Снижение негативного воздействия доменных шлаков при их утилизации на объекты гидросферы

• Автор: Брызгалов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 135 с. : ил.

Введение.
ГЛАВА 1. Комплексный анализ воздействия доменных металлургических шлаков на окружающую среду на примере шлаковых отвалов Чусовского металлургического завода
1.1. Краткая характеристика металлургического производства и условия формирования твердых отходов.

1.2. Доменные шлаки как потенциальный источник воздействия на

окружающую среду

1.3. Анализ воздействия отвалов доменных металлургических шлаков на объекты окружающей среды

1.4. Обустройство мест размещения доменных металлургических шлаков

1.5. Методы утилизации металлургических шлаков.

1.5.1. Производство щебня из доменного шлака

1.5.2. Производство гранулированного шлака

1.5.3. Производство шлаковой пемзы из доменного шлака

1.5.4. Производство минераловатных изделий из доменного шлака.
1.5.5. Переработка доменных шлаков на сельскохозяйственные удобрения.
1.5.6. Использование доменных шлаков в качестве сорбентов.
ГЛАВА 2. Объемы и методы исследования
2.1. Методики определения физикохимических свойств шлакового щебня
и строительных материалов на их основе.
2.2. Методики определения физикомеханических свойств шлакового щебня и строительных материалов на их основе.
2.3. Статистическая обработка
Глава 3. Исследование химического состава, физикохимических свойств доменных металлургических шлаков ЧМЗ. Определение потенциальной
экологической опасности шлаков
3.1. Исследование химического состава, физикохимических и
механических свойств доменных металлургических ишаков.
3.2. Исследование эмиссий тяжелых металлов в модельные среды
ГЛАВА 4. Исследование физикохимических и механических свойств бетонов и железобетонных свай на шлаковом заполнителе. Определение потенциальной экологической опасности строительных материалов
4.1. Подбор состава бетона на шлаковом щебне
4.2. Исследование физикохимических и механических свойств бетонов и железобетонных свай на шлаковом заполнителе.
4.3. Определение потенциальной экологической опасности бетонов на шлаковом щебне
4.4. Опытнопромышленные испытания забивных железобетонных свай.
4.4.1. Динамические испытания забивных железобетонных свай
4.4.2. Исследования свай па шлаковом щебне при статических горизонтальных, вертикальных нагрузках и ударное разрушение.
4.4.3. Определение мощности твердых прослоек грунта, пробиваемых сваями на шлаковом щебне.
4.5. Разработка методики коэффициента фильтрации фунта внутри зоны
уплотнения вокруг сваи в водонасыщенных глинистых грунтах
5. Экологоэкономическая оценка технологии изготовления забивных железобетонных свай со шлаковым щебнем в качестве инертного
заполнителя.
5.1 Технология изготовления забивных железобетонных свай со
шлаковым щебнем в качестве инертного заполнителя.
5.2. Экономическая оценка платы за размещение отходов
5.3 Снижение объема капитальных затрат на производство забивных
железобетонных свай на шлаковом щебне
Заключение
Список литературы


Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на всероссийской научнотехнической конференции Автотранспортный комплекс проблемы и перспективы, экологическая безопасность г. Пермь, г. Современное состояние и инновации транспортного комплекса г. Пермь, г. III Всероссийской научнопрактической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых г. Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано печатных работ, из них одна статья в журнале, входящем в Перечень ВАК. Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, список литературы включает 6 источников, в гом числе 4 иностранных. Объем диссертации составляет 5 стр. ГЛАВА 1. Ежегодно на предприятиях черной металлургии России образуется более млн. Под шлаком в широком смысле понимается минеральная масса, подвергшаяся высокотемпературной обработке в тепловом агрегате и являющаяся
побочным продуктом основного технологического процесса. До х годов прошлого века образующиеся отходы складировались в отвалах открытым способом, часто на берегах рек и водоемов, степень использования шлаков составляла менее . В настоящее время в отвалах, являющихся потенциальным источником антропогенного воздействия на объекты окружающей среды воздух, подземные и поверхностные водоемы, почвы, накоплено более 0 млн. Чугун. За прошедшие годы технология доменной плавки значительно усовершенствована, освоен выпуск нескольких марок чугуна различного состава. Агломерат. На аглофабрике завода освоено производство нескольких марок жслезованадиевого агломерата с утилизацией в аглошихте отходов ванадиевого передела. Феррованадий. Легирующий сплав железа и ванадия, получаемый в электропечах сили коал гомотермическим способом восстановления технической пятиокиси. Производится широкий ассорртимент марок феррованадия с разным содержанием ванадия и примесей, а также сплавы с введением азота и кремния. Феррованадий азотированный. Предназначен для легирования быстрорежущих, низколегированных, нержавеющих, морозостойких сталей ванадием и азотом. Поставляется в виде кусков массой 5 кг в стальных барабанах. Пятиокисъ ванадия. Предназначена для получения титановых сплавов, ванадиевого катализатора и других химических реактивов. Рессоры автомобильные. Рессорное производство включает в себя изготовление заготовок рессорных листов, термическую обработку, поверохностное упрочнение листов, сборку рессор. Прокат. Завод производит более ста пятидесяти профилей различного проката, основную долю которого составляют строительный и рессорный прокат. В состав завода входят доменный цех, сталеплавильный дуплексцех, два прокатных цеха, ферросплавильный цех, авторессорный цех и дуплексный цех и цех переработки ишаков 1. Доменный цех является одним из основных цехов металлургического предприятия по объему выпуска продукции, с выплавки чугуна в котором начинается металлургическое производство 1. Образующийся доменный металлургический шлак занимает больший удельный вес среди всего объема образующихся отходов и содержит много металлических вюночений. В среднем при обогащении шлака путем магнитной сепарации возвращается в производство металла в виде металлоконцентрата . Доменное производство оказывает наибольшее влияние на объекты окружающей среды. Применение комплекса природоохранных мероприятий по очистке сточных вод, пылегазовых выбросов и частичной утилизации твердых отходов позволяет снизить антропогенную нагрузку 2. Но, при этом актуальными остаются вопросы обращения с накопленными и складированными металлургическими шлаками. В состав рассматриваемого нами предприятия входит цех переработки шлаков, который специализируется на переработке шлаков доменного и сталеплавильного переделов 1. Следует особо отметить, что в шлаке предприятия присутствует титан, что обусловлено использованием в качестве сырья титаномагиетитовых руд Качканарского мест орождения. ТУ 0 Щебень и щебеночнопесчаная смесЬ для дорожного строительства из мартеновских и доменных шлаков. Последовательность технологических операций приведена на рис.