Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
МУ к ДПРОТ-общая.docx
Скачиваний:
52
Добавлен:
16.11.2018
Размер:
2.63 Mб
Скачать

6.5. Охрана окружающей среды.

6.5. 1. Защита атмосферы от вредных выбросов ферросплавного производства.

Ферросплавы получают из руд или концентратов различными спо­собами.

При получении ферросплавов как в открытых, так и в закрытых печах образуются газы, содержащие большое количество пыли и оксида углерода (до 80 % по объему). В отходящих газах находятся также цианиды, фториды, сернистые и другие весьма вредные вещества. Источниками загрязнения воздуха являются также печи для сушки и обжига шихтовых материалов. В связи с тем что в состав отходящих, газов входит много различных химических соединений, очистка их связана с большими затратами. Например, стоимость системы очистки газов закрытой печи составляет 10 % от стоимости всей печной уста­новки. Для открытой печи стоимость возрастает до 30 %.

В открытых печах содержащийся в отходящем газе СО смешивается

Рис. 1- Схемы очистки от пыли газов закрытых ферросплавных печей: а — с форсуночным скруббером и скруббером Вентури; б — с двумя скруббера­ми Вентури, работающими последовательно; в — с вакуумным насосом; 1 — нак­лонный газоход; 2 — скруббер; 3 — скруббер Вентури; 4 — каплеуловитель; 5 — вентилятор; 6 — вакуумный насос; 7 — инерционный водоохладитель; 8 — ферросплавная печь

с кислородом воздуха и сгорает с образованием СО2, при этом почти полностью разлагаются цианиды, а остальные вредные вещества выб­расываются в атмосферу. В закрытых печах на 1 т получаемой про­дукции образуется до 400—800 м3 газа, содержащего 15—30 г/м3 пыли. В современных ферросплавных цехах с помощью различных пылеу­лавливающих систем добиваются очистки отходящих газов от пыли на 65-99,9 %.

Очистке подвергаются газы, отходящие от открытых и закрытых электропечей. Газы, отходящие от открытых электропечей, очищают мокрыми и сухими способами. При мокрых способах применяются группы скрубберов вентури и рукавные фильтры с использованием тканей повышенной термостойкости. Электрофильтры применяют реже, так как удельное электрическое сопротивление пыли более 1011 Омсм. Газы, отходящие от закрытых электропечей, очищаются в две ступе­ни (рис. 1, а): первая ступень — полый скруббер, вторая — высоко­напорный скруббер Вентури. Иногда вместо полого скруббера приме­няется низконапорный скруббер Вентури (рис. 1, б), а вместо венти­ляторов — водокольцевые вакуумные насосы (рис. 1, в), за которы­ми устанавливаются инерционные каплеуловители .

Отвод газов из закрытой ферросплавной печи осуществляется через отверстие в своде и газоотводные стаканы, количество которых может быть от 2 до 6 в зависимости от мощности печи, ее конструкции и марки выплавляемого ферросплава. Из газоотводного стакана газ поступает на газоочистную установку, которая на современных пред­приятиях выполняется по одной из трех схем: 1) наклонный орошае­мый газоход — труба Вентури — каплеуловитель; 2) наклонный оро­шаемый газоход — труба -Вентури (низконапорная) — труба Вентури (высоконапорная) — каплеуловитель; 3) наклонная труба Вентури (низконапорная) — труба Вентури (высоконапорная) — каплеуловитель. Отсос газов из печи осуществляется центробежными газодувками или вакуум-насосами. Для стабилизации степени очистки газа при­меняются различные конструкции труб Вентури с регулируемым се­чением горловины. Концентрация пыли в отходящих газах закрытых печей достигает 30 г/м3, в очищенном газе 30 мг/м3. Для закрытых ферросплавных печей разработан метод очистки газов с применением ионообменных фильтров, в качестве которых служат гранулы или волокнистый материал.

Наиболее перспективным является способ обеспыливания газов открытых электропечей в тканевых фильтрах повышенной термо­стойкости, обеспечивающих конечную запыленность газа до 30 мг/м3 при наименьших эксплуатационных затратах по сравнению с другими типами газоочистки. Очистка газов в тканевых фильтрах позволяет использовать уловленную пыль, что особенно важно при выплавке ценных ферросплавов.

