Использование в доменной шихте металлсодержащих добавок из шлаковых отвалов

6.2 Объемы выбросов и сбросов доменного цеха

Из доменных печей выходит большое количество грязного газа в атмосферу, который влияет на дыхание и является причиной острых респираторных заболеваний. Выбросы делятся на технологические и неорганизованные.

Технологические - это колошниковый газ, в котором содержится оксид углерода СО, пыль, метан СН4 водород Н2 и незначительные количества сероводорода H2S и диоксида серы SO2. Это газы, которые попадают в атмосферу, в основном, через загрузочное устройство, при загрузке материалов в печь. Неорганизованные - в основном это пыль от шихтовых материалов, часть которых удаляется системой аспирации.

На литейном дворе пыль и газы выделяются от леток чугуна и шлака, желобов и участков слива, от ковшей. Концентрация пыли при выпуске составляет 150... 1500 мг/м3, 5...250 мг/м3, средняя концентрация SO2 возле шлаковых леток и желобов до 30 мг/м3.

При переработке шлаков основными загрязнениями являются сульфиды металлов. Валовые выбросы вредных веществ при переработке шлака приведены в таблице 6.2.

Таблица 6.2 - Валовые выбросы вредных веществ при переработке шлаков

При сливе и переработке шлака эти вещества выделяются в атмосферный воздух. Вредные вещества, выбрасываемые в атмосферу при грануляции шлака: сероводород H2S, оксид серы SO2, оксид серы SО3 и серная кислота. Величина удельных выбросов в граммах на 1 тонну шлака в летний период составляет: 500 H2S, 50 SO2, 40 H2SO4; в зимний период - 600 H2S, 130 SO2,13 H2SO4.

Данные неорганизованных выбросов представлены в таблице 6.3.

Таблица 6.3 - Сводные данные неорганизованных выбросов в доменном цехе

Наиболее опасна пыль, содержащая кремнезем. Предельно допустимые концентрации ее в воздухе зависят от наличия свободной кремнекислоты. Допускается содержание пыли не более 1 мг/м3, при содержании в пыле более 70 % свободной SiО2; при содержании в пыли 10...70 % SiО2 предельная запыленность воздуха не должна превышать 2 мг/м3, а если в пыли содержится менее 10 % SiO2, - 4 мг/м3. Предельно допустимые концентрации в воздухе вредных веществ составляют: СО - 20 мг/м3; SO2 - 10 мг/м3; MnO - 0.05 мг/м3; FeO - 4 мг/м3; H2S - 5 мг/м3.

6.3 Расчет платы за выбросы доменного цеха

Плата за выбросы загрязняющих веществ определяется по формуле:

S = Мвыбр · Цпдв · к1 · к2 · к3, (6.1)

где Мвыбр - масса выбросов, т/год;

Цпдв - норматив ПДВ, руб/т;

к1 - региональный коеффициент;

к2 - дополнительный коеффициент для предприятия, расположенных в черте города;

к3 - коеффициент индексации цен.

Расчет платы за выбросы доменного цеха приведены в таблице 6.4.

Таблица 6.4 - Расчет платы за выброс загрязняющих веществ а атмосферу

6.4 Очистка колошникового газа

Применение колошникового газа невозможно без очистки его от выносимой из печи пыли.

Колошниковый газ проходит последовательно 3 ступени очистки - грубую, полутонкую и тонкую. В агрегатах каждой ступени улавливается пыль определенных размеров и свойств.

Для грубой очистки колошниковый газ используются сухие пылеуловители инерционного типа.

Полутонкая очистка осуществляется в скрубберах и трубах-распылителях (типа Вентури). В них осаждаются более мелкие частицы пыли. а Тонкой очистке колошниковый газ подвергается в электрических и металлотканевых фильтрах. С переводом доменных печей на работу с повышенным давлением газа под колошником в схеме газоочисток используется новый агрегат - дроссельная группа. Выполняя свои основные функции по повышению и поддержанию давления колошниковый газ, она оказалась очень эффективным агрегатом для его тонкой очистки.

