Александр Сергеевич Харченко, д.т.н., доцент, заведующий кафедрой металлургии и химических технологий
Россия, 455000, Челябинская обл., Магнитогорск, пр. Ленина, 38
Aleksandr S. Kharchenko, Dr. Sci. (Eng.), Assist. Prof., Head of the Chair of Metallurgy and Chemical Technologies
38 Lenin Ave., Magnitogorsk, Chelyabinsk region, 455000, Russian Federation
Александр Сергеевич Савинов, д.т.н., доцент, заведующий кафедрой механики, директор института металлургии, машиностроения и материалообработки
Россия, 455000, Челябинская обл., Магнитогорск, пр. Ленина, 38
Aleksandr S. Savinov, Dr. Sci. (Eng.), Assist. Prof., Head of the Chair of Mechanics, Director of Metallurgy, Mechanical Engineering and Materials Processing Institute
38 Lenin Ave., Magnitogorsk, Chelyabinsk region, 455000, Russian Federation
Виктор Иванович Сысоев, к.т.н., заведующий лабораторией кафедры металлургии и химических технологий
Россия, 455000, Челябинская обл., Магнитогорск, пр. Ленина, 38
Victor I. Sysoev, Cand. Sci. (Eng.), Head of the Laboratory of the Chair of Metallurgy and Chemical Technologies
38 Lenin Ave., Magnitogorsk, Chelyabinsk region, 455000, Russian Federation
Андрей Викторович Дзюба, аспирант кафедры металлургии и химических технологий
Россия, 455000, Челябинская обл., Магнитогорск, пр. Ленина, 38
Andrei V. Dzyuba, Postgraduate of the Chair of Metallurgy and Chemical Technologies
38 Lenin Ave., Magnitogorsk, Chelyabinsk region, 455000, Russian Federation
Салават Камилович Сибагатуллин, д.т.н., профессор кафедры металлургии и химических технологий
Россия, 455000, Челябинская обл., Магнитогорск, пр. Ленина, 38
Salavat K. Sibagatullin, Dr. Sci. (Eng.), Prof. of the Chair of Metallurgy and Chemical Technologies
38 Lenin Ave., Magnitogorsk, Chelyabinsk region, 455000, Russian Federation
Елена Олеговна Харченко, к.т.н., старший преподаватель кафедры металлургии и химических технологий
Россия, 455000, Челябинская обл., Магнитогорск, пр. Ленина, 38
Elena O. Kharchenko, Cand. Sci. (Eng.), Senior Lecturer of the Chair of Metallurgy and Chemical Technologies
38 Lenin Ave., Magnitogorsk, Chelyabinsk region, 455000, Russian Federation
Методами физического моделирования авторы изучали процессы окисления углеводородов масла замасленной прокатной окалины применительно к загрузке ее в доменную печь внутри металлических контейнеров размерами 85×83,4 мм при включении в состав загружаемого материала реагента-окислителя. В качестве окислителя углеводородов масла выступала аммиачная селитра (NH4NO3 ), которая подвергается термическому разложению с выделением кислорода при температуре 210 °С, что соответствует температурному интервалу 200 – 400 °С с наибольшей интенсивностью выделения паров масла из замасленной окалины и позволяет окислителю активно взаимодействовать с парами масла. Долю окислителя изменяли в интервале от 15 до 40 % от массы замасленной окалины. При содержании селитры 40 % от массы загружаемой замасленной окалины степень разложения масла в доменной печи достигает 90 %. Методом газовой хроматографии определен химический состав жидких продуктов в окисленной и неокисленной пробах масла, и на основе полученных данных проведена оценка группового химического состава проб. В групповом химическом составе продуктов окисления углеводородов аммиачной селитрой выявлено увеличение содержания кислородных соединений, по сравнению с остатком масла в эксперименте без использования реагента, с 10,58 до 20,54 % при уменьшении содержания предельных углеводородов с 35,44 до 29,64 % и содержания непредельных углеводородов с 18,09 до 16,20 %. Поскольку все селитры имеют высокую растворимость в воде, а их водные растворы являются взрыво- и пожаробезопасными, рекомендуется вводить реагент-окислитель в резервуар с замасленной окалиной текущего производства, имеющей высокую (от 10 до 30 %) влажность и жидкую консистенцию.
Using physical modeling methods, the authors studied the processes of hydrocarbon oxidation of oiled mill scale oil, as applied to its loading into a blast furnace inside metal containers measuring 85×83.4 mm, when an oxidizing reagent is included in the composition of the loaded material. The oil’s hydrocarbon oxidizer was ammonium nitrate (NH4NO3 ), which undergoes thermal decomposition with the release of oxygen at a temperature of 210 °C corresponding to a temperature range of 200 – 400 °C with the highest intensity of oil vapor release from oiled scale and allows the oxidizer to actively interact with oil vapor. The proportion of the oxidizer changed in the range from 15 to 40 % of the oiled scale mass. With a saltpeter content of 40 % of the loaded oiled scale mass, the degree of oil decomposition in the blast furnace reaches 90 %. Chemical composition of the liquid products in oxidized and non-oxidized oil samples was determined by gas chromatography, and based on the data obtained, the group chemical composition of the samples was evaluated. In the group chemical composition of the products of hydrocarbon oxidation with ammonium nitrate, an increase in the content of oxygen compounds was revealed, compared with the remaining oil in the experiment without using a reagent, from 10.58 to 20.54 %, while the content of saturated hydrocarbons decreased from 35.44 to 29.64 % and the content of unsaturated hydrocarbons from 18.09 to 16.20 %. Since all saltpeters have a high solubility in water, and their aqueous solutions are explosion- and fire-proof, it is recommended to load an oxidizing reagent into a tank with oiled scale of current production, which has a high (from 10 to 30 %) humidity and a liquid consistency.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.