Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


http://www.belveder-e.ru/ купить керамогранит rex.

РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ И ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИИ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ УКРАИНЫ

На девяти металлургических предприятиях Украины ежегодно образуется более 12 млнт железосодержащих отходов, степень утилизации которых не соответствует современным требованиям. На предприятиях накоплено более 70 млнт шламов, из которых только 21 пригодны для утилизации в металлургии. Разрабатываются малоотходные технологии, строятся новые и реконструируются действующие объекты подготовки и утилизации текущих и заскладированных отходов с извлечением цветных металлов. В основных переделах черной металлургии решается комплекс вопросов по организации малоотходных технологических процессов и схем совместной утилизации образуемых отходов.

Суммарное количество железа, ежегодно теряемого черной металлургией Украины, составляет 35 млн.т, причем половина потерь приходится на горнорудную промышленность.

На металлургических предприятиях ежегодно образуется ~ 9 млн.т железосодержащих отходов (шламы, пыль, отсевы агломерата и окатышей, окалина, сварочный шлак и др.), степень утилизации которых составляет 82%. Наиболее трудно утилизируются шламы (3,2 млн.т), степень использования которых немногим выше 50%. На предприятиях накоплено более 70 млн.т шламов, из которых только 21 млн.т пригоден для использования в металлургии, а остальные разубожены отходами коксохимических и других производств. Кроме указанных отходов ежегодно образуется более Змлн.т конвертерных шлаков, из которых утилизируются в качестве оборотного продукта всего 440 тыс.т.

Помимо железосодержащих отходов в народном хозяйстве Украины на всех стадиях использования минерального сырья и топлива ежегодно образуется ~2 млрд.т отходов, что требует отвода 7 тыс.га земли. В отвалах их накоплено 1012 млрд.т. Только отходы добычи угля и обогащения заскладированы в 2120 отвалах и терриконах.

В Донецкой области добывается 49% угля, 88 % соли, 100 % доломитов, 80 % тугоплавких глин. Производство чугуна составляет 41%, стали 43%, готового проката *48% и кокса 52%.

В Донбассе ежегодно образуется более 20% всех отходов Украины, в том числе 45% доменных и 50% сталеплавильных, шлаков, 35 % золо и шлаковых отходов тепловых электростанций. В регионе в целом накоплено более 4 млрд.т крупнотоннажных отходов и ежегодный объем их прироста составляет ~200млн.т. В связи с этим техногенное давление на окружающую среду в регионе более чем в 10 раз превышает среднее по республике. Это отрицательно влияет на бассейны Черного и Азовского морей, а также на воздушный бассейн не только данного региона, но и Европы в целом.

На одного жителя области в год приходится ~450 кг выбросов вредных веществ, что в 2,7 раза выше, чем по Украине. Плотность выбросов на 1 км2 территории составляет более 90 т, или в 6 раз выше всеукраинской.

В отвалах углеобогатительных фабрик хранится более 300 млн.т отходов, а занимаемая ими площадь составляет более 900 га; 36 действующих и 12 отработанных илонакопи телей вместимостью ~ 70 млн.м3 и площадью более 1000 га содержат свыше 100 млнл хвостов флотации, которые пока не находя1 применения.

Для дальнейшего складирования указанных шламов выбрано 59 отрицательных форм рельефа объемом 1,5млрд.м3 для организации природных отвалов на 25 лет и еще 42 емкости объемом 1,2 млрд.м3 для второй очереди с общим временем эксплуатации всех емкостей 40 лет.

Металлургические шламы предприятий Донбасса заскладированы в шЛамонакопителях общей емкостью более 40млн.м3, которые практически все переполнены. Свободных емкостей вблизи предприятий нет, а организация складирования вдали приведет к значительным материальным затратам и ухудшению состояния окружающей среды.

Если сопоставить ущерб, наносимый загрязнением окружающей природной среды, и капитальные вложения, используемые на природоохранные цели, то первый превышает капитальные вложения почти в 90 раз.

