2. Анализ химического загрязнения атмосферного воздуха в районе размещения предприятия

Значение фоновых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе получено на основе данных МосЦГМС (см. Приложение 4). Фоновая концентрация загрязняющих веществ в районе размещения предприятия представлены в таблице 2.

Таблица 2.2.1

Наименование загрязняющего вещества	Фоновая концентрация мг/м3 по скоростям ветра (м/с)						ПДК, мг/м3
	0-2	3-7
		С	В	Ю	З
Взвешенные вещества	0,08	0,08	0,08	0,08	0,08	0,05
	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,5
CO	3,6	3,6	3,6	3,6	3,6	5
NO	0,128	0,128	0,128	0,128	0,128	0,4
	0,108	0,108	0,108	0,108	0,108	0,2

Вывод: Ни по одному ингредиенту фоновые концентрации не превышают ПДК.

2.3 Краткая характеристика технологий производства и технологического оборудования

Предприятие предназначено для вторичной переработки металлолома. Годовой объём предприятия 37908 т/год

Основными производственными подразделениями предприятия являются:

- плавильный цех;

- ремонтно-механический цех;

- склад шихтовых материалов;

- склад готовой продукции;

- транспортный цех.

2.3.1 Плавильный цех

Плавильный цех предназначен для переплава лома черных металлов. Основным оборудованием плавильного цеха является дуговая сталеплавильная печь ДСП-10.

1. Свод

2. Кожух

3.Рабочее окно

4. Механизм перемещения электродов 5. Механизм наклона печи

6. Футеровка ванны 

7. Желоб сливной

Устройство дуговой печи

Дуговая печь – электрическая печь для плавки металлов и других материалов, в которой используется тепловой эффект электрической дуги. Вместимость печей составляет 0,5…400 тонн. В металлургических цехах используют электропечи с основной футеровкой, а в литейных – с кислой.

Принцип действия дуговых печей основан на преобразовании электрической энергии в тепловую в результате экзотермических электрофизических процессов дугового разряда, т.е. дуговой разряд является зоной генерации тепла. В зависимости от расположения зоны генерации тепла и зоны технологического процесса различают дуговые печи косвенного и прямого нагрева, с независимой и зависимой дугой.

Схема дуговой плавильной печи

Дуговая печь питается трёхфазным переменным током. Имеет три цилиндрических электрода 9 из графитизированной массы, закреплённых в электрододержателях 8, к которым подводится электрический ток по кабелям 7. Между электродом и металлической шихтой 3 возникает электрическая дуга. Корпус печи имеет форму цилиндра. Снаружи он заключён в прочный стальной кожух 4, внутри футерован основным или кислым кирпичом 1. Плавильное пространство ограничено стенками 5, подиной 12 и сводом 6. Съёмный свод 6 имеет отверстия для электродов. В стенке корпуса рабочее окно 10 (для слива шлака, загрузки ферросплавов, взятия проб), закрытое при плавке заслонкой. Готовую сталь выпускают через сливное отверстие со сливным желобом 2. Печь опирается на секторы и имеет привод 11 для наклона в сторону рабочего окна или желоба. Печь загружают при снятом своде.

В основной дуговой печи осуществляется плавка двух видов:

1. на шихте из легированных отходов (методом переплава);

2. на углеродистой шихте (с окислением примесей).

Плавку на шихте из легированных отходов ведут без окисления примесей. После расплавления шихты из металла удаляют серу, наводя основной шлак, при необходимости науглероживают и доводят металл до заданного химического состава. Проводят диффузионное раскисление, подавая на шлак измельченные ферросилиций, алюминий, молотый кокс. Так выплавляют легированные стали из отходов машиностроительных заводов.

Плавку на углеродистой шихте применяют для производства конструкционных сталей. В печь загружают шихту: стальной лом, чушковый передельный чугун, электродный бой или кокс, для науглероживания металлов и известь. Опускают электроды, включают ток. Шихта под действием электродов плавится, металл накапливается в подине печи. Во время плавления шихты кислородом воздуха, оксидами шихты и окалины окисляются железо, кремний, фосфор, марганец, частично, углерод. Оксид кальция из извести и оксид железа образуют основной железистый шлак, способствующий удалению фосфора из металла. После нагрева до 1500…1540 0C загружают руду и известь, проводят период «кипения» металла, происходит дальнейшее окисление углерода. После прекращения кипения удаляют шлак. Затем приступают к удалению серы и раскислению металла заданного химического состава. Раскисление производят осаждением и диффузионным методом. Для определения химического состава металла берут пробы и при необходимости вводят в печь ферросплавы для получения заданного химического состава. Затем выполняют конечное раскисление алюминием и силикокальцием, выпускают сталь в ковш.

При выплавке легированных сталей в дуговых печах в сталь вводят легирующие элементы в виде ферросплавов.

В дуговых печах выплавляют высококачественные углеродистые стали – конструкционные, инструментальные, жаростойкие и жаропрочные.