Работа агрегатов для очистки газа характеризуется коэффициентом осаждения пыли (з), равным отношению количества уловленной пыли к количеству ее в газе до очистки. Величина его в сухих пылеуловителях составляет 0,5-0,8. В агрегатах мокрой очистки коэффициент осаждения пыли достигает: 0,8-0,9 - в скрубберах, 0,88-0,9 - в трубах-распылителях, 0,95 - в дроссельных группах.

В доменном цехе ОАО «Уральская сталь» (ОХМК) очистка колошникового газа осуществляется по следующей схеме.

Газ из доменной печи по вертикальным и нисходящим газоотводам направляется в сухой пылеуловитель для грубой очистки. Скорость ввода его через центральную трубу достигает 10-15 м/с.

Из сухого пылеуловителя газ по газопроводу грязного газа подается в скруббер. Во избежание осаждения пыли скорость газа в газопроводе должна быть не менее 15 м/с.

Дальнейшая очистка газа осуществляется в трубах-распылителях и дроссельной группе. Высокие до 150 м/с в трубе-распылителе и до 300 м/с в дроссельной группе скорости газа, создаваемые в этих агрегатах, способствуют разрушению газовых оболочек на частицах пыли, смачиванию и коагуляции этих частиц.

Чистый газ после водоотделителя (каплеуловителя), где улавливаются капли воды, поступает в коллектор чистого газа.

6.5 Влияние загрязняющих веществ на здоровье человека

ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны и классы опасности ряда вредных веществ, наиболее часто встречающихся в доменном цехе и атмосфере районов размещения предприятий черной металлургии, а также влияние на человека загрязняющих веществ приведены в таблице 6.5.

Таблица 6.5 - ПДК вредных веществ

Наиболее эффективным способом борьбы с выбросами пыли и вредных газообразных компонентов в воздушный бассейн предприятиями является установка газоочистных аппаратов. Однако, как показала практика, пылегазовыделения можно значительно сократить путем их подавления и локального отсоса, а также осуществления ряда мероприятий технологического планировочного характера. В первую очередь следует внедрять малоотходную технологию, позволяющую значительно уменьшить нагрузку на газоочистные аппараты и тем самым повысить эффективность их работы, а иногда и обойтись без их установки.

6.6 Отходы доменного производства

Основными отходами доменного производства являются шлак, колошниковая пыль и газ. Кроме того, в доменном цехе образуются следующие отходы производства и потребления: ртутные лампы, люминесцентные ртутьсодержащие трубки отработанные и брак, лом меди несортированный, масла индустриальные отработанные, масла гидравлические отработанные, не содержащие галогены, масла компрессорные отработанные, бой шамотного кирпича, остатки и огарки стальных сварочных электродов, лом черных металлов несортированный, стружка бронзы незагрязненная.

Химический состав отходов доменного производства представлен в таблице 6.6.

Таблица 6.6 - Химический состав отходов доменного производства, %

Пыль, содержащаяся в колошниковом газе, на 99 % улавливается системой газоочистки доменной печи (доменная печь > пылеуловитель > скруббер > трубы-распылители > дроссельная группа > каплеуловитель) и возвращается в передел: применяется в качестве одного из компонентов агломерационной шихты. Колошниковый газ, содержащий в своем составе большое количество горючих компонентов, применяется в качестве топлива для обогрева воздухонагревателей, мартеновских печей и других нужд. Шлак, в настоящее время гранулируется и в этом виде используется в строительных целях. Грануляция шлака осуществляется при его сливе в воду. При этом выделяются такие вредные вещества, как сероводород H2S, оксид серы SO2, оксид серы SО3 и серная кислота. Величина удельных выбросов в граммах на 1 тонну шлака в летний период составляет: 500 H2S, 50 SO2, 40 H2SO4; в зимний период - 600 H2S, 130 SO2,13 H2SO4.

