irinapravdina (irinapravdina) wrote,
irinapravdina
irinapravdina

И эти бляди, утверждают, что это безопасно для нашего здоровья!



§ 9. Металлургическое производство с точки зрения охраны окружающей среды

Литейные цехи. Наиболее крупными источниками пыле- и газовыделения в атмосферу в литейных цехах являются: вагранки, электродуговые и индукционные печи, участки складирования и переработки шихты и формовочных материалов; участки выбивки и очистки литья.

При плавке 1 т металла в открытых чугунолитейных вагранках выделяется 900—1200 м3 колошникового газа, содержащего оксиды углерода, серы и азота, пары масел, полидисперсную пыль и др. При разбавлении колошникового газа воздухом, подсасываемым через завалочное окно вагранки, количество отходящих газов увеличивается в 1,5—3,5 раза. Параметры и состав газов, отходящих от открытых чугунолитейных вагранок, приведены в табл. 3.

Химический состав ваграночной пыли зависит от состава металлозавалки, топлива, условий работы вагранки и может колебаться в следующих пределах (мас. доли, %): SiO2 — 20-50; CaO — 2-12: А12 О3 — 0,5-6; MgO — 0,5-4; (FeO + Fe2 O3 ) — 10-36; МnО —0,5-2,5; С — З0-45.

Дисперсный состав ваграночной пыли:

Размер частиц, мкм . . <5 5—10 10—25 25—50 50—75 75—150 >150

Фракционный состав:

при горячем дутье, % 16,6 13,3 16,0 13,2 12,5 18,4 10

при холодном дутье, % 2,4 6,2 21,8 26,4 29,9 13,3

Медианный размер пыли при горячем дутье 20 мкм, а при холодном дутье 70 мкм.

В закрытых чугунолитейных вагранках производительностью 5—10 т/ч на 1 т выплавленного чугуна выделяется 11—13 кг пыли, 190—200 кг оксида углерода, 0,4 кг диоксида серы, 0,7 кг углеводородов и др. Концентрация пыли в отходящих газах составляет 5—20 г/м3 , медианный размер пыли 35 мкм.

В табл. 4 приведены выбросы загрязняющих веществ электро­дуговыми печами при выплавке стали.

Состав пыли зависит от марки выплавляемой стали. Пример­ный химический состав пыли, мае. доли, %: Fе2 О3 — 56,8; Мn2 Оз —10,0; Аl2 Оз —5,0; Si2 —6,9; СаО —6,9; МgО — 5,8;

остальное — хлориды, оксиды хрома и фосфора. Средний фракционный состав пыли:

Размер частиц, мкм 0—2 2—4 4 6 6 8 8 10 >10

Фракционный состав, % ... 52,2 22,5 6,2 7,3 2,5 9,3

При плавке стали в индукционных печах, по сравнению с электродуговыми, выделяется незначительное количество газов и в 5—6 раз меньше пыли, по размеру более крупной.

При литье под действием теплоты жидкого металла из формовочных смесей выделяются бензол, фенол, формальдегид, метанол и другие токсичные вещества

Примечания. 1. 80% газовыделения всех вредных веществ приходится на первые 20 мин после заливки металла в формы. К концу первого часа газо­выделение практически прекращается. 2. Холоднотвердеющая смесь для сталь­ного литья на 100 мас. ч. кварцевого песка содержит 2 мас. ч. смолы ОФ-1 и катализатор в виде 70%-ного водного раствора бензосульфокислоты (60% от массы смолы ОФ-1); для чугунного литья — 2 мас. ч. смолы БС-40 и ката­лизатор в виде технической ортофосфорной кислоты (40% от массы смолы БС-40); для фасонного чугунного литья — 4 мас. ч. смолы УКС и катализатор в виде раствора хлорного железа (20% от массы УКС).

количество которых зависит от состава формовочных смесей, массы и способа получения отливки и ряда других факторов. Газовыделения при заливке металлом форм и их охлаждении можно определить по данным, приведенным в табл. 5.

От участков выбивки литья на 1 м2 площади решетки выделяется до 45—60 кг/ч пыли, 5—6 кг/ч оксида углерода, до 3 кг/ч аммиака. Значительными выделениями пыли сопровождаются процессы очистки и обрубки литья. Работа пескоструйных и дробеструйных камер, очистных барабанов и столов сопровождается интенсивным выделением пыли с медианным размером 20— 60 мкм. Концентрация пыли в воздухе, отводимом от камер и барабанов, составляет 2—15 мг/м3 .

