Анотація до роботи:

Ожогін В.В. Удосконалення ресурсозберігаючої технології одержання і використання високоміцних шламових брикетів в аглодоменному виробництві. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.16.02 – металургія чорних металів. – Приазовський державний технічний університет, Маріуполь, 2004.

Дисертація присвячена питанням підвищення ефективності утилізації шламів в металургійному виробництві за рахунок поліпшення якості їх підготовки. Розроблено новий спосіб оцінювання механічної міцності брикетів. Визначені кількісні залежності впливання основних технологічних і фізико-хімічних чинників на міцність брикетів.

Розроблені принципи одержання міцних брикетів. Одержана нова модель залежності механічної міцності брикетів від їх компонентного складу. Виявлено вплив додатків до аглошихти гранульованого шламу на продуктивність аглоустановки і міцність агломерату. Розроблені нові промислові способи одержання гранул.

1. В дисертації приведено теоретичне узагальнення і нове рішення наукової задачі – встановлення закономірностей і умов отримання високоміцних брикетів, придатних по механіко-металургійних властивостях до використовування в доменному виробництві, а також розробка високоефективного способу утилізації шламів агломерацією. Вона забезпечує збільшення продуктивності агломераційних конвеєрних машин і підвищення якості агломерату при підвищенні частки шламів в аглошихті аж до 100 %. Тим самим розв'язуються й екологічні проблеми, пов'язані з складуванням шламів через неможливість їх повної утилізації традиційним способом.

2. Використаний новий підхід до утилізації відходів брикетуванням. Він полягає в зсуві акцентів у вимогах до брикетів: із вмісту основного компоненту (заліза) на механічну міцність. Це дає можливість одержувати брикети високої міцності з пониженим вмістом заліза, але загальним високим вмістом корисних компонентів – так звані залізофлюси, що містять Fe_заг – 52,0-35,1 %, CaO – 8,8-21,0 %, Al₂O₃ – 1,7-0,3 %. Лужність таких брикетів – 2,33-9,0.

3. Для контролю міцності брикетів застосований новий інтегральний показник роботи ударного руйнування після 20 скидань з висоти 2 м (А₂₀, Дж/кг), дозволяючий порівнювати матеріали будь-якої міцності, у тому числі такі, у яких барабанна проба рівна нулю. Встановлений зв'язок показника роботи ударного руйнування з ударною міцністю s₂₀, %, показником барабанної проби М⁺⁵, %, і міцністю на роздавлювання s_р, МПа. Це дозволяє репрезентативно оцінювати міцність брикетів по одному показнику – роботі ударного руйнування А₂₀, Дж/кг, для мінімальної кількості виробів – 4-7 шт.

4. Дослідженням встановлено, що металургійні шлами і пил по брикетуючим властивостям діляться на три групи: матеріали, які дають неміцні брикети (колошниковий пил, аглодоменний шлам, відсів вапняку), А₂₀ < 100-150 Дж/кг; матеріали з доброю міцністю (сталеплавильні і аспіраційні шлами), А₂₀ = 150-300 Дж/кг; матеріали, які можуть служити сполучним: високодисперсні (вапняний пил, відсів вапна і глиноземвмісні шлами), А₂₀ = 300-380 Дж/кг.

5. На підставі досліджень встановлені умови і закономірності отримання високоміцних брикетів з пилоподібних металургійних відходів, що володіють високою ударною міцністю 80-90 %, визначуваної по барабанній пробі, і міцністю на роздавлювання 25-40 МПа і вище, які відповідають вимогам до доменної сировини. Вони полягають в наступному: тиск пресування – більше 50 МПа; об'єм брикета не більше 50 см³, товщина брикета не повинна перевищувати половини його меншої сторони, витримка шихти протягом 1-4 діб; інтенсивна сушка брикетів при температурі 250 ⁰С або природна сушка при 20-25 ⁰С до кінцевої вологості брикетів 1-2 %.

