CC BY
238
ОБОГАЩЕНИЕ И ПОДГОТОВКА СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ К МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМУ ПЕРЕДЕЛУ
Сведения об авторах
Ендияров Сергей Валерьевич - канд. техн. наук, ст. науч. сотрудник ОАО «Уралмашзавод», г. Екатеринбург. E-mail [email protected]
Петрушенко Сергей Юрьевич - канд. техн. наук, науч. сотрудник ОАО «Уралмашзавод», п. Верхняя Сысерть, Свердловская область.
Омельченко Сергей Владимирович - канд. техн. наук, вед. науч. сотрудник ОАО «Уралмашзавод», г. Екатеринбург.
INFORMATION ABOUT THE PAPER IN ENGLISH
DEVELOPING SYSTEM OF MATHEMATICAL MODELS FOR IRON ORE SINTER COOLER DESIGN AUTOMATION
Yendiyarov Sergei Valeryevich - Ph.D., principal research engineer of «Uralmashplant» JSC, Yekaterinburg. E-mail: [email protected]
Petrushenko Sergei Yuryevich - Ph.D., research engineer of «Uralmashplant» JSC. Sverdlovskaya obl, Verkhniya Sisert. Omelchenko Sertgei Vladimirovich - Ph.D., leading research engineer of «Uralmashplant» JSC, Yekaterinburg.
Abstracts. In this article, we describe a computer aided design system for a sinter cooler (any type). The developed computer aided design system uses state-of-the-art cooling process models as well as optimization techniques. As a result, the system can help engineers to optimize cooler parameters as well as sintering process specifications to achieve specific goals of concrete iron ore sintering plant.
Keywords: cooler of sinter, computer aided design, optimization, .simulation.
References
1. Yendiyarov S.V., Petrushenko S.Yu., Omelchenko S. V. Computer aided design system for sinter circular cooler. Stal [Steel]. 2014, no. 6, pp. 75-79.
2. Yendiyarov S.V., Petrushenko S.Yu. Condition monitoring of iron ore sinter processing and preparation processes, LAP Lambert Academic Publishing, Germany, 2013, pp. 332.
3. Yendiyarov S.V., Petrushenko S.Yu. Condition monitoring and control system for iron ore production and preparation processes. Avtomatiza-
ciya v promishlennosty [Automation in industry], 2012, no. 10, pp.65-68.
♦ ♦ ♦
УДК 662.741.3.022:622.765 Петухов В.Н., Лапина Т.М.
РАЗРАБОТКА РЕЖИМА ФЛОТАЦИИ УГЛЕЙ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РЕАГЕНТОВ-ВСПЕНИВАТЕЛЕЙ РАЗЛИЧНОГО ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И СТРОЕНИЯ МОЛЕКУЛ
Аннотация. В работе рассмотрено влияние действия реагентов-вспенивателей различного химического состава и строения молекул на разработку режима флотации углей, поступающих на коксование. Установлена наиболее высокая селективность процесса флотации при использовании в качестве реагента-вспенивателя ЭТС-40, что позволяет снизить зольность концентрата на 1,6% в отличие от использования других реагентов-вспенивателей. Пониженная зольность концентрата объясняется использованием в качестве реагентов-вспенивателей технических продуктов нефтехимии, содержащих в групповом химическом составе кремнийорганические соединения.
Ключевые слова: уголь, флотация углей, реагенты-собиратели, реагенты-вспениватели, кремнийорганические соединения, селективность, эффективность, зольность концентрата.