Значительное количество пыли и газов выделяется в атмосферу участками литейных цехов по приготовлению, переработке и использованию шихты и формовочных материалов. Так, содержание пыли, на 35—50% состоящей из диоксида кремния, в отводимом воздухе составляет:

Интенсивность выделения вредных веществ (приведено к формальдегиду) при изготовлении стержней из холоднотвердеющей смеси зависит от состава связующего вещества (газовыделение отнесено к 1 дм2 площади поверхности стержня):

В большинстве случаев отходящие газы сталеплавильных агрегатов состоят из СО, СО2 , Н8 О и Ns . При плохом смешении топлива с воздухом, при значительных процессах воздуха и т. п. в газах содержится также О2 . Кроме того, в отходящих газах содержится небольшое количество примесей (NOX , SO4 , Arи др.) а также некоторое (часто — значительное) количество пыли. Пыль, выделяющаяся из сталеплавильных агрегатов, обычно называют плавильной, а газы вместе с пылью — выбросами (иногда, пылегазовыми потоками). Отходящие газы имеют температуру 1500—1700 °С, входящий в состав газов монооксид углерода СО может быть использован в качестве топлива и как химический реагент (восстановитель). Поскольку практически всегда в газах содержится большее или меньшее количество пыли, вопросы утилизации отходящих газов рассматриваются одновременно с вопросами очистки газов от пыли, улавливания пыли и ее утилизации.


§ 2. Системы газоотвода и газоочистки

Системы отвода газов от сталеплавильных агрегатов включают: 1. Газоотводящие тракты (вертикальные каналы, шлаковики, регенераторы, борова, перекидные клапаны и т. д. мартеновских печей, включая дымовую трубу; газоходы конвертеров; вертикальные каналы, шлаковики, борова и т. д. двухванных печей; масштабы подсосов воздуха и соответствующего разбавления отходящих газов определяются в основном газоплотностью газоотводящего тракта).

2. Котлы-утилизаторы, использующие физическое тепло нагретых газов для получения пара. Эту операцию принято называть использованием тепловых вторичных энергетических ресурсов (ВЭР). В процессе прохождения через котлы-утилизаторы газы охлаждаются, что облегчает проведение последующей операции — улавливание пыли. При охлаждении объем газов уменьшается. В отечественной технической литературе часто используют обозначение ОКГ от слов охладитель конвертерных газов. В СССР наибольшее распространение получили котлы-утилизаторы с многократной принудительной циркуляцией. Основные расчетные параметры котлов стандартизованы. Производительность котлов достигает 50 т пара/ч, давление газа — до 4,5 МПа, температура — до 440 °С.


Рис. 14.2 Схема отвода продуктов сгорания от двухванной печи Криворожского металлургического комбината:

1 - двухванная сталеплавильная печь: 2 - шиберы переключения печи3 - шиберы переключения схем отвода газов; 4 - дымовая кирпичная труба; 5 - скруббер-охладитель; 6 — гидрозатворы, 7 - горелка дожигания СО; 8 - дымовая труба;9 - блок труб Вентури: 10 - циклон-кяплеуловитель; 11 — каплеуловитель;12 - вентилятор подачи воздуха в печь, 13 -- нагнетатель

Котлы-утилизаторы в конвертерных цехах работают в тяжелых и специфических условиях: 1) в отходящих газах высокая концентрация пыли, способная образовывать на тепловоспринимающих поверхностях настыли, поэтому необходима организация непрерывной или периодической очистки тепловоспринимающих поверхностей (импульсная, дробевая, вибрационная и др. очистки); 2) в период интенсивной продувки ванны кислородом через котел проходит огромное количество нагретых до высоких температур газов, после окончания продувки прохождение газов прекращается и тепловоспринимающие поверхности котла не поглотают, а начинают отдавать тепло: 3) в меж продувочный период вследствие охлаждающего действия циркулирующей в котле воды на поверхности котла может происходить конденсация паров воды, 4) переменный режим работы котла затрудняет герметизацию конструкций, что приводит к подсосам воздуха и т. д. Все перечисленное показывает, в каких сложных условиях работают котлы-утилизаторы конвертерных цехов и в настоящее время предпринимаются попытки создания наиболее рациональных конструкций котлов-охладителей.