Внедрение безотходной технологии и расширение использования «попутных» материалов при производстве, одним из которых является доменный шлак, обусловили необходимость совершенствования методов его переработки. В настоящее время наиболее рентабельным способом грануляции является так называемая «припечная» грануляция, дающая большой экономический и производственный эффект за счет сокращения расходов на содержание парка шлаковых ковшей.

Грануляция состоит из шлакового желоба, под которым размещен гидрогранулятор и бункер-отстойник с камерой оборотной воды и колодцем, где установлен шлаковый эрлифт.

С целью снижения вредного влияния, особенно на атмосферный воздух (выбросы сероводорода, сернистого ангидрида и серной кислоты), установки грануляции необходимо снабжать системой улавливания парогазовых выбросов (сооружение зонтов, оборудование местными отсосами) и нейтрализовать их (например, известковым молоком Са(ОН)2) не только в газоочистных установках, но и путем подачи известкового молока в воду, идущую на грануляцию.

В настоящее время в доменном цехе ОАО «Уральская сталь» (ОХМК) производят из отходов следующую побочную продукцию: щебень, граншлак.

Гранулированный шлак применяется в строительном производстве (изготовление цемента).

Щебень из доменных шлаков по ГОСТ 3344 - 83 в зависимости от физико-механических свойств предназначается для устройства всех видов покрытий, оснований и подстилающих слоев дорожных одежд. Нулевую фракцию (0-5 мм) - шлаковую мелочь, обладающую вяжущими свойствами, применяют для устройства монолитных шлакобетонных оснований и покрытий.

Руководство ОАО «Уральская Сталь» принимает требования системы экологического менеджмента, поддерживает обязательства Общества в области охраны окружающей среды и гарантирует реализацию целевых и плановых экологических показателей на благо Общества, акционеров, партнеров и общественности.

В разделе охрана природной окружающей среды были рассмотрены вопросы нормативы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в структурных подразделениях ОАО «Уральская Сталь» (ОХМК), расчет платы за выбросы доменного цеха, влияние загрязняющих веществ на здоровье человека, а так же меры по снижению выбросов вредных веществ.

Заключение

В дипломной работе рассмотрен вопрос о применении металлоконцентрата (ЦРШО) в доменной шихте с целью улучшения стабильности чугуна для производства изложниц. Произведенный сравнительный анализ расчета доменной шихты с использованием металлоконцентрата и без него, убедительно доказывает что применение местного сырья выгодно, так как:

- происходит лучшее усвоение марганца и хрома в чугуне, по сравнению с производством синтетического чугуна;

- улучшается экологическая обстановка, за счет переработки шлаковых отвалов;

- уменьшился расход изложниц, отлитых на ФЛЦ;

- уменьшается расход кокса.

Анализ экономической эффективности показывает, что при введении металлоконцетрата в доменную шихту себестоимость данной продукции снижается, что приводит к экономии 436,89 руб/т чугуна. Рентабельность производства возросла на 5,6%, годовой экономический эффект составляет 269,89 млн. руб.

Список используемых источников

Панишев Н.В. Практикум по курсу «Теория и технология подготовки сырья к доменной плавке»: Учеб. пособие. - Свердловск:УПИ, 1987. - 84с.

Доменное производство. Справочник т.1 / под ред. акад. И.П. Бородина. - М.:Металлургия, 1963. - 645с.

Вегман Е.Ф., Чургель В.О. “Теоретические проблемы металлургии чугуна”, М.: Машиностроение, 2000. - 348 с.

Яковлев П.Д. Промышленные типы рудных месторождений. М.: Недра, 1990. - 216с.

Богданов О.С. Справочник по обогащению руд. Обогатительные фабрики. 2-е издание перераб. и доп. - М.: «Недра», 1984. - 358с.

Братковский Е.В., Шаповалов А.Н., Свойкина С.Е. Производство специальных хромоникелевых чугунов из природнолегированных руд / Материалы III Всероссийской науч.-техн. конф. «Прочность и разрушение материалов и конструкций». - Орск: ОГТИ, 2002. - 97с.

Технологический отчет ОАО "Уральская сталь" (ОХМК), 2008. -62с.

Вегман Е.Ф., Жеребин Б.Н., Похвиснев А.Н., и др. “Металлургия чугуна”, издание 3 - ое переработанное и дополненное, М., ИКЦ “Академкнига”, 2004. - 775 с.

Полтавец В.В. Доменное производство. М.: Металлургия, 1981. - 416 с.

Рамм А.Н. Современный доменный процесс. М.: Металлургия, 1980. - 134 с.

Андреев Е.Е., Петров В.А., Биленко Л.Ф. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. М.: Недра, 1980. - 13с.

Сибагатуллин С.К. Анализ причин изменения расхода кокса и производительности доменной печи по производственным данным: Метод, указания. Магнитогорск: МГТУ, 2000. - 20 с.

Гиммельфарб А.А., Котов К.И. Процессы восстановления и шлакообразования в доменных печах. М.: Металлургия, 1982. - 328 с.

Павлов М.А. Металлургия чугуна. Часть 3. - М.:Гостехиздат,1947. - 295c.

Волков Ю.П., Шпарбер Л.Я., Гусаров А.К. Технолог - доменщик. М.: Металлургия, 1986. - 354 с.

Справочник рабочего доменного цеха: Справочного издание/ В.В. Данынин, П.И. Черноусов. Челябинск: Металлургия, 1989.- 320 с.

Эксплуатация современной доменной печи./ Ю.П. Волков, Л.Я. Шпарбер, А.К. Гусаров, В.М. Федченко. М.: Металлургия, 1991. 240 с.

Немцев В.Н., Кобельков Г.В. Экономическая эффективность инвестиций: Учеб. пособие. Магнитогорск: МГМА, 1997. 107 с.

Немцев В.Н., Аглюков Х.И. Финансовая оценка инвестиций: Учеб. пособие. Магнитогорск: МГМА, 1998. 55 с.

Расчет фонда оплаты труда на промышленном предприятии: Метод, указания/ В.Н. Немцев, Г.В. Купфер, Т.Д. Савинова, Л. Т. Чехмер. Магнитогорск: МГТУ, 2000. - 41 с.

Бочков Д.А. Управление производством. Учеб. пособие. М.:МИСиС, 2001. - 63с.

Бринза В.П., Зиньковский М.М. Охрана труда в черной металлургии. М.: Металлургия, 1982. - 336 с.

Управление охраной труда на металлургическом предприятии. Ф.Д. Авраменко, Н.Н. Карнаух, Т.Н. Хорошев. М.: Металлургия, 1984. - 192с.

Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов/ С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков и др./ Под общ. ред. С.В. Белова. М.: Высшая школа, 1999. - 448 с.

ГОСТ 12.0.003-74. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. - М.; Стройиздат, 1975.

ГОСТ 12.1.005-88. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. -М.: Издательство стандартов, 1991.

Исследование освещения рабочих мест: Метод, указания. Магнитогорск: МГТУ, 1999. - 52 с.

Учебное пособие № 216. Безопасность жизнедеятельности. Потоцкий Е.П., Гриценко Н.В., Мануев Н.В. - М.: МИСиС, 1993. - 5с.

Учебное пособие № 224 Безопасность жизнедеятельности. Л.С., Курулев В.В., Муравьев В.А. - М.: МИСиС, 1994. - 16с.

Учебное пособие для дипломного проектирования № 438. Охрана труда и окружающей среды. Муравьев В.А. - М.: МИСиС, 1987. - 20с.

Бринза В.Н., Манцев Н.В., Шарин А.Ф. Охрана окружающей среды: Учебное пособие для дипломного проектирования. М.: МИСиС, 1985. - 24с.

СанПиН 2.2.1/2.1.1.1.1031-01.

Шульц А.А. Элементы безотходной технологии. - М.: Металлургия, 1991. - 174с.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8