Ярошенко Юрий Гаврилович

Элементы безотходных технологий

Написать реферат энерго и ресурсосберегающиие ресурсы в…дипломная тема (часть дипломной работы)

Журналы:

Сталь, Металлург, Электрометаллургия, Известия ВУЗов Черная металлургия, Национальная металлургия, черная металлургия за рубежом. Цветинформация.

В 12 номере список статей за год.

Посещение фиксируется

Зачет: каждое пропущенное занятие – доп вопрос

2.09.11 Лекция 1

Учиться надо всю жизнь, а учеником быть как можно меньше.

В.П. Ижевский (металлург, преп.)

Состояние современной металлургии в начале 21 века

Каменный век, бронзовый век (получили первый металл).

Бронза – легкомплавкий металл.

Когда получилоась получить более высокую температура, закрыв металл, удалось получить железо – железный век, который до сих пор продолжается.

Прогнозы по изживанию железа, оказались не оправданы.

Появление химии. Бум по пластмассам пошел. 10-15 лет прошло, железо как было так и осталось. Которое определяет нам комфортную жизнь.

Железо позволяет удовлетворить запросы людей, которые проявляются через появление их потребностей. Как жить при лучине, коптилке.

Металл в будущем останется ведущими материалами. Всё что нас окружает и что дает комфортную среду. Чтобы получить легкие сплавы, нужно железо (например, создание агрегатов). Чтобы удовлетворить все эти потребности, необходимо создание новых сплавов, которые обладают широким диапазоном свойств. Востребованы сплавы, которые маленького размера но с большими магнитными свойствами. Минимум потерь электроэнергии. Сегодня, каждая доля процента улучшения свойств стали (снижение её эл.сопротивления, дает громадндную экономию по стране. Америка более 1 млрд. Мвт. Также прочностные сплавы, которые способны выдерживать громадные давления. Обычные газопроводы давление 75 атм. При движение газы расходует часть своей энергии на трение, поэтому необходимо подкачивать. По балтийскому морю идет газопровод более 1 тыс.км., вначале дают большое давление (250 атм). Если нырнуть на глубину 10 метров, то можно почувствовать давление в 1 атм. Для этого нужны особые свойства и качества стали, которые могли бы удержать это давление, причем эта сталь должна лежать на дне балтийского моря не подвергаясь коррозии. Для этого разработаны специальные режимы на заводах, где получают такую сталь для этих трубопроводов, которая обеспечивает эту прочность. Толщина 30-50 мм, нет необходимости до конца соблюдать это давление. К Берлину уже меньше давление, поэтому там трубы проще. Ширина листа 5 метров, 1 швом сваривают. Одно из направлений – создание сплавов, которые обладают разными уникальными свойствами. Второе направление – в производство металлов вовлекается новые вещества, которые раньше были известны, но не было технологий в получении, а сегодня эти технологии возникли. Цезий, иридий и др. привлекаются в эти технологии. Кроме радиоактивных вся таблица Менделеева используется в металлургии. Более 2 тыс. сплавов разработано в СССР. Всё это позволяет сделать более компактной и более ресурс сохраняющей технологию.

Современная цивилизация покоится на 2 млрд тонн железа. Бардин.

Если пересчитать на сегодня, то эту цифру надо ув. раз в 15. Наша жизнь покоится на 30 млрд т. Железа (железнодорожные пути, туннели, мосты, здания и т.д.). За последние 25 лет металлургия развилась как отрасль промышленности (Бразилия, Мексика, Корея, Япония и т.д.).

Человеко-часы, рельсы – эквивалент для сравнения производства Америки и России.

Производство чугуна и стали 2008 года – 930 млн т. Чугуна, 1310 млн. т. Стали

В 2010 году: 1414 млн.т. стали

По прогнозам в 20 году 1 300 млн.т. чугуна. 2 млрд ст.