В связи с высокой зольностью углей, добываемых на шахтах РФ, необходимо их обогащение перед отправкой на коксование. Для мелких классов углей используется метод флотации. Флотация является наиболее эффективным методом обогащения угольной мелочи и широко применяется на УОФ. В качестве реагентов при флотации используются реагенты-собиратели
и реагенты-вспениватели. Реагенты-собиратели, адсор-бируясь на поверхности углей, повышают гидрофоб-ность зерен, обеспечивая их высокую флотируемость. Реагенты-вспениватели, адсорбируясь на границе раздела фаз жидкость - воздух, понижают поверхностное натяжение. При этом создаются благоприятные условия не только для образования пузырьков определен-
ОБОГАЩЕНИЕ И ПОДГОТОВКА СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ К МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМУ ПЕРЕДЕЛУ
ного размера и прилипания к ним взвешенных частиц, но и стабилизация пены. Поскольку вспениватели обладают поверхностной активностью, многие из них в то же время при высокой молекулярной массе могут проявлять собирательные свойства. Это обстоятельство очень важно для флотационной очистки сточных вод, содержащих синтетические ПАВ типа алкилсульфатов, алкиларилсульфонатов и т.п., так как последние обладают и пенообразующими, и собирательными свойствами, что значительно сокращает расходы реагентов . От правильно выбранных реагентов-вспенивателей зависит эффективность и селективность действия реа-гентного режима.
Исследования проводились на угле «Чертинская коксовая», класс 0,5-0 мм. В качестве реагентов-вспенивателей были выбраны: кубовые остатки производства бутиловых спиртов (КОБС), высокомолекулярные спирты (ВМС), Кэтгол, ЭТС-40. В качестве реагента-собирателя был выбран термогазойль, широко используемый на УОФ. Характеристики реагентов-вспенивателей, выбранных для исследования, представлены в табл. 1.
Таблица 1
Групповой химический состав реагентов-вспенивателей
же по сравнению с использованием Кэтгола или ВМС (см. рисунок)
Реагент Групповой химический состав, %масс.
КОБС Спирты (С8) - 5,40-5,52
Ацетали (С12) - 33,50-35,10
Ацетали (С16) - 15,00-15,80
Сложные эфиры (С12) - 4,90-5,30
Простые эфиры (С12-С16) - 37,50-39,50
Смолы - 1,06-1,16
Вода - 0,10-0,16
ВМС Смесь высокомолекулярных спиртов от С9-С13
Кэтгол Смесь первичных спиртов алифатического и этиленового ряда и альдегидов изостроения
ЭТС-40 Смесь олигоэтоксилоксанов с разной степенью конденсации (RO)3Si[OSi(OR)2]4OSi(OR)3, содержащий SiO2 - 40% масс.
Исследованием было установлено, что при использовании в качестве реагента-вспенивателя кубовых остатков бутиловых спиртов суммарный выход концентрата составил 84,2%.При этом извлечение горючей массы в концентрат составляет 89,2%.
При использовании в качестве реагентов-вспенивателей высокомолекулярных спиртов (ВМС) и ЭТС-40 выход концентрата повысился и составил 89,3 и 89,0%, соответственно, при извлечении горючей массы в концентрат 94,7 и 95,7% . В случае использования в качестве реагента-вспенивателя кэтго-ла получен наиболее высокий выход концентрата -92,4% при извлечении горючей массы в концентрат 98,2% (табл. 2).
Следует отметить что, в случае использования в качестве реагента-вспенивателя ЭТС-40 селективность процесса флотации наиболее высокая при выходе концентрата - 89,0%, его зольность на 1,6% ни-
Показатели флотации углей с использованием различных реагентов-вспенивателей
Таблица 2
Реагентный режим Продукты флотации Суммарный вы-ход,% Суммарная золь-ность,% Извлечение горючей массы в концентрат, %
Вспени-ватель Термогазойль Расход реагентов, кг/т
Вспениватель Собиратель Общий
КОБС 0,06 1,37 11,43 Концентрат 1 32,67 9,6 89,2
Концентрат 2 64,2 9,8
Концентрат 3 84,2 10,25
Отходы 15,8 45,4
Исходы 100,0 15,2
ВМС 0,06 11,37 11,43 Концентрат 1 65 9,2 94,7
Концентрат 2 86 9,7
Концентрат 3 89,3 10,1
Отходы 10,7 57,8
Исходы 100 15,2
Кэтгол 0,06 11,37 11,43 Концентрат 1 48,33 9,7 98,21
Концентрат 2 76,8 9,77
Концентрат 3 92,76 10,20
Отходы 7,64 76,24
Исходы 100 15,2
ЭТС-40 0,06 11,37 11,43 Концентрат 1 74,5 8,0 95,9
Концентрат 2 86,0 8,10
Концентрат 3 89,0 8,60
Отходы 11,0 81,55
Исходы 100 15,2
В ряде работ установлено, что, кремнийоргани-ческие соединения используются для гидрофобиза-ции угольной поверхности при адсорбции чистых химических соединений путем исследования прочности закрепления пузырька воздуха на угле и величины выхода всплывшего продукта в монопузырьковом аппарате.