3. Пылеулавливающие устройства (газоочистки).

4. Устройства для эвакуации газов. Гидравлическое сопротивление газоотводящих трактов высоко, поэтому для протягивания через газоочистные аппараты и для выброса охлажденных и очищенных от пыли газов необходимы дополнительные устройства. В качестве тяговых устройств для эвакуации дымовых газов применяют дымовые трубы и дымососы (эксгаустеры).

§ 10. Утилизация технологических выбросов

Современное сталеплавильное производство характеризуется значительным объемом технологических выбросов. Выбросы только от собственных агрегатов составляют, кг/т стали: в конвертерах до 27,0; в мартеновских печах, в зависимости от принятой технологии использования кислорода, от 3,5 до 12,0; в двухванных печах до 18,0; в дуговых электропечах 8,0—20,0. Таким образом, без учета выбросов на вспомогательных участках в сталеплавильных цехах СССР образуется >2 млн. т выбросов в год.

Утилизация этих отходов (как элемент безотходной технологии) необходима по многим причинам и, прежде всего, потому, что вывоз их в отвалы вредит природе (занимаются земельные площади, происходит выветривание пыли, загрязняется атмосфера и водоемы и пр.).

В СССР используют преимущественно мокрые способы газоочистки, при этом образуются осадки, называемые шламом. В табл. 14.1 приведен состав пыли и шламов сталеплавильного производства (по данным института «Черметинформация»). Видно, что составы в зависимости от технологии и местных условий могут существенно различаться. Общим, однако, является высокое содержание железа, что делает утилизацию этих выбросов не только необходимой, но и рентабельной.

Наиболее распространенным способом утилизации продуктов очистки газов сталеплавильного производства является добавление их в шихту агломерационных установок. При наличии соответствующего оборудования пыль и шлам (после их сушки) могут быть использованы также в качестве шихты для получения окатышей и брикетов с последующим использованием как составляющей шихты сталеплавильных агрегатов. В СССР утилизация технологических выбросов осуществляется использованием их главным образом в агломерационном производстве.

В настоящее время изучают возможность использования этих отходов в строительстве, для получения железококса, при созда­нии технологии извлечения из этих отходов цинка, при перера­ботке в химической промышленности и т. п.


§ 11. Утилизация шлаков сталеплавильного производства

Общее количество шлаков черной металлургии СССР составляет ~80 млн. т/год, сталеплавильных шлаков ~25 млн. т/год. Составы сталеплавильных шлаков колеблются в широких пределах в зависимости от способа передела, технологии плавки, состава шихты. Переработка и утилизация всей массы образующихся в сталеплавильном производстве шлаков является обязательным элементом безотходной технологии по следующим причинам:

1)многочисленные шлаковые отвалы и связанное с этим отчуждение сельскохозяйственных угодий, образование пыли, отрицательное воздействие на воздушный и водной бассейн нежелательны;

2) утилизация отходов экономически выгодна [в шлаках содержится >3,5 млн. т (за 1 год) чистого металла].

Основные пути утилизации шлаков сталеплавильного производства следующие: 1) извлечение металла; 2) получение железо флюса для вагранок и аглодоменного производства; 3) получение щебня для дорожного и промышленного строительства; 4) использование основных шлаков в качестве известковых удобрений (шлаковой муки) для сельского хозяйства; 5) использование фосфорсодержащих шлаков для получения удобрений для сельского хозяйства; 6) вторичное использование конечных сталеплавильных шлаков.

Все материалы в разделе "Промышленность и производство"

Subscribe

  • Вот это отблагодарили!

    13 ОКТ, 11:35Обновлено 11:45 Путин назначил Поклонскую послом в Кабо-Верде Президент освободил от этой должности Владимира Соколенко…

  • Листая старую тетрадь.....

    Неделю назад решила сжечь часть своего архива!) Давно валялись бумаги, думала там все не нужное, а там столько «вкусного»! Сколько сил, здоровья,…

  • То-то радость губернаторам и их компаниям!

    Мишустин разрешил губернаторам повысить тариф на кап.ремонт! Все доплаты от Президента сожрут губернаторы!

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment