Электронная библиотека магистра ДонНТУ Рутковской Н.Л.

По материалам научно-технической конференции студентов и молодых ученых физико-металлургического факультета ДонНТУ (23-25 мая 2007г.)

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ КОНВЕРТЕРНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Рутковская Н.Л. (ЭКМ-06м)*

Интересы современной экологической безопасности требуют коренного изменения подхода к проблеме организации малоотходных технологических процессов и комплексной переработки вторичных материальных и энергетических ресурсов металлургии.

Рис. 1 – Выбросы вредных веществ на предприятиях Украины и стран ЕС

Направления по повышению экологической безопасности в сталеплавильном производстве можно разделить на три группы:

- разработка малоотходных технологий производства металла;

- разработка принципиально новых производительных и экономичных схем очистки сбросов и выбросов загрязняющих веществ;

- полная комплексная переработка образующихся отходов.

Значительные резервы по организации малоотходного производства имеются в кислородно-конвертерном процессе. Повысить экологическую безопасность на украинских предприятиях можно за счет совершенствования и оптимизации технологии и технологических приемов, к которым можно отнести:

- технологию плавки с рафинированием и доводкой состава металла на печь-ковш;

- комбинированную продувку, обеспечивающую экономию шлакообразующих, чугуна, ферросплавов и повышение выхода годного металла;

- оптимизацию режима продувки, обеспечивающую уменьшение потерь металла с выносами и выбросами;

- десульфурацию чугуна в ковше и доставку жидкого чугуна в ковшах миксерного типа для сохранения температуры чугуна;

- увеличение доли лома в шихте и предварительный его нагрев;

- ввод твёрдых углеродсодержащих добавок в агрегат;

- увеличение степени дожигания CO до CO₂ в полости конвертера или сбор конвертерных газов в газгольдере с последующим использованием CO;

- применение отходов в качестве шлакообразующих.

Конвертерный газ является высококачественным технологическим и энергетическим топливом. В нем в незначительном количестве (до 1%) содержатся азот, водород и кислород, а основной составляющей является СО (до 90%) и СО₂ (до 10%). Такой состав газа обуславливает высокую теплоту его сгорания (8,5-9,2 МДж/м³).

Газы на выходе из кислородного конвертера содержат энергию ~ 0,95-1,05 МДж/т стали (20% физического тепла и 80% химической энергии). Использование теплоты газов позволяет сэкономить до 30 тыс. т. условного топлива на 1 млн. т. стали. Таким образом, применение конвертерного газа в качестве топлива является одним из резервов топливно-энергетических ресурсов.

В конвертерном производстве особую сложность представляет улавливание, подготовка и утилизация технологических и аспирационных пылей и шламов, особенно с повышенным содержанием цветных металлов.

В связи с увеличением в шихте конвертеров доли лома, загрязненного цветными металлами и вредными примесями, содержание цинка в пылевыносе может достигать 4-6%. Такие шламы, необходимо окусковывать и подвергать рециклингу с целью накопления интересующего компонента.

Таким образом, с экономической и экологической точек зрения использование высокоэффективных газоочистных систем с организацией полной и комплексной утилизацией отходов позволит увеличить технико-экономические показатели производства стали и значительно снизить уровень загрязнения окружающей среды. Организация процессов, контролирующих движение цинка в металлургических процессах, позволит существенно снизить отрицательное влияние цинка на технологию доменного производства при утилизации пылевыноса сталеплавильных агрегатов, а также рационально решить вопрос получения дополнительного количества дефицитного цинка из отходов черной металлургии. Комплексный подход к решению экологических проблем конвертерного производства позволит существенно улучшить экологическую обстановку на металлургических комбинатах страны