Мелкозернистые композиционные материалы на основе вяжущих из отходов металлургической промышленности

• Автор: Копейкин, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 199 с. : ил.

1 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА В ПРОМЫШЛЕНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ КАК НАПРАВЛЕНИЕ В РАЗВИТИИ БЕЗОТХОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ. И

1.1 Проблемы утилизации производственных отходов металлургических предприятий.

1.2 Обзор производственных отходов металлургических предприятий

на примере ОАО НЛМК г. Липецк

1.2.1 Твердые технологические отходы металлургического производства.

1.2.1.1 Основные направления переработки отвалов

твердых технологических отходов.

1.2.1.2 Мероприятия по снижению образования и накопления в ОУО ЦПМШ твердых технологических отходов комбината.

1.2.1.3 Обращение с твердыми технологическими отходами

по видам
1.2.1.4 Прогноз образования и обращения с твердыми технологическими отходами комбината
1.2.2 Шлаковые отходы металлургического производства.
1.3 Опыт использования шлаковых отходов металлургических предприятий в качестве вторичного сырья для производства вяжущих материалов и мелкозернистых бетонов
1.4 Выводы
2 ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1 Характеристика материалов.
2.2 Оборудование и методы исследований
2.2.1 Оборудование для проведения тепловлажностной
обработки.
2.2.2 Физикохимические методы исследования.
2.2.3 Физикомеханические методы испытаний
2.2.4 Методика оценки реологических свойств составов
2.3 Методика статистической обработки экспериментальных
данных.
2.3.1 Статистическая оценка значимости результатов определения прочностной активности исследуемых материалов
2.3.2 Методика математического планирования эксперимента
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЯЖУЩИХ СВОЙСТВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ОТХОДОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
ОАО НЛМК
3.1 Исследование активности отходов металлургического
производства
3.2 Общая характеристика и основные свойства отвальных шлаков
конвертерного производства ОАО НЛМК.
3.2.1 Исследование физикомеханических свойств отвальных конвертерных шлаков ОАО НЛМК
3.2.2 Исследование устойчивости отвальных конвертерных шлаков ОАО НЛМК к распаду
3.3 Исследование влияния химического и минералогического составов на вяжущие свойства отвальных конвертерных шлаков
3.3.1 Оценка гидравлической активности конвертерных шлаков
по химическому составу.
3.3.2 Определение минералогического состава отвальных конвертерных шлаков ОАО НЛМК
3.3.3 Влияние минералогического состава на гидратационную активность отвальных конвертерных шлаков.
3.4 Исследование вяжущих свойств отвальных конвертерных
шлаков
3.5 Выводы
4 ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ ВЯЖУЩИХ НА ОСНОВЕ КОНВЕРТЕРНЫХ ШЛАКОВ ОАО НЛМК.
4.1 Выбор эффективного способа активации твердения отвальных конвертерных шлаков.
4.1.1 Активация портландцементом
4.1.2 Сульфатная активация
4.1.3 Гидратационная активность отвальных конвертерных шлаков в автоклавных условиях.
4.1.4 Влияние величины удельной поверхности конвертерных шлаков на их активность
4.1.5 Исследование влияния химических модифицирующих добавок на гидравлическую активность отвальных конвертерных шлаков ОАО НЛМК.
4.2 Подбор состава вяжущего на основе отвальных конвертерных шлаков ОАО НЛМК.
4.3 Выводы.
5 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.
5.1 Методика проектирования состава вибропрессованного
бетона.
5.2 Техникоэкономическая эффективность применения композиционного вяжущего на основе отвальных конвертерных шлаков ОАО НЛМК для производства вибропрессованных тротуарных плит.
5.3 Составы вибропрессованных бетонов для производства безыскровых плит.
5.4.Выводы .
ОБЩИЕ вывода.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ВВЕДЕНИЕ


