании при удельном давлении 19,6-39,2 МПа получаются качественные брикеты по физико-механическим и металлургическим свойствам.
Недостатком этого способа является сложность процесса производства брикетов за счет применения химически активных связующих добавок, ухудшающих экологию окружающей среды.
Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является известный способ (прототип), сущность которого состоит в том, что исходный ванадийсодержащий шлам влажностью около 60% (это практически соответствует состоянию материала после обезвоживания на фильтр-прессах) гранулируют путем продавливания массы через фильеру с диаметром 10 мм, обеспечивая получение гранул в виде стержней при равномерном усилии на механизм продавливания. Далее производится термообработка сырых гранул в две стадии:
1) предварительная подсушка сырых гранул до влажности 30%;
2) окончательная сушка гранул при температуре 50-105oC в течение 3 ч.
1) предварительная подсушка сырых гранул до влажности 30%;
2) окончательная сушка гранул при температуре 50-105oC в течение 3 ч.
Высушенные гранулы упаковывают в полиэтиленовые мешки или контейнеры для транспортировки к потребителю [2].
Недостатки известного способа состоят в следующем:
- недостаточная механическая прочность на раздавливание - 20-35 кг/см2, что не обеспечивает требования по сохранности формы гранул при их загрузке и транспортировке и приводит к их разрушению;
- выход фракции менее 1 мм при транспортировке сухих гранул в полиэтиленовых мешках составляет до 10%, тем самым вызывая значительный унос этой пылевидной массы, снижение извлечения ванадия в металлургических переделах, и приводит к загрязнению токсичной пылью рабочих мест.
- недостаточная механическая прочность на раздавливание - 20-35 кг/см2, что не обеспечивает требования по сохранности формы гранул при их загрузке и транспортировке и приводит к их разрушению;
- выход фракции менее 1 мм при транспортировке сухих гранул в полиэтиленовых мешках составляет до 10%, тем самым вызывая значительный унос этой пылевидной массы, снижение извлечения ванадия в металлургических переделах, и приводит к загрязнению токсичной пылью рабочих мест.
Цель изобретения - получить по упрощенной экономической технологии механически и термически прочные брикеты из ванадийсодержащего шлама, образующегося при периодических водных промывках котлоагрегатов ТЭС, работающих с применением жидкого топлива с последующим использованием их в металлургии при производстве специальных сталей, ферросплавов, лигатур.
В исходном виде ванадиевый шлам представляет жидкую пульпу с концентрацией в ней мелкодисперсных частиц 500-700 г на 1 л воды, в которых содержатся компоненты SiO2, Fe2O3, Al2O3, CaO, V2O5 и др.
Авторами предлагаемого изобретения были проведены исследования с целью изучения возможности применения ванадийсодержащих шламов как сырья для получения без связующих механически и термически прочных водоустойчивых брикетов, способных выдерживать механические нагрузки при загрузке и разгрузке их в открытые вагоны, достаточно водоустойчивых при воздействии атмосферных осадков и пригодных для использования в высокотемпературных процессах без разрушения до температуры 800-1000oC.
Результаты таких исследований оказались положительными. Указанные технические результаты в описываемом способе получения брикетов достигаются тем, что в качестве исходного материала используют ванадийсодержащий шлам промывок котлоагрегатов ТЭС с влажностью 12-16%, а прессование осуществляют при давлении 300-350 кг/см2.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что положительными признаками предлагаемого изобретения являются:
- более упрощенная технологическая схема получения окускованного материала - брикетов;
- значительно более высокие прочностные характеристики брикетов и минимальное количество образуемой фракции менее 0,25 мм.
- более упрощенная технологическая схема получения окускованного материала - брикетов;
- значительно более высокие прочностные характеристики брикетов и минимальное количество образуемой фракции менее 0,25 мм.
Отличительные признаки изобретения состоят в следующем:
- использование в качестве исходного материала ванадийсодержащих шламов ТЭС с влажностью 12-16%;
- осуществление прессования при давлении 300-350 кг/см2.
- использование в качестве исходного материала ванадийсодержащих шламов ТЭС с влажностью 12-16%;
- осуществление прессования при давлении 300-350 кг/см2.
Таким образом, предлагаемое изобретение обладает новизной. Анализ технических решений, относящихся к способам окускования ванадийсодержащих шламов, позволяет характеризовать заявленное техническое решение по сравнению с прототипом как соответствующее критерию "изобретательский уровень".
В предлагаемом способе получения брикетов использовались ванадийсодержащие шламы ТЭС "Мосэнерго", предварительно обезвоженные до 12-16%-ной влажности, содержащие пятиокись ванадия в пределах 5-20% (в пересчете на сухую массу). Эти шламы в исходном виде хорошо дозируются и пригодны для прессования при давлении 300-350 кг/см2 с образованием механически прочного брикета с сопротивлением на сжатие до 100-110 кг/см2.
