Источник: Інформатика та комп'ютерні технології - 2007 / Матеріали III науково-технічної конференції молодих учених та студентів. - Донецьк, ДонНТУ - 2007, с. 77-78.
Основную массу используемого человечеством железа получают восстановлением из железной руды в доменных печах. Традиционное производство первичного металла в доменной печи характеризуется высокой производительностью и эффективностью, однако сопровождается колоссальными выбросами обеспечивающих его производств кокса и агломерата.
Экологическая безопасность при производстве продукции черной металлургии. Особое внимание по этой проблеме уделяется комплексу сопровождающего получение первичного металла в доменных печах: производству кокса - производству агломерата - производству чугуна.
Эти три передела определяют экологическую картину всей отрасли. Выбрасывается в атмосферу более 60-70% пыли, СО, SO2, бензопирена, фенолов, бензолов, аммиака, диоксинов, фуранов и др. Поэтому все усилия профессиональных специалистов должны быть направлены на экологизацию именно этих производств.
Доменный процесс - основа коксовой металлургии, ведущий способ получения первичного металла, передельного чугуна для последующего передела в конвертере, мартене и даже электропечи (в связи крайнем дефицитом металлолома). Двухступенчатый способ получения стали (вначале передельный чугун, а затем обезуглероженный до определенного уровня - сталь), оказался настолько высокопроизводительным, что ему даже в очень отдаленной перспективе не видна альтернатива.
Например, в виде прямого получения металлов из руд. По экологическим показателям коксовая металлургия (чугун, сталь) имеет крупнейшие недостатки в виде колоссальных выбросов при производстве кокса и агломерата. Доменный процесс самый энергоемкий, а значит несущий наибольший вред окружающей среде в совокупности с производством кокса и агломерата, без которых, производство чугуна вряд ли возможно.
В 2007 году мировая металлургия достигла рекордной выплавки стали 1,343,5млн.т., из них доля конверторной и мартеновской стали составила 70 %. Кстати в Украине выплавка стали достигла 43млн.т. ( в лучшие годы 54 млн.т.), производство чугуна 36 млн.т. (в лучшие годы 50 млн.т.), производство прокатных изделий 33 млн.т. ( в лучшие годы 37 млн.т).
Основные источники пылегазовых выбросов в упомянутой триаде производств сосредоточены на следующих участках технологической цепи:
1)Коксохимия
А) Открытые склады. Усреднение и накопление углей для подготовки угольной шихты, где пылевые выбросы могут достигать 0,5 кг/т кокса.
Б) Коксовые батареи выбрасывающие токсичные газы через дымовые трубы отопления коксовых печей, а так же не плотностей коксовых камер и всей газовой системы подводящей отопительные газы (коксовый), а так же отводящий прямой коксовый газ в отдельные цехи его переработки с извлечением смол, сырого бензола, аммиака, фенолов, сернистых соединений и других химических продуктов коксования.
В) Узлы загрузки коксовых печей, где пылегазовые выбросы достигают значительных величин.
Г) Операция выдачи кокса из коксовых печей, так же сопровождается большими пылегазовыми выбросами
Д) Мокрое тушение кокса.
Е) Сортировка валового продукта для выделения металлургического кокса, где пылевые выбросы достигают 0,6 - 0,7 кг/т кокса.
2) Агломерация
А) Основная масса пылегазовых выбросов поступает через дымовые трубы агломерационных машин. В них сосредоточены: -пыль - 2,8 кг/т -СО - 27 кг/т -NOX - 0,6 кг/т так же бензопирен, диоксины и фураны.
Б) Неорганизованные пылевые выбросы характерные практически для всех стадий подготовки агломерационной шихты и обработки продукта спекания с целью получения качественного товарного агломерата.
3) Доменное производство
А) Складирование и усреднение рудных и флюсовых материалов в случае расположения шихтоподготовительного комплекса в доменном цехе, в число которых входят концентрат, аглоруда, металлургические отходы, обычный известняк. Обязательно применение извести при усреднении и складировании агломерационных материалов (концентрата + влажные отходы) сопровождается выбросами не только рудной, но и известняковой пыли.
Б) Выгрузка агломерата, окатышей и кокса на бункерной эстокаде доменного цеха, выдача этих материалов под бункерами и загрузка в скипы доменных печей.
В) Загрузка шихты в доменные печи загрузочными устройствами при выравнивании давления в межконусном пространстве получистым доменным газом, выбрасываемым в атмосферу после каждого пропуска подач шихты в доменную печь.
Г) Выпуск продуктов плавки из доменной печи с выбросом в атмосферу пыли, СО, SO2 , графита и других вредных веществ.
Д) Грануляция доменных шлаков, при которой атмосферу загрязняют H2S, H2SO4, SO2.
Экологизация основных производств обеспечивающих получение передельного чугуна должна предусматривать повсеместное внедрение не только устройств и аппаратов локализации и улавливания газопылевых выбросов, но и применение современных технологий, координально сокращающих количество пылей и газов до выхода из процесса.
© ДонНТУ 2010 Канюка О.С.