Сложным вопросом является очистка газов, при производстве высо­кокремнистого ферросилиция. В связи д мелкодисперсностью пыли и большими объемами отходящих газов (до 250—350 тыс. м3) тре­буются значительные затраты энергии на их очистку в трубах Венту­ри, а также большое водно-шламовое хозяйство. Кроме того, мокрая очистка вызывает коррозию оборудования (из-за наличия кислородных соединений серы в газе). Электрофильтры для очистки газов открытых печей требуют меньших энергетических и эксплуатационных затрат по сравнению с трубами Вентури, однако пыль ферросилициевых печей при температуре ниже 260 °С имеет высокое удельное электрическое сопротивление (до 1,2X1013 Омсм), что затрудняет эффективность улавливания. Для увлажнения пыли с целью снижения ее электрического сопротивления требуется сооружение испарительного скруббера боль­ших размеров, но и при этом удельное сопротивление пыли ферроси­лиция снижается на незначительную величину, что не позволяет достичь требуемой очистки газов. Очистка газов от ферросилициевой пыли до остаточной запыленности 100 мг/м3 осуществляется в мокрых элект­рофильтрах, однако такой электрофильтр требует очистки значительно­го количества загрязненных сточных вод: 100 м3/ч и более на одну печь.

В качестве шлакообразующей присадки в ферросплавном производ­стве используют известь, плавиковый шпат, кварцит, бокситы и высо­косортные железные руды. Лучшей по качеству присадкой является известь, полученная обжигом во вращающихся трубчатых печах.

6.5.2. Защита водного бассейна от загрязнения сточными водами ферросплавного производства.

Сточные воды ферросплавного производства образуются при очист­ке газов, разливке и грануляции ферросплавов и производстве угле­родной массы. Стоки характеризуются наличием взвешенных частиц, обладают щелочной реакцией, содержат цианиды и роданиды (стоки от газоочистки электропечей при выплавке ферросплавов), в увели­ченном количестве сухой остаток и фенолы (стоки цеха электродных масс), марганец, фтор (стоки флюсоплавильного производства), хром, мышьяк, ванадий, никель и др. Сточные воды загрязняются мельчай­шими ферромагнитными взвесями. Примерно 70 % частиц, содержа­щихся в сточных водах газоочисток электропечей, характеризуется крупностью < 10 мкм, поэтому такая взвесь очень трудно осаждает­ся. Например, при очистке газов печи, выплавляющей 45 %-ный фер­ромарганец, эффект осветления (осаждения) сточных вод после 2 ч отстаивания был равен 82 % (при содержании взвешенных частиц в исходной воде 4 г/л), а после 3 сут отстаивания 96 %.

В_ферросплавном производстве используется оборотное водоснаб­жение (85 % всей используемой воды находится в обороте) : при этом в оборот включается и грязная вода от промывки газа, она исполь­зуется после осветления в горизонтальных, радиальных отстойниках

Рис. 2- Схема оборотного водоснабжения газоочисток за ферросплавными пе­чами и разливочными машинами:

7 — градирня; 2 — насосная; 3 — радиальный отстойник; 4 — станция обезво­живания шлама; 5 — газоочистки силикомарганцевых (А) и ферросилициевых печей (Б); 6 — двухсекционный горизонтальный отстойник; 7 — насос для перекачки известкового молока; 8 — разливочные машины

или в земляном пруде-шламонакопителе. Гидравлическая нагрузка на 1 м2 поверхности отстойника не превышает 0,6 м3/ч. Применение маг­нитной коагуляции способствует увеличению удельной нагрузки на 1—1,2 м3/(чм2 Наряду с магнитным полем в качестве коагулянта применяется полиакриламид (реагентная коагуляция).