1. Трубы – значительная доля продукции

2. Балки (двутавр, швелер, уголок)

3. Лист (60%)

Лидеры по производству металлу:

Чугун

1. Китай

2. Япония

3. Россия

4. США

5. Украина

Бразилия, Германия, Корея, Индия, Франция

Производят 86% в мире

В Китае пускают каждый год 2 завода 2размератагила.

По стали мы занимаем 4 место

1. Китай

2. Япония

3. США

06.09.11 Лекция 2

Уровень производста стали уменьшается в 2 раза в России.

Главный потребитель Ме – машиностроение (40%), строительство, ТЭК (добыча полиском. Угля газа) 13%, карьерный способ (3050 м глубина), шахты (дороже).

Техногенное развитие:

1. Избыточность природных ресурсов

2. Неограниченность теорриторий для размещения отходов

3. Значительные возможность гидросферы и атмосферы аккумулировать загрязнеющие вещества.

4. Устойчивое развитие мирвого сообщества – процесс, который обеспечивает сбалансированное решение социально-экономических задач и проблем сохранения благоприятной окружающей среды и природно-ресурсного потенциала в целях удовлетворения потребностей настоящего и будущих поколений людей (уровень компофрта жизни.

По силе воздействия на окружающую среду: извлечение минеральных (сырьевых).

09.09.11 Лекция 3

При современных масштабах и разнообразии продукции очень остро встают вопросы ресурсо и энергосбережения. Для черной металлургии существующие показатели условного топлива на ед.продукции лежат в широких пределах от 0,85-1,1 т.усл. топлива/тонна металлопродукции.

Теоретически получить ту же самую металлургическую продукцию, нужно затратить 0,24. :

По странам энергоёмкость производства стали очень сильно различается:

0,614 т.усл.топлива – Англия 0,853 – США 0,807 – Япония 1,024 – РФ

Надо на 40% улучшить деятельность цехов, чтобы выйти на уровень Англии.

Доля чугуна в производстве стали:

Ресурсоемкость чугуна при разработке стали

0,361 т.чугуна/т.стали - США

0,705 – Россия. Остальное металлический лом.

Устаревшее оборудование, которое никто не меняет.

Задача заключается в том, чтобы металлурги развивали машиностроение на новой технологической, творческой основе.

Черная металлургия 1,5 млн. т. загрязняющих веществ в атмосферу (цифра за 2009 год).

Металлургические предприятия 600 м³ выбросили сточных вод (загрязнение). Процесс осознано улучшается. Это на 16% меньше чем в 2008. В металлургии хорошо организованно оборотное водоснабжение. 90% циркулирует, а 10% добавляется. Металлургические заводы больше всего вредят за счет шлаковых отвалов. 252 млн м³ (уменьшена на 7%) Научились из шлака делать готовый продукт, тем самым удешевлять продукцию и уменьшать загрязнение.

Появились направления, которые решают проблемы ресурсо- сбережения.

1. Разработка и внедрение принципиально новых металлургических технологий, получение не только традиционных видов продукции, но и расширение их номенклатуры. Пример: прокатка на 100 м рельса.

2. Совершенствование действующих металлургических технологий, за счет реконструкции оборудования, оптимизации условий протекания технологических процессов. Укрепление дисциплины труда и технической культуры производства.

3. Внедрение существующих и разработка более эффективных методов очистки выбросов.

**Выбросы – это воздух, сбросы – это вода. Размещение - это твердые отходы.

4. Создание и внедрение способов переработки и утилизации вторичных энергетических и материальных ресурсов. ВЭР и ВМР

5. Переход на международные стандарты на технологические процессы и производимую продукцию. (Продукция становится конкурентоспособной).

6. Подготовка и переподготовка и повышение квалификации кадров, осуществляющих охрану окружающей среды.

Данные 2005 года

15 в мире. Магнитогорский ме.комбинат

18. Комбинат Север Сталь Череповец, Вологодская область

21. Новолипецкий ме.комбинат (вырываются вперед)

35. Западно-сибирский ме. Комбинат. Новокузнец, Кемерская обл. (самый молодой в стране)

39. Нижнитагильский комбинат

56. Мечел (Челябинск)

80% чуган, 75% стали дают эти заводы в России.

