Заключение
За последние годы на всех предприятиях металлургического производства нашли применение новые технологические и конструктивные решения, направленные на
1. Снижение вредных выбросов и совершенствование газоочистных аппаратов и установок за счёт:
- подавления выноса пыли из технологических агрегатов и пылеулавливающих аппаратов путём наложения электрического поля;
- применения магнитных полей для улавливания ферромагнитных пылей;
- расширения диапазона температур очищаемых газов в рукавных фильтрах на основе создания тканей, эффективно и длительно работающих при температурах до 500 0С в кислых и щелочных средах;
- разработки конструкций электрофильтров, способных эффективно и устойчиво работать при температурах 600-700 0С и выше;
- предотвращения образования отложений и повышения коррозионной стойкости в газоочистных аппаратах мокрого типа;
- разработки сухих систем очистки доменного газа с использованием его потенциальной энергии в газовых утилизационных турбинах;
- снижения запылённости газа при кислородной продувке в конверторах;
- тонкой очистки и использования конверторного газа в качестве топлива;
- разработки методов очистки газов от газообразных компонентов на основе превращения последних с помощью химического воздействия на аэрозоль;
- сухой очистки ферросплавного газа и использования его в качестве топлива;
- использования электрофильтров для изменения химического состава прошедших через него газов в условиях коронного разряда;
- разработки дешёвых и эффективных систем для улавливания вредных газообразных элементов из отходящих газов металлургических агрегатов;
- повышения эффективности работы пылеулавливающих агрегатов в условиях создания пульсирующего потока газа;
- повышения эффективности работы пылеулавливающих аппаратов путём предварительной коагуляции мелкодисперсной пыли;
- разработки оптимальных схем газоочисток с рециркуляцией газовых потоков.
2. Повышение уровня безотходности производства.
Отходы металлургического производства, выделяющиеся в атмосферу, можно разделить на три группы: пыли, газы и пары, потери тепла. В ряде случаев эти отходы могут быть значительно сокращены, однако это не всегда удаётся достичь. Уровень безотходности данного производства может быть повышен путём использования его отходов в смежных производствах или путём продажи на сторону. Так, доменную пыль можно использовать в агломерационном производстве как добавку в шихту; серосодержащие газы при определённых условиях можно использовать для производства серной кислоты; тепло уходящих газов печей – для выработки пара и т.д.
Наиболее остро стоит проблема утилизации цинк- и свинецсодержащих железорудных материалов. Одним из перспективных методов переработки цинк- и свинецсодержащих пылей является их окускование с последующей плавкой. В этом случае содержание цинка в пыли повышается до 20 %, свинца – до 2-3 %, что превращает её в исходное сырьё для цинковых заводов. По другой технологии цинксодержащую пыль брикетируют в смеси с коксовой мелочью и цементной связкой и загружают на поверхность расплавленного чугуна. Степень извлечения железа из пыли в чугун составляет 65 %, в переход цинка в возгоны – 98 %.
Металлургические шлаки представляют собой ценное сырьё для производства строительных материалов (шлаковой пемзы, шлакоситаллов, шлакового щебня, минераловатных изделий и др.), являющихся более дешёвыми и прочными, чем полученные из природного сырья.
3. Создание энерготехнологического производства бездоменного и бескоксового получения чугуна и стали.
В чёрной металлургии в последнее время большое внимание уделяется бескоксовой металлургии железа – процессу не только превосходящему доменный по технико-экономическим показателям, но и позволяющему значительно снизить вредное влияние предприятий чёрной металлургии на окружающую среду. Согласно технологической схеме этого процесса, полученный обогащением бедных руд магнетитовый концентрат (> 70 % Fe) в виде порошка смешивается с бентонитом и известняком, выполняющим в процессе роль флюса, и передаётся в окомкователь для получения железнорудных окатышей (d = 10 мм). Сырые окатыши затем упрочняются обжигом, и оксиды железа восстанавливаются природным газом, конвертированным отходящими из шахтной печи газами. При температурах 1000 – 1100 оС идёт образование губчатого железа (95 % Fe, 1 % C); окатыши охлаждают и передают на дуговые электропечи на плавку. Шламы процессов газоочистки направляют в отстойники для пульпы, используемой в качестве сырья для получения окатышей.
Энерготехнологический процесс газлифтного варианта бескоксового получения чугуна из окисленных железных руд является экологически чистой энергосберегающей комбинированной технологией. Основой процесса является непрерывная восстановительная плавка при 1500-1600 °С в плавильном агрегате при условии газлифтного перемешивания шлакового расплава с условием подачи сырья (уголь и руда) в барботируемый шлаковый расплав. В этом режиме реализуется процесс интенсивного тепломассообмена. В качестве восстановителя могут использоваться угли различной стадии метаморфизма. Железосодержащее сырье не требует предварительного агломерирования. Плавка может проводиться с получением чугуна содержащего углерода 2-3 %. Извлечение железа из сырья в чугун составляет более 98%. Технология предусматривает получение наряду с чугуном концентратов цинка, свинца, титана, ванадия, в случае железомарганцевых руд - ферромарганца и т.п. Получаемый непрерывно пар можно направить для производства электроэнергии. Шлак используется для получения минеральной ваты, черепицы, брусчатки, теплоизоляционных плит, кирпича. При этом промышленное развитие отдельных производств может быть организовано как на базе существующих технологий, так и путем создания новых нетрадиционных технологий, обеспечивающих комплексное использование сырья и переход на безотходные или малоотходные экологически чистые процессы. Эти технологии могут быть созданы на стыке различных производств, например, топливно-энергетической промышленности и черной металлургии путём совмещения в одном комплексе технологии газификации угля и бескоксового получения чугуна. Проведенные промышленные эксперименты показали перспективность в определенных условиях данного способа переработки твердого топлива и рудного сырья с получением восстановительного газа.