Отличительной особенностью предлагаемого способа является следующее:
- применяется более производительное и работоспособное оборудование (валковые прессы, пресс-формы и др.);
- исключаются операции термообработки готовых окускованных материалов;
- исключается применение тары (полиэтиленовых мешков, контейнеров) при транспортировке брикетов;
- повышенная механическая и термическая прочность резко увеличивает эффективность металлургической переработки ванадийсодержащих брикетов.
- применяется более производительное и работоспособное оборудование (валковые прессы, пресс-формы и др.);
- исключаются операции термообработки готовых окускованных материалов;
- исключается применение тары (полиэтиленовых мешков, контейнеров) при транспортировке брикетов;
- повышенная механическая и термическая прочность резко увеличивает эффективность металлургической переработки ванадийсодержащих брикетов.
На чертеже представлена принципиальная схема осуществления способа.
Схема последовательно содержит воронку для приема исходного материала, смеситель-питатель для усреднения ванадийсодержащего шлама по влаге и дозировке, гидравлический брикетный пресс для формования брикетов, сборный конвейер для подачи брикетов на складирование.
Способ получения брикетов осуществляется следующим образом.
Исходный ванадийсодержащий шлам ТЭС, представляющий собой смесь воды и частиц крупностью менее 0,25 мм, предварительно обезвоженную до влажности 12-16%, из приемной воронки подается в смеситель-питатель, где происходит усреднение исходного материала по влаге и дозировке. Усредненный ванадийсодержащий шлам из смесителя-питателя направляется на прессование в гидравлический пресс при давлении прессования 300-350 кг/см2. Из брикетного пресса формованные брикеты по течке попадают на сборный конвейер, и далее конвейером готовые брикеты направляются на склад.
Пример 1.
Исходный ванадийсодержащий шлам ТЭЦ-23 "Мосэнерго" из приемной воронки подается в смеситель-питатель, затем дозированный и усредненный шлам влажностью 6% направляется на брикетный пресс для прессования под давлением 300-350 кг/см2. Полученные брикеты направляются на конвейер, с которого брикеты направлялись на склад готовой продукции (табл. 1).
Пример 2.
Условия те же, что и в примере 1, но влажность исходного ванадийсодержащего шлама составляла 10% (табл. 1).
Пример 3.
Условия те же, что в примерах 1, 2, но влажность исходного ванадийсодержащего шлама составляла 12% (табл. 1).
Пример 4.
Условия те же, что в примерах 1, 2, 3, но влажность исходного ванадийсодержащего шлама составляла 14% (табл. 1).
Пример 5.
Условия те же, что в примерах 1, 2, 3, 4, но влажность исходного ванадийсодержащего шлама составляла 16% (табл. 1).
Пример 6.
Условия те же, что в примерах 1, 2, 3, 4, 5, но влажность исходного ванадийсодержащего шлама составляла 18% (табл. 1).
В табл. 1 представлены результаты испытаний по брикетированию ванадийсодержащего шлама (зависимость прочности получаемого брикета от влажности исходного шлама).
Пример 7.
Исходный ванадийсодержащий шлам фракции до 0,25 мм влажностью 14% ТЭЦ-23 "Мосэнерго" из приемной воронки подается в смеситель-питатель, затем дозированный и усредненный шлам направляется на брикетный пресс для прессования под давлением 200 кг/см2. Полученные брикеты отправлялись конвейером на склад готовой продукции (табл. 2).
Пример 8.
Условия те же, что и в примере 7, но давление при прессовании брикетов составляло 250 кг/см2 (табл. 2).
Пример 9.
Условия те же, что и в примерax 7, 8, но давление при прессовании брикетов составляло 300 кг/см2 (табл. 2).
Пример 10.
Условия те же, что и в примерax 7, 8, 9, но давление при прессовании брикетов составляло 350 кг/см2 (табл. 2).
Пример 11.
Условия те же, что и в примерax 7, 8, 9, 10, но давление при прессовании брикетов составляло 400 кг/см2 (табл. 2).
Пример 12.
Условия те же, что и в примерax 7, 8, 9, 10, 11, но давление при прессовании брикетов составляло 800 кг/см2 (табл. 2).
В табл. 2 представлены результаты испытаний по брикетированию ванадийсодержащего шлама (зависимость прочности брикетов от давления прессования).
Как видно из табл. 1 и 2, предлагаемый способ обеспечивает получение брикетов с высокой механической прочностью, а процесс брикетирования целесообразно проводить при влажности шихты 12-16% и при давлении прессования 300-350 кг/см2. При этом механическая прочность при истирании по ГОСТ 21289-75 составляет 87-96% (при норме не менее 80%), механическая прочность на сбрасывание по ГОСТ 21391-75 равна 90,0-98,0% (при норме не менее 85,0%), механическая прочность при сжатии по ГОСТ 21391-75-105-138 кг/см2 (при норме не менее 100 кг/см2).
