Введение к работе
Актуальность темы. Принципы обеспечения пожаровзрывобезопасности .
производств, в которых образуются горючие пыли, впервые в отечественной
практике были сформулированы М.Г. Годжелло. Они основаны на методах
предотвращения образования горючей среды, ограничения воспламеняемости и
горючести веществ и недопущения наличия в горючей среде источников зажи- .
гания. -. '. ~ ' , . .-.-. .
Проблема пожаровзрывобезопасности процессов, протекающих в присутствии так называемых гибридных смесей, впервые возникла в угольных шахтах. Гибридные смеси в общем случае обнаруживают отклонения в сторону увеличения пожаровзрывоопасности. Аналогичные процессы, сопровождающиеся образованием гибридных смесей происходят и в процессах получения алюминия в электролизерах с самообжигающимися анодами на Братском (БрАЗ) и Красноярском (КрАЗ) алюминиевых заводах. Основными - характеристиками самообжигающихся анодов, определяющих показатели пожаровзрывоопасности образующихся из них гибридных смесей, являются их химические (химическая активность, реакционная способность.по отношению к диоксиду углерода), физико-химические (пористость) и механические (прочность) свойства, оптимизация которых повысит уровень безопасности производства алюминия.
: Работа выполнена в соответствии с Координационным планом научного Совета по адсорбции РАН на 2000-2004 г.г.-
Целью работы являлось изучение процессов образования пылей и газопаро-
пылевых-смесей в системах газоотсосов и газоочистки производства алюминия с
целью предотвращения взрывов и возгораний, а также влияние оптимизации фи-
зикохимических и эксплуатационных характеристик самообжигающихся анодов
на показатели пожаровзрывоопасности образующихся из них гибридных смесей.
. Задачами работы являлись: .
-определение температур самовоспламенения пыли и концентрационных пределов распространения пламени гибридных смесей систем газоотсоса .и газоочистки в электролизных цехах алюминиевых производств БрАЗ и КрАЗ; - -
-разработка рекомендаций по каталитической очистке аспирационных выбросов и предотвращение возгораний и взрывов в электролизных цехах алюминиевых производств;
-комплексная оценка влияния сырья (коксов и связующих) и технологических параметров на возможность оптимизации эксплуатационных характеристик самообжигающихся анодов;
- разработка метода химической модификации ингредиентов анодной массы
для минимизации пыления и эмиссии летучих веществ.
Объектом исследования диссертации являются гибридные смеси систем аспирации электролизных цехов и их источники - самообжигающиеся анодные массы.'
Предметом исследования — физико-химические, физико-механические и химические свойства анодных масс и показатели их пожаровзрывоопасности.
Методы исследования. Комплекс химического и физико-химического ана
лиза: ... .--...
химический - для изучения качественного и количественного анализа исследуемых веществ и их реакционной способности; , .
рентгеноструктурный - для изучения кристаллохимических характеристик углеграфитовых материалов;
адсорбционноструктурный - для изучения характеристик пористой структуры;
-методики определения показателей пожаровзрывоопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.044-89. Электрофизические методы определения электропроводности углеграфитовых материалов. Методы математической статистики для обработки результатов и планирование экспериментов.
Научная новизна. Установлены зависимости температур самовоспламенения пыли самообжигающихся анодных масс от периодов индукции и рабочих температур. ,
Изучены свойства сырых и прокаленных нефтяных коксов и разработана их технологическая классификация как исходного сырья для получения высокока-
чественных самообжигающихся анодов. ..<.
, Проведена оптимизация технологии получения анодной массы и изучены ее эксплуатационные характеристики, обеспечивающие высокие электрохимические свойства и минимальные показатели пожаровзрывоопасности.- . .
Разработан оригинальный способ химической модификации ингредиентов
анодной массы, минимизирующий ее пыление.* .,..-.; ..:
Практическая ценность.Определены составы газо-паро-пылевых выбросов электролизных цехов, а также влияние технологических параметров на величины их нижних концентрационных пределов распространения пламени.
Разработаны рецептуры и технологические режимы получения анодных масс с высокими эксплуатационными характеристиками на основе.смесей коксов, обеспечивающие пожаровзрывобезопасность технологических процессов.
Предложен комплекс организационно-технических мероприятий по каталитической очистке аспирационных выбросов и предотвращению возгораний и взрывов в электролизных алюминиевых производствах. :,
Апробация работы. Результаты работы докладывались на научных семина
рах. Санкт-Петербургского государственного технологического института/ на
научно-технической конференции аспирантов СПбГТИ(ТУ) (Санкт-Петербург,
2003, 2004 г.), на 9-й международной конференции «Экология и развитие обще
ства», 2005г., ;,,:;-. - *:.::. -; - - ; > .-.>.* --...: I'
. Публикации. По теме диссертации опубликовано. 5 работ.,
Объем, работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы. Работа изложена на 110 страницах машинописного текста^ иллюстрирована 21 рисунком. Библиография включает 106 наименований.; ., „...-
