Полывянный Иван Родионович *

Основы применения кислорода при агломерации свинцовых концентратов

  • Font size: Larger Smaller
  • Hits: 15332
  • 0 Comments
  • Subscribe to this entry
  • Print

Полывянный И.Р., Гайворский А.Г. (Основы применения кислорода при агломерации свинцовых концентратов, Алматы, 1969)

 

В книге критически рассмотрены способы агломерирующего обжига сульфидных свинцовых концентратов и руд, применение кислорода в окислительно-восстановительных процессах свинцового производства, представлены результаты исследования физико-химических основ применения его при агломерирующем обжиге сульфидных свинцовых концентратов, приведены способы использования кислорода при агломерации свинцовых шихт и результаты промышленных испытаний и внедрения. Использование кислорода при агломерирующем обжиге осуществлено впервые в мировой практике свинцового производства.
Применение кислорода при агломерирующем обжиге с дутьем снизу как с рециркуляцией обжиговых газов, так и без рециркуляции технологически оправданно, однако наиболее эффективным способом применения его является способ с прямой подачей в зону эффективного горения шихты. При обогащении дутья кислородом до 24% производительность по агломерату повышается более чем на 20%, по выжигу серы на 40%, качество агломерата улучшается (повышается прочность, уменьшается содержание серы, повышается температура размягчения).
Книга рассчитана на техников и инженеров металлургических заводов, преподавателей вузов и научных работников.


Содержание

Предисловие
Глава I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1. Существующие способы агломерирующего обжига
2. Применение кислорода при агломерации свинцовых шихт 10
Глава II. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АГЛОМЕРИРУЮЩЕГО ОБЖИГА СВИНЦОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ
1. Термодинамический анализ реакций окисления сульфида свинца
2. Кинетика окисления сульфида свинца
3. Скорость окисления смеси сульфидов
4. Скорость окисления сульфидных свинцовых концентратов
5. Исследование реакций сульфидов с твердыми продуктами обжига
6. Исследование взаимодействия окиси свинца с кремнеземом и окисью железа
7. Выводы
Глава III. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ МАШИНЫ С ДУТЬЕМ
1. Характеристика отдельных узлов агломерационной машины
2. Показатели работы агломерационной машины
Глава IV. АГЛОМЕРИРУЮЩИЙ ОБЖИГ С ДУТЬЕМ, ОБОГАЩЕННЫМ КИСЛОРОДОМ, И РЕЦИРКУЛЯЦИЕЙ БЕДНЫХ ГАЗОВ
1. Характеристика сырья
2. Характеристика кислорода
3. Порядок проведения промышленных испытаний
4. Результаты работы агломашины с воздушным дутьем с рециркуляцией газов
5. Промышленные испытания агломерирующего обжига с дутьем, обогащенным кислородом, и рециркуляцией бедных газов
Глава V. АГЛОМЕРИРУЮЩИЙ ОБЖИГ С ДУТЬЕМ, ОБОГАЩЕННЫМ КИСЛОРОДОМ, БЕЗ РЕЦИРКУЛЯЦИИ ГАЗОВ
1. Влияние концентрации кислорода в дутье на показатели агломерации
2. Влияние на процесс агломерации состава шихты и режима работы агломашины
3. Балансовые опыты
4. Материальный и тепловой баланс агломерирующего обжига
5. Опыт агломерация на машине с дутьем, обогащенным кислородом
6. Технико-экономические данные
7. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Литература