Предлагаемый способ получения брикетов в отличие от известного позволяет выполнить окускование ванадийсодержащих шламов ТЭС меньшим, чем у известного способа, количеством операций и с меньшими энергетическими затратами. Исходный шлам (шихта) прессуeтся с использованием более производительного оборудования, не требуется термообработка получаемых брикетов, что удешевляет процесс переработки ванадийсодержащих шламов ТЭС и позволяет получить экономию энергозатрат, а полученные брикеты удовлетворяют требованиям при их транспортировкe и использовании в высокотемпературных процессах. Предлагаемый способ обеспечивает получение брикетов с высокими прочностными показателями и термостойкостью, что является одним из основных требований при использовании их в различных металлургических переделах.
Источники информации
1. Б.М. Равил и др. Комплексное использование сырья и топлива.- М.: Химия, 1988, 152 с.
1. Б.М. Равил и др. Комплексное использование сырья и топлива.- М.: Химия, 1988, 152 с.
2. Энергетика и электрификация, 1981, N 4.
Claims (1)
- Способ окускования ванадийсодержащих шламов тепловых электростанций, включающий прессование под давлением, отличающийся тем, что в качестве исходного материала применяют ванадийсодержащий шлам промывок котлоагрегатов тепловых электростанций с влажностью 12 - 16% и прессование осуществляют под давлением 300 - 350 кг/см2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98110311A RU2155238C2 (ru) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | Способ окускования ванадийсодержащих шламов тепловых электростанций |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98110311A RU2155238C2 (ru) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | Способ окускования ванадийсодержащих шламов тепловых электростанций |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU98110311A RU98110311A (ru) | 2000-05-10 |
RU2155238C2 true RU2155238C2 (ru) | 2000-08-27 |
Family
ID=20206637
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98110311A RU2155238C2 (ru) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | Способ окускования ванадийсодержащих шламов тепловых электростанций |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2155238C2 (ru) |
-
1998
- 1998-05-29 RU RU98110311A patent/RU2155238C2/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Химия, технология и применение ванадиевых соединений. // Тезисы докладов III Всесоюзного совещания в г.Качканаре. - Свердловск, 1979, с.83. * |
Энергетика и электрификация, 1981, N 4. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2410021C (en) | Method of producing a metallized briquette | |
US3788832A (en) | Process for pre-treating and melting glassmaking materials | |
CA2398266C (en) | Process for upgrading low rank carbonaceous material | |
US8070839B2 (en) | Briquetting process | |
RU2353660C2 (ru) | Способ изготовления брикетов с непосредственным использованием угля с широким распределением частиц по размерам, способ и устройство с использованием этого способа | |
RU2303071C2 (ru) | Способ получения восстановленного металла и прессовка, содержащая углеродсодержащий материал | |
RU2467080C2 (ru) | Способ получения брикетов, способ получения восстановленного металла и способ отделения цинка или свинца | |
JPS6323800A (ja) | 含水廃棄物から圧縮体を製造する方法およびそのための装置 | |
EP0643124A1 (de) | Verfahren zur Verwertung von Klärschlämmen | |
RU2479622C1 (ru) | Способ переработки твердых бытовых отходов в топливо для печей высокотемпературного синтеза цементного клинкера | |
RU2155238C2 (ru) | Способ окускования ванадийсодержащих шламов тепловых электростанций | |
CN101234238A (zh) | 用一氧化碳解毒铬渣的方法 | |
JPS5821948B2 (ja) | 高炉コ−クスを製造する方法および装置 | |
CN217459535U (zh) | 转底炉协同处理轧钢油泥与含铁锌尘泥的*** | |
RU2612332C1 (ru) | Способ приготовления шихты для выплавки титановых шлаков в рудно-термической печи | |
RU2078794C1 (ru) | Способ получения угольных брикетов | |
US9228245B1 (en) | Pelletized composition for molten metal de-oxidation and method of making same | |
RU2138566C1 (ru) | Смесь для получения углеродосодержащих брикетов для производства металлов и сплавов и способ его получения | |
RU2476609C2 (ru) | Компактированное металлургическое изделие, способ производства компактированного металлургического изделия и применение компактированного металлургического изделия | |
CN108103308B (zh) | 一种用于炼钢污泥造球的装置及方法 | |
FI84840C (fi) | Metallurgiska kompositaemnen, processer foer framstaellning av desamma och anvaendning av desamma. | |
RU2156813C2 (ru) | Способ получения брикетов из ванадийсодержащих отходов от сжигания органических топлив | |
CA1156469A (en) | Strengthening phosphate shale briquettes | |
CN114317955B (zh) | 一种轧辊磨削泥的回收再利用工艺 | |
CN107601795A (zh) | 一种利用园林废弃物无害化处理生活污泥的方法及*** |