Для условий черной металлургии Украины разрабатываются следующие основные мероприятия, направленные на полную утилизацию

ценных отходов производства и оздоровление окружающей среды:

1) сокращение образования отходов в основных технологических процессах за счет их совершенствования и разработки новых с организацией малоотходных металлургических производств;

2) разработка исходных данных и технологических заданий для проектирования и строительства новых и реконструкции действующих объектов раздельной и совместной подготовки и утилизации отходов как в черной металлургии, так и в смежных отраслях промышленности;

3) подготовка и утилизация заскладиро ванных шламов с различными физикохимическими свойствами при окусковании железорудных материалов и в стройиндустрии с дальнейшим использованием освобождающихся переполненных шламонакопителей для природоохранных целей, направленных на обеспечение оборотных циклов водоснабжения промышленных предприятий, а также для аккумуляции водных ресурсов для сельского хозяйства и др.;

4) разработка технологии и оборудования для перевода мокрых водоемких производств по очистке технологических и аспирационных газов на сухие очистки с обезвреживанием и использованием улавливаемых отходов в технологических потоках основных производств с обеспечением требуемых санитарных норм;

5) разработка технологий и технических заданий на реконструкцию и строительство новых фабрик окускования железорудного сырья с возможностью повышенного удельного использования подготовленных отходов при организации малоотходного металлургического производства;

6) комплексная переработка пылей и шламов с повышенным содержанием цветных металлов различными современными пиро и гидрометаллургическими процессами извлечения цветных металлов, а металлизованного железорудного продукта в металлургических переделах;

7) техникоэкономический и экологический анализы работы металлургических предприятий Украины и определение исходных данных для разработки технологий и директивных мероприятий по ресурсосбережению и оздоровлению окружающей среды.

Некоторые из указанных направлений реализуются в промышленности.

В качестве основных объектов исследования в черной металлургии приняты железосодержащие технологические и аспирационные пыли агломерационного, доменного, мартеновского, кислородноконвертерного и электросталеплавильного производств, а также аспирационные пыли подбункерных помещений и литейных дворов доменного производства. Для этих отходов разработаны следующие рациональные направления по технологии подготовки и утилизации отдельных видов пылей.

Агломерационная пыль от батарейных циклонов, аспирационная пыль аглофабрик, пыль литейных дворов и подбункерных помещений и шихтоподачи доменных печей, пыль миксерных отделений сталеплавильных цехов и известковообжиговых отделений подвергается увлажнению, смешиванию и окускованию.

Для увлажнения пылей разработаны новые вибрационные увлажнителисмесители, которые включаются в технологию беспыльной выгрузки и подготовки к утилизации технологических и аспирационных пылей с широким диапазоном физикохимических свойств, в том числе плохо смачиваемых полидисперсных пылей и порошков крупностью от долей микрометра до 0,1—1,0^im.

В основе технологии — увлажнение или озернение с возможностью обволакивания пылей и порошков с целью получения непылящего, гомогенного, сыпучего продукта с заданной влажностью.

Основные преимущества и эффективность технологии: может быть включена составной частью в основной технологический процесс при сохранении традиционных способов улавливания и накопления пылей; легко совмещается с основным технологическим оборудованием основных металлургических цехов; может быть использована при комплексной переработке ценных отходов производства; простота в обслуживании и высокая производительность и надежность оборудования; удельная капиталоемкость линии уменьшается в 3—4 раза, а эксплуатационные расходы и энергоемкость — в 5—6 раз по сравнению с существующими.

Технология базируется на применении специальных вибрационных смесителей

увлажнителей сухих пылей и порошков, устанавливаемых под накопительными емкостями. Параметры установки изменяются в зависимости от свойств пылей и требований к конечному продукту. При производительности до 50т/ч габариты установки составляют lxlxi м. В качестве увлажняющего агента могут Применяться шламовые воды или специальные растворы и суспензии.

Установки для увлажнения и окомкования пылевых отходов прошли длительные промышленные испытания на металлургических комбинатах "Азовсталь", "Запорожсталь", на Ена киевском металлургическом заводе, на заводе "Ростсельмаш". Пять установок смесителей увлажнителей пыли были поставлены в Югославию и в Индию. Установка этого оборудования предусмотрена в проектах реконструкции многих металлургических предприятий Украины.

Эффективность внедрения мероприятий по беспыльной выгрузке складывается из нескольких факторов. Прекращение выброса в атмосферу пыли сокращает экологический ущерб, а утилизация пылей экономит первичные шихтовые материалы. Кроме того, переход на сухие газоочистки вместо мокрых существенно снижает себестоимость подготовки пыли к утилизации. В частности, полная утилизация агломерационной пыли является важнейшей техникоэкономической задачей. Учитывая, что дисперсный состав пыли аглогазов и аспирационных систем аглофабрик позволяет проводить эффективную очистку газа в сухих пылеуловителях, применение мокрых способов очистки экономически нецелесообразно.

