Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів/Збірка доповідей V Міжнародної наукової конференції аспірантів та студентів.- Донецьк: ДонНТУ, ДонНУ, 2006. - Т.2. - с.122-123
Вдувание пылеугольного топлива (ПУТ) в доменную печь (ДП) является эффективной технологией в черной металлургии с точки зрения снижения себестоимости чугуна, повышения производительности печи и защиты окружающей среды.
Первый в Европе промышленный комплекс по приготовлению и вдуванию ПУТ в доменные печи был построен в 1980 году на Донецком металлургическом заводе (ДМЗ). После 20 лет эксплуатации он был реконструирован и введен в работу 22 августа 2002 года.
Начиная с 80-х годов в странах Европы и Азии основным видом вдуваемого топлива становится уголь. В настоящее время более чем 100 пылеугольных комплексов работают в странах Европейского Союза, Китае, Японии, Корее, США и других странах. Совершенствование техники и технологии вдувания пылеугольного топлива привело к достижению стабильных расходов его на уровне 150-200 кг/т чугуна.
Данная технология позволяет значительно снизить расход кокса, полностью вывести природный газ (дорогой и дефицитный) и снизить негативное воздействие на окружающую среду.
Новый вариант технологии отвечает современным требованиям по основным показателям процесса (расход кокса, производительность и пр.), кроме того, после его внедрения значительная часть материальных средств будет сэкономлена за счет замены дорогостоящего кокса более дешевым ПУТ (запасы угля в Донбассе огромны). Средний расход кокса при используемой технологии составляет 350-450 кг/т чугуна, а поскольку при его производстве в коксохимической промышленности наблюдаются значительные выбросы вредных веществ, то можно утверждать, что основным источником воздействия на окружающую среду является производитель кокса.
По данным институтов Гипрококс и Энергосталь при производстве 1 млн. т кокса в атмосферу выбрасывается 7094 т вредных веществ, том числе:
сероводород (H2S) - 2324
сернистый ангидрид (SO2) - 1091
оксид углерода (СО) - 458
аммиак - 304
угольная пыль - 2660
оксид азота (NOх) - 160
фенол - 87
синильная кислота - 10
Однако расчет показывает, что при замене ПУТ 1 млн. т кокса и соответственном сокращении объема производства последнего, выброс в атмосферу вредных веществ за счет сокращения производства кокса уменьшается на 7094т. Выброс вредных веществ с недоочищенными промышленными стоками (0,4...0,5 млн. м3 на 1 млн. т кокса) в водные бассейны и источники уменьшается на 250...1020 т, в том числе: взвешенных веществ -120...240 т, аммония азотистого - 120...720 т, масло - 6...24 т, пиридиновых оснований - 3...14 т, фенолов - 0,3..0,4 т, родонидов -0,6...3,0 т, цианидов - 0,2...90 т.
В то же время производств одного млн. т ПУТ сопровождается на один - два порядка меньшим выбросом в атмосферу вредных веществ: угольной пыли - 32 т; оксида углерода - 93,6;-оксида азота -37,6; сернистого ангидирида - 53,0 т, что при замене части кокса ПУТ определяет значительное уменьшение загрязнения окружающей среды вредными выбросами.
В качестве мероприятий по защите атмосферы рекомендуется строительство защитных стенок при хранении угля в штабелях или складировании угля в бункеры: укрытие мест перегрузки угля в системе топливоподачи защитными кожухами с устройством вытяжной вентиляции, сброс дымовых газов в дымовую трубу; очистка сбрасываемого сушильного агента от пыли в системе очистки ППО, очистка сбрасываемого в атмосферу транспортирующего воздуха в двухступенчатой системе сухой очистки РДО, устранение неплотностей в тракте подачи пыли.
Очистка сбрасываемого в атмосферу воздуха должна производиться до установленных норм предельно допустимой концентрации согласно ГОСТ-12.1.005.-76 ССБТ "Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования" и "Санитарные, правила для предприятий черной металлургии" утвержденные 'Минздравом СССР № 2527-82. Предельно допустимая массовая концентрация углерода пыли в воздухе рабочей зоны не должна превышать 10 мг/м3. Производственные помещения должны соответствовать требованиям СН-245-71 "Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий", в частности, они должны быть оборудованы приточной и вытяжной вентиляцией.
Вдувание пылеугольного топлива в доменные печи приводит к дополнительному выбросу вредных веществ в атмосферу. Выбросы вредных веществ в атмосферу при расчете на 1 млн. т чугуна в год составят: т
угольная пыль - 6,40
оксид углерода (СО) - 8,72
оксид азота (NOx) - 7,52
сернистый ангидрид (SO2)- 10,60
Однако вдувание 200 кг ПУТ позволит сократить производство кокса на коксохимических заводах.
В связи с уменьшением потребления кокса в доменном производстве, общее снижение вредных выбросов в коксохимическом производстве составит, т:
сернистый ангидрид (SO2) - 294,6
сероводород (H2S) - 627,5
оксид углерода. (СО) - 123,7
аммиак - 82,1
угольная пыль - 718,2
оксид азота (NOx) - 43,2
фенол - 23,5
синильная кислота - 2,7
ИТОГО: - 1915,5
Таким образом, технология доменной плавки с заменой кокса ПУТ позволит не только снизить себестоимость чугуна, сократить использование кокса и природного газа, но и значительно уменьшить количество вредных выбросов в окружающую среду.