На рис. 2 представлена схема оборотного водоснабжения газоочис­ток за ферросплавными печами и разливочными машинами. Этой схе­мой предусмотрена очистка от механических взвесей отработавших вод газоочисток в одном из двух радиальных отстойников диаметром 25 и 30 м. Для интенсификации осветления вод применяется полиак­риламид (1—2 мг/л), а для предупреждения коррозии и улучшения осаждения шламов — известь с расходом до 200 мг/л. Осветленную воду охлаждают на вентиляторной градирне, после чего она снова поступает в общую систему водоснабжения газоочистки. Часть ее пере­дается в оборотную систему разливочных машин для возмещения по­терь от испарений. Сгущенный на радиальных отстойниках шлам под­вергается обезвоживанию на фильтр-прессах; фильтрат возвращается в отстойник. Подпитку системы водоснабжения осуществляют техни­ческой водой в объеме 20 м3/ч.

Улучшению эксплуатации системы водоснабжения способствуют отделение системы оборотного водоснабжения газоочисток от системы водоснабжения разливочных машин, прекращение подачи известкового молока в отработанную воду газоочисток, подпитка системы водоснаб­жения разливочных машин технической водой, подаваемой на вход горизонтальных отстойников.

Широко распространена система совмещенного оборотного водо­снабжения газоочисток силикомарганцевых и ферросилициевых печей, так как это позволяет обеспечить коррозионную защиту всех газо-

очисток без использования реагентов. При работе совмещенной систе­мы оборотного водоснабжения в режиме, близком к бессточному (потеря воды со шламом 0,5—0,8 %), накопление солей в оборотной воде до 30 г/л и щелочных соединений до 50 ммоль-экв/л ухудшает работу газо- и водоочистных аппаратов и сооружений.

6.5.4. Уменьшение вредных выбросов технологическим путем

В ферросплавном производстве сокращение технологических выбро­сов осуществляется в первую очередь путем укрытия открытых рудно-термических печей сводами, т.е. перевод их в разряд закрытых печей. Количество вредных выбросов при производстве ферросплавов в закрытых печах в 80—100 раз меньше, чем при выплавке в открытых .

В целях снижения выбросов вредных веществ внедряется автомати­ зация процессов подготовки и подачи шихты (подача шихты в печь производится по труботечкам), загрузки электродной массы и регули­ рования уровня электродов; применяются специальные машины для разливки ферросплавов, в частности- машины конвейерного типа; ме­ ханизируются операции для очистки и отгрузки ферросплавов; осу­ ществляется комплексное использование сырья

Выделение газа и пыли в значительной степени зависит от техноло­гии выплавки ферросплава. Средняя скорость образования печного газа почти пропорциональна количеству подводимой энергии, следова­тельно, при увеличении полезной мощности печи возрастает количест­во выделяемых газа и пыли. Пылеватые руды и флотационные кон­центраты загружаются в печь, предварительно пройдя окускование различными методами (агломерацией, брикетированием, грануляцией), что предупреждает вынос мелких частиц, который может составлять 15 % от количества заданной руды.

При выплавке хромовых и марганцевых ферросплавов (составляю­щих до 40 % продукции ферросплавного производства) образуют­ся саморассыпающиеся шлаки. Для уменьшения пыления их следует транспортировать в расплавленном состоянии.

В ферросплавных цехах сокращение технологических выбросов достигается путем: исключения сухого дробления кварцитов в ших-топодготовительных отделениях; освоения выплавки всех марок ферросплавов в закрытых печах и разливом их с помощью машин; обеспечения полной герметизации свода закрытых печей, в частности путем изменения способа загрузки шихты в закрытые печи; перехо­да на использование укрупненных шихтовых материалов; аспирации процесса рафинирования феррохрома; смешения рудноизвесткового расплава и силикохрома в ковшах; совместного обжига известняка и хромовой руды; герметизации производственных помещений; установ­ления двойных задвижек на напорных линиях от газодувок; замены последних на печах вакуумными насосами; удаления пыли из пыле-осадительных аппаратов в закрытый транспорт; максимальной герме­тизации надколошниковых укрытий и уплотнения мест прохода элект­родов на открытых печах; организации на участке подачи шихтовых материалов местного эффективного пылеулавливания; максимальной локализации газопылевыделений при выпуске металла и шлака, разлив­ке металла в изложницы, заливке его в специальные машины для разливки.