Предисловие

Одним из наиболее существенных и эффективных средств интенсификации процессов в металлургической промышленности является применение кислорода. Кислород как интенсификатор технологических процессов в металлургии известен давно.
Еще в 90-х годах XIX столетия великий русский химик Д. И. Менделеев высказал мысль о возможности использования кислорода для интенсификации металлургических процессов [1]. Однако промышленное применение его в металлургии задерживается до 20-х годов нашего столетия. Причиной было отсутствие дешевых способов получения кислорода. И только после открытия таких способов производство кислорода и его применение резко возросли.
Начало использования кислорода в отечественном металлургическом производстве относится к 1940 г.
В настоящее время Советский Союз - одна из первых стран массового применения кислорода для интенсификации металлургических процессов в черной и цветной металлургии.
Из исследований [2-19], посвященных использованию кислорода в цветной металлургии, видно, что область применения кислорода в металлургических процессах с каждым годом расширяется. Однако в цветной металлургии кислород применяется значительно меньше, чем в черной металлургии. Основные области использования кислорода в цветной металлургии - это окислительно-восстановительные процессы: обжиг концентратов, шахтная восстановительная плавка, отражательная медная плавка и конвертирование штейнов.
Наибольший интерес с точки зрения применения кислорода представляет свинцовое производство. Сейчас уже известно применение кислорода в шахтной свинцовой плавке на Усть-Каменогорском свинцово-цинковом комбинате, заводе Трейл (Канада), Чимкентском свинцовом заводе. Но надо отметить, что его использование при агломерации руд и концентратов, в частности при агломерации сульфидных свинцовых руд и концентратов в промышленных масштабах, еще не получило распространения.
Известно, что около 94% свинца производится пирометаллургическим методом, ставшим стандартным, плавкой в шахтных печах агломерированных руд и концентратов. Несмотря на столь широкое распространение указанного метода в производстве свинца, а также использование совершенных технологических схем агломерирующего обжига свинцовых шихт [20-26] и механизированных аппаратов, существующий способ агломерирующего обжига сульфидных свинцовых руд и концентратов не является предельно совершенным.
Наиболее эффективный способ обжига и агломерации сульфидных свинцовых концентратов - это обжиг на агломерационных машинах с дутьем снизу вверх. Однако и этот способ не максимально эффективный: прочность агломерата и его выход не намного выше, чем на машинах с прососом, выжиг серы и степень десульфуризации также невысокие, а получаемые обжиговые газы из-за невысокого содержания S02 используются частично.
Для интенсификации процесса агломерирующего обжига и улучшения качества агломерата, а также максимального выжига серы и повышения процента использования ее для производства серной кислоты важным нововведением явится применение кислорода для обогащения воздушного дутья. В связи с этим нами проведены детальные исследования и промышленные испытания различных способов агломерирующего обжига сульфидных шихт воздухом, обогащенным кислородом.
Результаты исследований физико-химических основ процесса, промышленных испытаний и внедрения способов применения кислорода, а также опыт агломерации свинцовых шихт на машине с дутьем, обогащенным кислородом, изложены в данной книге.
И. Р. Полывянным написаны главы I, II, разделы 1-3 главы V и заключение, а А. Г. Гайворонским - глава III. Разделы 4-6 главы V и глава IV написаны авторами совместно.

Last modified on
0

Полывянный Иван Родионович родился 18 января 1923 года в с. Апполоновка Акмолинской области. В 1940 году он окончил с "отличием" среднюю школу в городе Алма-Ате и поступил в Казахский горно-металлургический институт по специальности "металлургия цветных и благородных металлов".
В декабре 1941 года Полывянный И.Р. был призван в действующую армию, где находился до декабря 1945 года, участвовал в Великой Отечественной войне в составе 68 Горно-стрелковой дивизии.
В 1949 году после окончания КазГМИ Иван Родионович был направлен в аспирантуру Института металлургии и обогащения АН КазССР. Там же в марте 1953 года он успешно защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук. Становление Полывянного И.Р. как крупного ученого прошло в Институте, где он проработал до 1992 года (младший, старший научный сотрудник, заведующий лабораторией, главный научный сотрудник).
Важнейшие научные работы Ивана Родионовича Полывянного и его школы - фундаментальные, теоретические и прикладные исследования по созданию низкотемпературной электротермии и внедрение, впервые в мировой практике, оптимальных электрофизических технологий в производство свинца, сурьмы, висмута, полиметаллических полупродуктов, а так же глубокое изучение физико-химических основ окислительно-восстановительных процессов, высокоэффективных окислительных реакций при интенсивной свинцовой плавке с применением кислорода, водорода, водородсодержащих углеводородных топлив, разработка научных основ принципиально новой технологии металлургии тиосолей. По результатам этих разработок, Полывянным И.Р. защищена в 1974 году докторская диссертация.
Он являлся автором и руководителем работ по созданию теории электротермии и комплексному использованию сложного полиметаллического сырья свинцового, медного и висмутового производств, созданию научных основ принципиально новой автогенно-редукционной плавки, методом оксидирования металлической ванны.
Значительным научным вкладом явились фундаментальные исследования Ивана Родионовича в области пиро- и гидрометаллургии малых металлов. Под его руководством и непосредственном участии разработаны электротермический способ комплексной переработки висмутовых, вольфрам- и молибденсодержащих концентратов, циклонно-электротермический способ переработки коллективных медно-висмутовых концентратов, а также гидрометаллургические способы комплексной переработки коллективных висмутсодержащих концентратов.
Большая заслуга И.Р. Полывянного, как ученого-новатора, воплотившего глубокие знания и широкую эрудицию в выдвижении новых идей и создание научных основ и разработке принципиально нового направления в цветной металлургии - металлургии тиосолей, электрофизических и водородных технологий, открывших новые пути решения проблемы комплексного использования минерального сырья, экологии и защиты среды обитания человека.
Разработанные под руководством И.Р. Полывянного технологические схемы электротермической переработки металлургических полупродуктов и вторичного свинцового сырья, внедренные с высоким экономическим эффектом, как в нашей стране, так и за рубежом, характеризуют его как выдающегося ученого-практика. Разработка и внедрение принципиально новых технологий электротермической переработки металлургических полупродуктов свинцового, медного и цинкового производств, защищенные более 25 авторскими свидетельствами, имеющие большое народно-хозяйственное значение, выполненные под руководством И.Р. Полывянного, удостоены Государственной премии Республики Казахстан в области науки и техники. В 1979 году ему присвоено звание профессора по специальности "металлургия цветных и редких металлов", в 1982 году - почетное звание "Заслуженный деятель науки Казахской ССР".
В 1992-2000 годы Иван Родионович работал заместителем директора по науке Республиканского научно-инженерного центра экспертизы и прогнозирования.
Наряду с плодотворной научной деятельностью И.Р. Полывянный вел большую целенаправленную работу по подготовке высококвалифицированных научных кадров и молодых специалистов на кафедре металлургии цветных металлов Казахского национального технического университета им. К.И. Сатпаева. Под его руководством защищены 36 кандидатских и три докторских диссертаций.
За время работы И.Р. Полывянного в Национальной академии наук, Инженерной академии РК, КазНТУ выполнено 720 научных работ, из них опубликовано более 570, в том числе 12 крупных монографий. Он является автором около 100 авторских свидетельств на изобретения СССР и 10 зарубежных патентов.
В личности И.Р. Полывянного воплотились черты крупного современного ученого, в котором гармонически сочетались талант ученого-исследователя и инженера-технолога. Умелый и опытный организатор фундаментальных исследований и крупных промышленных испытаний, Иван Родионович организовал и обеспечил высокую эффективность отдачи научных разработок в развивающееся народное хозяйство Республики Казахстан и стран СНГ. Под его руководством внедрено 14 научно-исследовательских разработок технологических схем с годовым экономическим эффектом более 12,5 млн. руб. (в ценах 1992 года).
Научно-исследовательские работы и промышленные технологические схемы, выполненные под руководством и при непосредственном участии И.Р. Полывянного, демонстрировались на ВДНХ СССР, Международных выставках и ВДНХ Казахстана и удостоены четырех золотых и серебряных медалей ВДНХ СССР и четырех дипломов I степени ВДНХ Казахстана. Он награжден орденом "Знак Почета", восемью медалями СССР, двумя Почетными грамотами Верховного Совета Казахской ССР.
Полывянный Иван Родионович - доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель Республики Казахстан, Лауреат Государственной премии Казахской ССР в области науки и техники, избран действительным членом ряда академий: Инженерной академии Республики Казахстан, Международной академии энергетики им. А. Эйнштейна, Международной инженерной академии, Международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности человека, Международной академии информатизации, Академии естественных наук, скончался 1 июля 2004 года.
Память об Иване Родионовиче останется в сердцах его двух сыновей, внуков, коллег и многочисленных благодарных учеников.

