Электронная библиотека магистра ДонНТУ Горнилиной А.М.

По материалам научно-технической конференции студентов и молодых ученых

физико-металлургического факультета ДонНТУ (23-25 мая 2007 г.). - С. 14.

ИННОВАЦИОННЫЙ ПУТЬ РАЗВИТИЯ АГЛОМЕРАЦИОНННОГО ПРОИЗВОДСТВА УКРАИНЫ

Горнилина А.М. (ЭКМ-06м)* 

Предприятия чёрной металлургии являются основным источником загрязнения атмосферы. В промышленных городах, в которых расположены металлургические предприятия, концентрации вредных веществ в атмосфере в 3 – 5 раз превышают санитарные нормы, что отражается на здоровье населения в виде своебразного экологического СПИДа – синдрома приобретенного иммунодифицита, который формируется под влиянием поражения системы крови человека токсичными веществами, содержащимися во всех видах выбросов, сбросов и отходов предприятий горнометаллургического комплекса.

Поэтому снижение влияния металлургических предприятий является чрезвычайно важным. И первостепенной задачей является снижение влияния агломерационного производства, т.к. оно вносит более 50 % выбросов пыли, монооксида углерода, сернистого ангидрида, диоксида азота. Это объясняется, прежде всего, явной отсталостью почти всех стадий процесса производства агломерата. Главным направлением снижения выбросов агломерационного производства является уменьшение расхода твёрдого топлива, т.к. выбросы агломерации на 78,5 % представлены монооксидом углерода (8 % пыль, 11 % SO2 и 2,5 % NOx).

Ниже приведены основные технологические способы подавления газовых выбросов при агломерации.

Обеспечение оптимальной крупности шихтовых материалов. Додрабливание крупных фракций (8-10 мм) аглоруды, снижение крупности возврата до 5-8 мм, оптимизация крупности твёрдого топлива на уровне 0,5-3 мм позволяют снизить расход топлива на 10-20 %.

Усреднение шихтовых материалов, подразумевающее как улучшение снабжения аглофабрик сырьём, так и улучшение усреднения сырья непосредственно на складах. Таким образом, удается снизить минимум вдвое колебания содержания железа в сырье, уменьшить расход твёрдого топлива в агломерации на 5-7 %, а расход кокса в производстве чугуна на 7-8 %.

Дозирование и транспортировка шихтовых материалов с помощью соответствующей современной техники позволяет достичь стабильности химического состава агломерата и зависящей от неё экономии твёрдого топлива на процесс спекания может составлять в различных условиях 25-50 %.

Смешивание и окомкование более крупной шихты в две стадии в параллельно установленных барабанах повышает качество агломерата, снижает расход твёрдого топлива до 38-42 кг/т агломерата (при 55-60 кг/т в нашей практике). Раздельное окомкование тонких концентратов в прочные гранулы размером 3-6 мм позволяет обеспечить нужную газопроницаемость шихты, спекание её в слое высотой 500-700 мм при большой производительности (1,9-2,0 т/м2•ч) и уменьшении расхода твёрдого топлива на 15 %.

Функционирование цикла «постели» наряду с хорошо обеспеченной сегрегацией шихты при её загрузке позволяет сократить в 2-5 раз пылеунос из спекаемого слоя.

Увеличение высоты спекаемого слоя шихты до 350-450 мм обеспечивает уменьшение расхода топлива на 8-10 %, снижает унос пыли из слоя, увеличило полноту горения топлива. При увеличении высоты слоя на 100 мм, совместном измельчении известняка и топлива, раздельной подаче топлива в шихту (70-80 % - в барабан-окомкователь), можно сократить выбросы оксидов азота и СО на 20 %.

Рециркуляция минимум 25 % отходящих газов может нейтрализовать соответствующую часть СО, диоксинов и фуранов.

Процессы охлаждения, дробления и грохочения спека оказывают большое влияние на неорганизованные выбросы пыли. В охлаждённом агломерате нет большого количества крупных кусков (более 50-70 мм), разрушающихся с образованием мелочи. При обработке и транспортировке охлаждённого агломерата коренным образом улучшаются условия труда, повышается надёжность оборудования всей поточно-транспортной системы вплоть до загрузочных устройств доменных печей.

Таким образом, анализ влияния отдельных стадий агломерационного процесса на вредные выбросы показывает, что путём совершенствования подготовки и спекания шихты можно сократить выбросы токсичных газов и пыли минимум на 30-35 % (около 500 тыс. т/год).

Кроме того, повышение технологического уровня агломерационных фабрик создает условия для повышения качества выпускаемого продукта – агломерата, что создает газодинамический фундамент доменной плавки для внедрения коксосберегающих технологий. Таким образом, это еще и возможность для обновления коксохимического производства, вывода из эксплуатации изношенных коксовых батарей, что снижает негативное влияние данного токсичного и зловонного производства.

Технический уровень аглофабрик Украины можно повысить путем внедрения эффективных процессов и оборудования на всех стадиях производства – от усреднения до грохочения агломерата. Для этого необходимо сооружение новых и глубокая реконструкция некоторых старых аглофабрик. А координирующую деятельность по обновлению основных фондов агломерационного производства и черной металлургии Украины в целом, как основной бюджетоформирующей отрасли, необходимо возложить на государственный орган исполнительной власти.

   * Руководитель – к.т.н. доцент каф. РТП и МТ Мищенко И.М.