6. Пресування сумішей, що містять 58-70 % конвертерного шламу, 20-32 % вапна гідратного і 0-10 % глиноземистого шламу, дозволяє одержувати брикети, що перевершують по міцності агломерат.

7. Введення до складу агломераційної шихти шламів, які піддані брикетуванню з подальшим дробленням до крупної 1,6-6,0 мм, забезпечує підвищення техніко-економічних показників аглопроцесу. Так, добавка гранул в кількості 1 кг/т агломерату в межах від 0 до 100 кг/т агломерату приводить до зростання продуктивності агломашин в середньому на 0,5 %, збільшенню виходу годного – на 0,115 % і зростанню ударної міцності агломерату – на 0,117 %. Розроблені альтернативні методи отримання брикетного кришива: экструзією суміші в стрічково-вакуумному пресі, в шнековому пресі-грануляторі або сушкою шламовапняних сумішей.

8. Отримані результати дозволяють організувати утилізацію більшості пилоподібних відходів, що утворюються на металургійному підприємстві, з використанням частини відходів, що дають міцні брикети, – в доменному і сталеплавильному виробництвах та інших – у вигляді брикетованих гранул в агломераційному виробництві. Очікуваний річний економічний ефект від упровадження запропонованої схеми утилізації пилоподібних відходів на комбінаті «Азовсталь» складає 20,18 млн. грн. (в цінах 2003 р.), термін окупності інвестицій – 1-3 роки залежно від обраного способу утилізації й вартості вітчизняного і зарубіжного устаткування.

Публікації автора:

1. Оптимизация составов смесей для получения шламовых брикетов / В.В. Ожогин, А.А. Томаш, С.Г. Чернова, В.А. Белоног, В.В. Райхель // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2003. – № 4. – С. 139-141.

Автору належить ідея використання принципів отримання міцних глиноземистих цементів для отримання високоміцних брикетів, проведення експериментів відповідно до плану Шеффе і участь у написанні статті.

2. Спекание агломератов на основе гранулированных аглодоменных шламов / В.В. Ожогин, В.П. Лозовой, В.И.Левченко А.В. Зотов, А.А. Томаш, С.Г. Чернова // Металл и литьё Украины. – 2003. – № 7-8. – С. 8-10.

Автору належить отримання кришива, проведення дослідів по спіканню агломерату з добавками кришива і участь в написанні статті.

3. Ожогин В.В., Томаш А.А., Лозовой В.П. Исследование механической прочности известково-шламовых брикетов // Вісник Приазов. держ. техн. ун-ту: Зб. наук. пр. – Маріуполь, 2001. – Вип. 11. – С. 20-22.

Автору належить постановка експерименту по дослідженню механічної міцності брикета і участь в написанні статті.

4. Ожогин В.В., Томаш А.А., Семакова В.Б. Влияние различных способов подготовки шлама на технико-экономические показатели аглопроцесса // Вісник Приазов. держ. техн. ун-ту: Зб. наук. пр. – Маріуполь, 2002.– Вип.12. – С. 15-17.

Автору належить постановка експерименту по дослідженому вивченню впливу різних способів підготовки шламу на продуктивність аглопроцесу і участь в написанні статті.

5. Ожогин В.В. Влияние добавок фракционированных шламов на эффективность агломерации // Вісник Приазов. держ. техн. ун-ту: Зб. наук. пр. – Маріуполь, 2003. – Вип.13. – С. 25-27.

6. Патент 55955А Украина, МКИ⁷ С22В1/00 Способ агломерации руд и концентратов с использованием мелкодисперсных шламов / В.А. Носков, Л.В. Быков, В.В. Ожогин, В.П. Лозовой, В.И. Шевченко, Б.Н. Маймур, А.А. Томаш, В.Б. Семакова, Е.И. Пефтиев, В.П. Колос. – № 2002086452; Заявлено 15.04.03; Опубл. 15.04.03, Промислова власність, 2003. – № 4. – С. 4.93.