Во всех случаях использование уловленной пыли уменьшает эксплуатационные затраты газоочистного и аспирационного оборудования в среднем на 1т на 18 %, а на 1000 м3 очищенного газа на 21%. Применение увлажненных сухих компонентов вместо осушения шламов позволяет полностью отказаться от дорогостоящей и энергоемкой технологии сушки шламов, требующей к тому же строительства дополнительных газоочистных сооружений. При термической сушке сталеплавильных шламов теряется их комкующая способность, особенно если они применяются в качестве связующего при окомковании отходов производства.

Капитальные затраты при сушке на 1т перерабатываемого шлама в 2,2 раза превышают затраты на смешение шлама с сухими компонентами. Себестоимость возврата сухой пыли с увлажнением в технологическом потоке существенно ниже, чем подготовка шлама для утилизации.

Для гомогенизации многокомпонентных аглошихт, включающих повышенное количество железосодержащих отходов текущего производства и заскладированных в отвалах и шламо накопителях, разработаны высокопроизводительные компактные дезинтеграторы смесители, которые хорошо вписываются в перегрузочные узлы при транспортировке шихтовых материалов ленточными конвейерами.

С использованием виброувлажнителей и дезинтеграторов для сталеплавильного и других производств разработаны принципиально новые схемы улавливания, подготовки и утилизации технологических и аспирационных пылей. Они исключают складирование шламов в долголетних шламонакопителях, организацию дорогостоящих оборотных циклов водоснабжения и предотвращают выбросы пыли в атмосферу.

Например, гомогенизация многокомпонентных аглошихт с повышенным содержанием заскладированных шламов и других отходов текущего производства, а также известкование концентрата с его гомогенизацией улучшает качество агломерата и повышает производительность агломашин с сокращением образования пылей и газов.

В доменном производстве предусматривается сокращение образования отходов, ликвидация выбросов и гидровыделение тонкой фракции из доменных шламов, обогащенных цинком, для дальнейшей ее переработки совместно с цинксодержащими пылями и шламами сталепл вильного производства.

Утилизация доменных шламов в аглопроизводстве без обесцинкования приводит к прогрессирующему увеличению поступления цинка в доменный процесс. Операция его удаления из замкнутой системы аглофабрика—доменная печь обесцинкованием шламов позволит предотвратить накопление цинка в этой системе.

Необходимую степень обесцинкования доменных шламов следует определять для каждого предприятия с учетом конкретных условий по результатам баланса цинка. Отрицательное влияние цинка начинает проявляться при общем его содержании в шихтовых материалах, превышающем 0,1 %, или при удельном его поступлении, не превышающем 0,15—0,3 кг/т чугуна.

В сталеплавильных и электросталеплавильных процессах решается комплекс вопросов по рециркуляции цинксодержащих пылей с дальнейшим их обогащением и пирометаллургичес ким восстановлением с использованием физической теплоты сталеплавильных шлаков и электроэнергии. Возгоны цинка будут перерабатываться в цветной металлургии, а ме таллизованный продукт в сталеплавильных процессах. Для осуществления пирометаллур гического процесса цинксодержащие пыли и шламы смешиваются с заданным количеством угольной пыли и подвергаются окомкованию различными способами.

Реализуются схемы совместной подготовки пастообразных шламов и сухих железосодержащих отходов для утилизации в агломерационном производстве. При этом исключается сушка шламов в энергоемких сушильных установках. Разработана технология производства агломерата с повышенным удельным расходом отходов. Некоторые аглофабрики в перспективе в основном будут работать на оборотных продуктах.

В кислородноконвертерном цехе Днепровского металлургического комбината в г. Днепродзержинске реализуется технология, которая решает вопрос организации безотходного производства в этом переделе. Она включает двустадийное сгущение конвертерного шлама, его обезвоживание и дальнейшее смешение с известковой пылью в двухвальном лопастном смесителе. На второй очереди предусмотрено первичную смесь подавать в барабанный смеситель совместно с известняком фракции до Змм и гранулированным конвертерным шлаком. После смешения и озерне ния смесь отходов через специальный склад подается на аглофабрику. .

СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ Черная металлургия России и стран СНГ в XXI веке. Т о м I, Москва 1994

Экспертиза

на главную