Предприятие черной металлургии с полным циклом производства имеет в составе следующие основные подразделения агломерационное производство АГП, коксохимическое производство КХП, доменные цеха ДЦ, конвертерные цеха КЦ, прокатные производства, ферросплавный цех ФСЦ, цех огнеупорных материалов ОГЦ, фасонолитейный цех ФЛЦ, управление железнодорожного транспорта УЖДТ и копровый цех. Из всех отходов металлургического производства основу составляют малоопасные металлургические шлаки, шламы, твердые технологические отходы ТТО, металлическая окалина и пыль металлургическая. Динамика образования основных отходов на примере ОАО Новолипецкий металлургический комбинат ОАО НЛМК по видам в период с по гг. Таблица 1. Шламы металлургические, . В ОАО НЛМК образуется порядка 0 тыс. ТТО, что составляет около 5 от общего образования отходов комбината, в них входят смеси различных отходов в разных соотношениях, которые в данное время технически невозможно или экономически нецелесообразно собирать отдельно друг от друга. В настоящее время ТТО комбината поступают для переработки в отделение утилизации отходов ОУО цеха по переработке металлургических шлаков ЦПМ1. После переработки ТТО используются или реализуются сторонним потребителям, в том числе и предприятиям строительной индустрии Липецкого региона. Также на сегодняшний день значительная часть отходов используется для рекультивации естественных и искусственных неровностей рельефа местности. Вывоз на рекультивацию осуществляется напрямую из подразделений комбината или из ОУО IЦТМШ. В состав твердых технологических отходов ОАО НЛМК входят следующие виды материалов лом отработанных огнеупоров отработанная желобная масса скрап от ломки чугуновозных ковшей шлак фасонолитейного цеха отработанная формовочная смесь фасонолитейного цеха мусор от зачистки вагонов МПС отработанный железнодорожный балласт сметы с рабочих площадок отходы очистки систем водяного охлаждения агрегатов от накипи просыпи от прессов, конвейеров, дробилок ТТОсметы изпод конвертеров, ТТОсметы с литейных дворов, просыпи шихтовых материалов, шлакометаллические настыли с горловин конвертеров, кессонов, защитных листов, сталеразливочных, чугуновозных и промежуточных ковшей. Таблица 1. Вид отхода г. Лом огнеупорных изделий, тыс. Отработанные огнеупорные материалы, тыс. Лом известковопериклаза, тыс. Отработанные желобные массы, тыс. Отработанные лсточные массы, гыс. Мусор от зачистки загонов МПС. Отработанный путевой балласт, тыс. ТТОсметы изнол конвертеров, ТТО сметы с литейных дворов, тыс. Прочее, тыс. Всего, тыс. Как видно из таблицы 1. ТТО являются различные виды огнеупорного лома от до , мусор от зачистки вагонов МПС от до , отработанный путевой балласт от 2 до 6 . Общая доля этих видов в общем образовании ТТО составляет от до . В г. Образование твердых технологических отходов по подразделениям приведено в таблице 1. Таблица 1. Подразделение г. ДЦ1,2 2, 8, 0. ККЦ1,2 и ЭСПЦ 9, 2, 8. УЖДТ . Копровый цех , , , . ОГЦ , . Прочие 2, 0, 1. Всего 5, 8, 5. Основная масса ТТО образуется в доменном и конвертерном производствах, УЖДТ, ФЛЦ и копровом цехе. Суммарная доля образующихся отходов в этих подразделениях в разные годы колеблется от до от общего образования ТТО. В конвертерных цехах и УЖДТ учет ТТО был слабо организован, изза чего с г. ТТО было меньше, чем в последующие годы. Увеличение образования ТТО КХП с г. Благодаря организационным и техническим мероприятиям использование более стойких огнеупоров, желобных масс, мониторинг футеровок в г. ТТО в доменном и конвертерном производствах. С предъявлением более жестких требований к транспортировке и содержанию примесей в металлоломе, в г. ТТО в копровом цехе. Главной задачей обращения с твердыми технологическими отходами на ОАО НЛМК является ликвидация их накопления в ОУО ЦПМИ1 с тыс. ТТО в ОУО ЦПМШ скрап и окалина используются повторно в производстве, а дробленые ТТО для рекультивации. ТТО сторонним потребителям в их числе предприятия дорожной отрасли и промышленности строительных материалов.