Автором виготовлені гранули, проведені дослідні спікання і взято участь в описі сутності патенту і його формули.

7. Особенности спекания агломератов на основе гранулированного известкованного концентрата / В.В Ожогин., А.А. Томаш, С.Г.Чернова, В.П. Лозовой // Теория и практика производства чугуна: Сборник трудов международной научно-техни-ческой конференции. – Кривой Рог: КГГМК «Криворожсталь», 2004. – С. 150-153.

Автору належать проведення експериментів по вивченню особливостей спікання агломерату на основі гранульованого вапнованого концентрату й участь в написанні докладу.

8. Сравнение и выбор оптимальных способов использования железосодержащих отходов металлургического производства / В.В. Ожогин, В.И. Колосов, А.И. Адаменко, А.А. Васьковский // Тез. докл. 5 региональной научно-технической конференции – Мариуполь: Приазов. госуд. техн. ун-т, 1998. – С. 46.

Автору належать економічні розрахунки порівнюваних варіантів і участь в написанні докладу.

9. Эффективность использования железосодержащих отходов в агломерационной шихте / В.В. Ожогин // Тез. докл. 6 региональной научно-технической конференции. – Мариуполь: Приазов. госуд. техн. ун-т, 1999. – Т.1. – С. 56.

10. Прочность брикетов различного состава из заменителей сырых материалов / В.В. Ожогин, В.П. Лозовой, А.А. Томаш // Тез. докл. 7 региональной научно-технической конференции. – Мариуполь: Приазов. госуд. техн. ун-т, 2000. – Т.1. – С. 140.

Автором виконані експериментальні роботи за визначенням міцності брикетів різного складу і взято участь в написанні докладу.

11. Исследование восстановимости брикетированных шламов / В.В. Ожогин, В.Б. Семакова // Тез. докл. 7 региональной научно-технической конференции – Мариуполь: Приазов. госуд. техн. ун-т, 2000. – Т.1. – С. 142.

Автором виконаний підбір сумішей, виготовлення брикетів, взято участь в дослідженні відновлюваності й написанні докладу.

12. Исследование прочности шламовых брикетов, получаемых с добавками связующих / В.В. Ожогин, А.А. Томаш, В.Б. Семакова // Тез. докл. 8 региональной научно-технической конференции. – Мариуполь: Приазов. госуд. техн. ун-т, 2001. – Т.1. – С. 64-65.

Автором виконані лабораторні дослідження, які пов'язані з отриманням брикетів і випробуванням їх на міцність і взято участь в написанні докладу.

13. Влияние давления прессования на прочность железофлюсовых брикетов / В.В. Ожогин, А.А. Томаш, В.Б. Семакова, С.Г. Чернова // Тез. докл. 9 региональной научно-технической конференции. – Мариуполь: Приазов. госуд. техн. ун-т, 2002. – Т.1. – С. 2.

Автором виконані лабораторні дослідження, які пов'язані з вивченням впливу тиску пресування на міцність брикетів, і взято участь в написанні докладу.

14. Способы и технологии утилизации шламов в металлургическом производстве / В.В. Ожогин, С.Г. Чернова, С.Н. Мухина // Тез. докл. 9 региональной научно-технической конференции. – Мариуполь: Приазов. госуд. техн. ун-т, 2002. – Т.1. – С. 3.

Автором виконаний літературний пошук способів і технологій утилізації шламів і взято участь в написанні докладу.

15. Получение высокозакисного мартеновского агломерата из отходов / В.В. Ожогин, А.А. Томаш, С.Г. Чернова, И.Г. Говорущенко, В.П. Лозовой // Тез. докл. 10 региональной научно-технической конференции.- Мариуполь: Приазов. госуд. техн. ун-т, 2003. – Т. 1. – С. 12-13.

Автору належить ідея отримання високозакисного агломерату з відходів, проведення лабораторних експериментів і участь в написанні докладу.