21.10.11 Лекция 14

6. Тепло металлопродукции

1 кг проката = 24 кг условного топлива. Нет технологий для использования этого тепла. Пытались экранировать, но организовать это очень сложно. Можно рассматривать как перспективный.

Энергия избыточного давления газа

1. Энергия колошникового газа

Устанавливают заслонку, чтобы снизить давление.

Схема включения ГУБТ в сеть колошникового газа

1 – 4 – очистка доменного газа. Используют газ для выработки электроэнергии. 40 % энергии возвращается на воздуходувки

2. Энергия природного газа

12 МПа – давление поступающее на ГРП,

Характеристика использования вторичных материальных энергоресурсов

Твердые, жидкие и газообразные.

Использование позволяет уменьшить ресурсоемкость металлопродукта.

Твердые материальные ресурсы

Металлический лом, отвальные шлаки, пыли газоочистки, огнеупорный лом и отходы.

Использование этих ресурсов позволяет уменьшить объемы извлекаемых из недр первичных ресурсов. Исключение сырья за счет некоторых технологических операций. Замещают импортируемые материалы.

1. Металлический лом

Все металлургические технологии предполагают металлические отходы.

Качающийся желоб.

Металлический лом формируется также на машиностроительных предприятиях и в быту. Металлический лом составляет значительную часть для выплавке металла. В конвертере до 25%, в электропечи – 100%.

Лом – использованный металл.

Металлургического производства

Главные источники: потери на желобах (доменное производство), разливка стали в изложницы – усадочная раковина, прокатный стан – окалина.

Машиностроительные отходы

Механическая обработка

1 – холодная обработка на токарных станках

2 – строгальные станки (горизонтальные поверхности)

3 – фрезерные (зубчатые) для производства редукторов

4 – легковесный лом (стружка)

Литейное производство

Образование усадочных раковин. Использование ледниковых систем.

Штамповка и прессовка

Металл из шлаковых отвалов – содержит 12% металла.

25.10.11 Лекция 15

2. Отвальные шлаки

Только на магнитогорском МК накоплено более 100 млн. тонн шлаков. Загрязняют окружающую среду тем, что занимают большую территорию. Сейчас принято решение использовать отвалы. Способы переработки шлаков: в твердом состоянии (доменное, сталеплавильных цехов)

На отвалах присутствует лом огнеупорных материалов, идет на производство огнеупоров.

Рисунок схема способов переработки шлаков

3.Пыль с сухой газоочистки

66 он на т выхода пыли на агломерации. Вся пыль улавливается.

Жидкие вторичные ресурсы

1. Шлаки

2.Шлам – пыль + воды, период использования обезвоживание.

3.Сточные воды – проходит очистку

28.10.11 Лекция 16

4. Травильные растворы

На последней стадии перед выдачей металлопродукции, желательно, чтобы поверхность была чистой. В качестве покрытий могут использовать олово, цинк, полимерные вещества, эмаль. Стойкость повышается от 5 до10 раз.

Наиболее распространён способом обработки поверхности металла различными кислотами (серной, соляной) – травление. В процессе травления

H₂SO₄ + FeO = FeSO₄ + H₂O

Раствор насыщается железным купоросом, и концентрация кислоты уменьшается. Когда концентрация упадет до 10%, нужно эту кислоту заменить. 1. Вылить; 2. Что-то с ней сделать и снова использовать.

Кислоту нужно восстановить: воду упаривают – нагрев раствора, в результате повышается концентрация кислоты и образуется соединение FeSO₄H₂O – купорос (осадок). Железный купорос использует в лако-красочной промышленности, а в металлургии, чтобы коагулировать мелкие частицы при очистке сточных вод. 2 способ – тот же результат, охлаждая раствор, но создавая над раствором вакуум. Применение извести CaSO₄ + H₂O, образуются шламы.

Возникают трудности при обслуживании кислотных ванн. Ищут более совершенные способы борьбы с очисткой поверхности металла: нагрев в защитной атмосфере. Механическая обработка – абразивные (пескоструйные аппараты). Электрохимические способы.

Газообразные вторичные ресурсы

Азот, диоксид углерода и диоксид серы.

Более широко применяют азот – побочный продукт производства кислорода, который применяют для продувки, при переработке чугуна в сталь – для окисления. Азот для задувки при ремонте. Также в установках сухого тушения кокса. В установках по дисульфурации металла – доставляет сыпучие смеси. Азот широко используется, его даже не хватает.

Диоксид углерода содержится в ПГ различных топлив. CO₂ широко используется в различных отраслях промышленности. Средства пожаротушения, газообразные воды, сухой лёд, процессы электросварки.

Рис. Технологическая схема очистки защитного газа от диоксида углерода с последующим его выделением.

Сначала уловить его раствором, а затем его выделить. Раствор будет возвращена к начальному состоянию, с другой стороны получим чистое CO₂.

Для использования поглощения СО₂ используется жидкость, которая называется моноэтаноламин

2(CH₂CH₂OH)NH₂ + CO₂ = [(CH₂CH₂)NH₂]₂CO₃

Снизу подается газ (1), камера наполнена газом. Используются кольца Рошига (полые цилиндрики). В абсорбере принцип противоток – сверху раствор, снизу газ. Температура, при которой происходит активное поглощение СО₂ 15 ^оС.

Покидает установку газ, очищенные от СО₂. Жидкость передается в десорбер (6). Выделяет СО₂ из насыщенного раствора. Для того, чтобы такую температуру получить, реализуется та же схема противотока. Раствор подается в верхнюю часть десорбера. На встречу подается газ. Подогрев раствора до 110 ^оС.

Холодильник - 3, Теплообменник – 4. В 4 нагрев до 70-80 С за счет десорбера.

Диоксид серы. Преимущественно в агломерационном производстве. Переработка сернистых руд – SO₂ – 0,6% (не очищается). В цветной металлургии окисляют до SO₃ и получают кислоту. В других – 0,005%, иногда обрабатывают известковым молоком.