Установлено:
- наблюдается корреляция прочности закрепления пузырька воздуха на угольной поверхности в зависимости от суммарной п-электронной плотности на полярных атомах молекулы, что вызывает соответствующее повышение выхода всплывшего продукта;
- наиболее высокая прочность закрепления пузырька воздуха на угле наблюдается при адсорбции кремнийорганических соединений.
* Реагент-вспениватель для флотации угля. URL: http://www.findpatent.ru/patent/211/2112601 .html.
№2 (15). 2014 -
Раздел 1
Суммарный выход концентрата, %
Влияние группового химического состава реагентов-вспенивателей на зольность флотоконцентратов
Использование концентрата с пониженной зольностью при коксовании позволит получать кокс,
удовлетворяющий требованиям доменного производства.
Практика работы доменных печей показывает, что снижение зольности кокса на 1,5% приводит к сокращению расхода кокса в доменной печи на 2-3% и к повышению производительности доменных печей на 1,5-2%.
Таким образом, исследованием установлено что, для получения концентратов с пониженной зольностью следует использовать в качестве реагентов-вспенивателей технические продукты нефтехимии, содержащие в групповом химическом составе крем-нийорганические соединения, что обеспечит получение концентратов, поступающих на коксование с пониженной зольностью.
Сведения об авторах
Лапина Татьяна Михайловна - студентка ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова». E-mail: [email protected]
Петухов Василий Николаевич - д-р техн. наук, проф., ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова». E-mail: [email protected]
INFORMATION ABOUT THE PAPER IN ENGLISH
DEVELOPMENT OF COAL FLOTATION REGIME BY VARIOUS CHEMICAL COMPOSITION BLOWING REAGENTS USE AND MOLECULE STRUCTURE
Lapina Tatyana Mihailovna - Student, Nosov Magnitogorsk State Technical University. E-mail: [email protected]
Petukhov Vasily Nikolaevich - D. Sc. (Eng), Professor, Nosov Magnitogorsk State Technical University. E-mail: [email protected]
Abstracts. This article examines the effects of the operation of the reactants, foaming agents with different chemical composition and molecular structure on the development of coal flotation regime entering the coking. Set the highest selectivity of the flotation process using as reagent ETS-40 blowing agent that reduces the ash content at the outlet of 1.6% in contrast to the use of other reagents, blowing agents. The reduced ash content due to the use as reagents, industrial products of petrochemical blowing agent containing the group consisting of organosilicon compounds of the chemical.
Keywords: coal, coal flotation, collecting agents, foaming agents, organic silicon compounds, selectivity, efficiency, ash content.
♦ ♦ ♦
УДК 662.741.3.022:622.765 Петухов В.Н., Погуца С.С.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФЛОКУЛЯНТОВ РАЗЛИЧНОГО ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА И СТРОЕНИЯ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ СГУЩЕНИЯ УГОЛЬНЫХ ПУЛЬП
Аннотация. В работе рассмотрено действие анионных и катионных флокулянтов при осаждении угольных пульп. Установлена высокая эффективность анионных флокулянтов повышенной молекулярной массы. Установлено, что скорость осаждения угля определяется молекулярной массой, структурными особенностями молекул флокулянтов. Наиболее высокая скорость осаждения угля установлена для анионных флокулянтов Magnafloc.
Ключевые слова: уголь, флокулы, молекулярная масса, структура флокулянтов, анионные и катионные флокулянты, скорость осаждения угля.