Во многих литейных цехах машиностроительных заводов используются ДСП небольшой емкости с кислой футеровкой. Дуговые печи имеют индивидуальное питание непосредственно от ЛЭП через электрические подстанции, основным элементом которой является преобразователь (печной понижающий трансформатор), обеспечивающий печь электроэнергией с требуемыми параметрами.

ДСП работают на трехфазном переменном токе с частотой 50 Гц. Это печи прямого нагрева.

Исходя из условий работы, кладка пода дуговой электропечи должна обладать механической прочностью при высоких температурах, а также достаточно высоким тепловым сопротивлением. Чем больше тепловое сопротивление пода, тем меньше перепад температуры металла по глубине ванны, т. е. тем больше равномерность нагрева металла в объеме. Учитывая вышесказанное, кладка пода дуговой печи должна быть двухслойной, т. е. включать в себя слой, выполненный из теплоизоляционных материалов.

Общая толщина кладки пода обычно принимается равной глубине ванны.

Трехфазные, электродуговые печи переменного тока литейного класса со средней (10-20 т) емкостью ванны предназначены для плавки конструкционных углеродистых, низколегированных, легированных сталей, широкого сортамента чугунов и различных сплавов на основе железа.

Электропечи данного класса широко применяются в фасонно-литейных и сталеплавильных цехах машиностроительных предприятий, находят широкое применение в составе оборудования минизаводов для производства непрерывно-литой заготовки и сортового проката с производительностью 100-150 тыс. тонн/год, находят свое применение в производстве ферросплавов.

Таблица 2.3.1.1 Техническикие характеристики печи

Модель	НХ-10
Номинальная ёмкость, т	10
Внутренний диаметр кожуха на уровне откосов, мм	3800
Диаметр графитового электрода, мм	350
Диаметр распадов электродов, мм	850
Максимальный ход электрода, мм	2100
Номинальная мощность, кВт	8000
Пределы регулирования ступеней напряжения, В	260-139
Максимальный ток электрода, кА	14-71
Масса металлоконструкций электропечи, т	69
Расход охлаждающей воды, м3/ч	40

Электропечи предназначены для работы с "полным циклом" , т. е. с получением расплава с конечным марочным составом в самой печи, и в связи с этим имеют полностью футерованную ванну и свод. Вместе с тем, такие электропечи успешно используются в качестве основных плавильных агрегатов для реализации "дуплекс-процесса" в комбинации с индукционными электропечами, используемыми в качестве миксеров для накопления, рафинирования, и раздачи расплава, либо в технологической связке с агрегатами внепечной обработки расплава, например "ковш-печь", для электропечей на емкости 10-20 тонн.

Основной шихтой для электродуговых печей является стальной скрап и лом чугуна, они могут иметь кислую, либо основную футеровку и работать по одношлаковому (десульфурация и дефосфорация проводится внутри печи), либо двухшлаковому процессу (дефосфорация в печи, а десульфурация в ковше). К неоспоримым достоинствам электропечей данного класса следует отнести: возможность ввода в рабочее пространство высокой удельной мощности и ее регулирования в широком диапазоне; возможность эффективного управления химической активностью шлака для дефосфоризации, десульфурации и раскисления расплава; возможность управления составом атмосферы в рабочем пространстве электропечи с достижением окислительной, восстановительной, или нейтральной среды, невысокий угар металла и лигатур, невысокие требования, предъявляемые к габаритам и составу шихты.

Функциональные особенности:

Подача материала через открывающийся печной люк.

Подача разряда различной мощности и двусторонний процесс работы.

Оборудование рационально спроектировано, бесперебойно работает.

Преимущества дуговых электропечей по сравнению с индукционными:

Уменьшение удельного расхода электроэнергии на 15-18% для электропечей переменного тока и на 25-30% для электропечей постоянного тока.

Увеличение стойкости футеровки в 5-7 раз для электропечей переменного тока и в 15-20 раз для электропечей постоянного тока.

Возможность включения / отключения дуговой электропечи в любой момент без потери завалки.

Очистка отходящих газов

Современные крупные сталеплавильные дуговые печи во время работы выделяют в атмосферу большое коли­чество запыленных газов. Применение кислорода и по­рошкообразных материалов еще более способствует это­му. Содержание пыли в газах электродуговых печей достигает 10 г/м^3 и значительно превышает норму. Для улавливания пыли производят отсос газов из рабочего пространства печей мощным вентилятором. Для этого в своде печи делают четвертое отверстие с патрубком для газоотсоса. Патрубок через зазор, позволяющий накло­нять или вращать печь, подходит к стационарному тру­бопроводу. По пути газы разбавляются воздухом, необ­ходимым для дожигания СО. Затем газы охлаждаются водяными форсунками в теплообменнике и направляют­ся в систему труб Вентури, в которых пыль задержива­ется в результате увлажнения. Применяют также тка­невые фильтры, дезинтеграторы и электрофильтры. Ис­пользуют системы газоочистки, включающие полностью весь электросталеплавильный цех, с установкой зонтов дымоотсоса под крышей цеха над электропечами.