Уральские дают 25% металла. Область дает 10%.

Государственная политика развития металлургии

1. Металлургия является базовой отраслью нашей промышленности (всей национальной). (энергетический комплекс и металлургия)

Основные направления формировались давно, остановимся на 21 веке.

2002 году Правительство РФ утвердило: «Комплекс мер по развитию металлургии до 2010 года»

Цель и задачи развития металлургической области.

Главная цель: Преобразование её в динамично развивающеюся высокотехнологическую, эффективную и конкурентоспособную отрасль, интегрированную в мировую металлургию, в рамках международного разделения труда.

Чтобы достичь эту цель было сформулировано много задач, выделим основные, которые связаны с нашей специальностью.

1. Оптимизация структуры отрасли на основе концентрации производства, включая и ликвидацию убыточных предприятий.

2. Внедрение современных ресурсосберегающих и экологически безопасных технологий.

3. Преобразование действующих производств, путем их модернизации.

4. Повышение производительности труда, в том числе за счет сокращения промышленного персонала.

5. Повышение конкурентоспособности как на внутреннем, так и на внешнем рынке.

На примере Японии: после экологического кризиса (1 половина 70х годов), перед металлургами была поставлена цель поднять наукоемкость производства (внедрить высокотехнологичные технологии, которые обеспечить продукцию с высокой добавленной стоимостью). За счет уменьшения ресурсо, трудо и энергоёмкости. За счет закрытия неэффективных производств, черная металлургия сократила потребление энергии на 14%. К 80 году были выведены из эксплуатации все мартеновские печи (большой уд. расход топлива и сильное загрязнение, очень много неорганизованных выбросов). 65 доменных печей, после реконструкции закрыли 45 доменных печи, остались 20. Подобные процессы с опозданием на 20 лет происходили в России. Структура наших предприятий стала похожа на ту, что сложилась за рубежом. Это проявилось в том, что доля мартеновской стали сократилась до 4%. (было около 50%). Возросла за эти 10 лет доля стали которая разливалась на МНЛЗ, которые позволили без всяких усилий ув. на 15% производство стали (за счет уменьшения обрези). За это время развилось доля листового проката. Внедрение высокотехнологических и безопасных технологий. Увеличилась доля углеводородных добавок, что привело к значительному снижению потребления кокса. Улучшились технологии по выплавки стали с использованием шлака, богатыми легирующими элементами. Были внедрены технологии по более глубокому исопльзованию ВЭР (Теплообменики), обработка стали (печь-ковш). Переработка шлаков. Ликвидация убыточых предприятий (были закрыты все старые уральские заводы, некоторые градообразующие). В настоящие. время возвращают к жизни на другом техническом уровне. Некоторые цеха выведены за пределы завода. Металлургия высвободила (детские сады и т.д.), увеличилась автоматически пероизводительсть труда, за счет уменьшения непрофильных.

Последнее время подверглись все металлургические заводы модернизации. Металлургия лучше развивалась, в нее вкладывали деньги, по сравнению, например, с машиностроением. Постепенно реконструируя предприятия, удалось завоевать рынки за рубежом. Модернизация коснулась глубокой реконструкции доменных печей (сокращение количества доменных печей и увеличения объема печи). Замена воздухонагревателей,более высокий уровень нагрева, снижение расхода кокса. Построены новые сталеплавильные комплексы. Полностью заменены трубопрокатные станы. Активно развивался 4ый передел – термическая обработка стали.

Конкурентоспособность обеспечивалась за счет повышения качества продукции. Многие предприятия начали работать по международным стандартам ИСО – Р – 9000, ISO – 9000 – стандартизация в промышленности, учет и контроль всех звеньев, не допускается в технологии, и любое отклонение наказывается. ИСО – Р – 14000 – экологический менеджмент, который определяет движение любого производства к экологически чистому.