Список основных научных трудов:

1. Полывянный И.Р., Демченко Р.С. Электроплавка медных шликеров. "Наука", Алма-Ата, 1967, с. 176
2. Полывянный И.Р., Гайворонский А.Г. Основы применения кислорода при агломерации свинцовых концентратов, "Наука", Алма-Ата, 1969, с. 235
3. Полывянный И.Р., Абланов А.Д., Батырбекова С.А., Сысоев Л.Н. Металлургия висмута. "Наука", Алма-Ата, 1970, с. 212
4. Полывянный И.Р., Демченко Р.С. Электротермия в металлургии свинца. "Наука", Алма-Ата, 1971, с. 319
5. Полывянный И.Р. Кислород и природный газ в металлургии свинца. "Наука", Алма-Ата, 1976, с. 375
6. Полывянный И.Р., Кунаев А.М., Демченко Р.С. Электротермия в металлургии вторичного свинца. "Наука", Алма-Ата, 1981, с. 275
7. Кунаев А.М., Кожахметов С.М., Полывянный И.Р. Основы комплексного использования минерального сырья цветной металлургии. "Наука", 1982, С. 390
8. Полывянный И.Р., Абланов А.Д., Батырбекова С.А. Висмут. "Наука", Алма-Ата, 1989, с. 316
9. Полывянный И.Р., Лата В.А. Металлургия сурьмы. "Наука", Алма-Ата, 1991, с. 202
10. Копылов Н.И., Лата В.А., Полывянный И.Р., Хегай Л.Д. Диаграммы состояния двойных и тройных тиосистем. КазГОСИНТИ, Алматы, 1997, с. 177
11. Полывянный И.Р., Кобжасов А.К., Молдабаева Г.Ж. и др. Исследование поведения редких металлов в процессе электроплавки пылей. Вестник КазНТУ, № 6, 2002, с. 168-171
12. Полывянный И.Р., Кобжасов А.К., Молдабаева Г.Ж., Рахимбаев Б.С. Электротермический способ комплексной переработки конверторных пылей медных заводов. Научно-практический семинар-совещание "Современное состояние и проблемы электротермических, высокотемпературных процессов химической технологии и металлургии". Шымкент: ЮКГУ им. М. Ауезова, 2004.

Comments

  • No comments made yet. Be the first to submit a comment

Leave your comment

Guest Saturday, 26 November 2022