- •4. Основы теории управления материальными ресурсами
- •4.1. Основные законы и правила управления ресурсами
- •4.1.1. Закон ограниченности (исчерпаемости) природных ресурсов («закон Мальтуса»)
- •4.1.2. Правило конкурентного использования ресурсов
- •4.1.3. Закон убывающей отдачи
- •4.1.4. Правило социально-экологического равновесия
- •4.1.5. Закон падения природно-ресурсного потенциала
- •4.1.6. Закон «шагреневой кожи»
- •4.1.7. Закон неустранимости отходов и/или побочных воздействий производства
- •4.1.8. Правила меры преобразования природных систем
- •4.1.9. Качество изделий – важнейший ресурс
- •4.1.10. Закон суммирования ресурсов или интегрального ресурса
- •4.1.11. Закон лимитирующего ресурса
- •4.1.12. Закон согласования управления ресурсами и состояния окружающей среды
- •4.1.13. «Венок законов» б. Коммонера
- •4.2. Проблемы и правила суммирования ресурсов
- •4.3. Природные и техногенные ресурсы
- •4.4. Жизненный цикл изделия
- •4.5. Экобалансы и методика их расчета
- •4.5.1. Принципиальная расчетная схема и исходная информация для составления экобаланса.
- •4.5.2. Пример составления экобаланса
- •4.5.2.1. Расчет количества слябов мнлз
- •4.5.2.2. Расчет количества жидкой стали ккц и необходимого для ее производства первичного металла и лома «со стороны»
- •4.5.2.2.1. Расчет количества жидкой стали для мнлз
- •4.5.2.2.2. Расчет количества ферросплавов
- •4.5.2.2.3. Расчет расхода извести в ккц
- •4.5.2.2.4. Определение состава сталеплавильного шлака
- •4.5.2.2.5. Количество жидкого чугуна, необходимого для производства стали в ккц
- •4.5.2.3 Определение параметров производства первичного металла.
- •4.5.2.3.1 Расчет состава железорудного концентрата.
- •Химический состав исходной руды, концентрата и хвостов, % масс.
- •4.5.2.3.2. Расчет состава агломерата
- •4.5.2.3.3. Расчет параметров производства чугуна
- •4.5.2.4. Расчет количества железорудного концентрата
- •4.5.2.5. Расчет количества угольного концентрата
- •4.5.2.6. Расчет количества электроэнергии и потребности в энергетическом угле
- •4.5.2.7. Расчет потерь металлургических материалов при транспортировке
- •4.5.2.8. Определение показателей добычи железной руды, металлургических углей и флюса
- •4.5.2.9. Определение расхода энергии.
- •4.5.2.10. Расчет баланса железа
- •4.5.2.11. Расчет баланса серы
- •4.5.2.12 Расчет баланса углерода
- •4.5.2.13 Расчет выбросов пыли
- •4.5.2.14. Расчет выбросов газов
- •4.5.2.15 Схема движения основных материалов
- •4.5.3. Показатели, характеризующие структуру экобаланса.
- •4.5.3.1 Показатели расхода природных материальных ресурсов
- •4.5.3.2 Показатели энергосбережения
- •4.5.3.3 Параметры выбросов в окружающую среду
- •4.5.4. Оценка экобалансов производства проката для различных схем подготовки сырья к доменному переделу
- •4.5.5. Оценка эффективности основных технологических схем производства жидкой стали
- •4.5.6. Приложения к расчетам.
- •Продолжение табл. П 2.13
4.5.2.15 Схема движения основных материалов
Выполненные в разделах 4.5.2.1. – 4.5.2.14. расчеты позволяют составить графический вариант экобаланса – схему движения потоков основных металлургических материалов от извлечения из недр железной руды, угля и известняка до производства готового проката (рис. 4.8). В дальнейшем она может быть использована для исследования движения в металлургическом производственном цикле примесных и микропримесных элементов, т.е. для построения потоков элементов (элементопотоков), что будет осуществлено в последующих разделах курса.
4.5.3. Показатели, характеризующие структуру экобаланса.
Обозначим основные показатели, с помощью которых целесообразно анализировать полученные результаты. Разделим их для удобства на три группы, характеризующие соответственно материалосбережение, энергосбережение и выбросы в окружающую среду.
4.5.3.1 Показатели расхода природных материальных ресурсов
1) , т/т или кг/т.
Показатель М1 – «Удельный расход сырых материалов» отражает «природоемкость» технологий и характеризует затраты природного сырья, необходимого для производства готовой продукции (в данном случае – металлургической). В статистике иногда применяют и другой показатель, обратный коэффициенту природоемкости, называемый в этом случае «показателем природной ресурсоотдачи» (например, урожайность пахотных земель).
2) , т/т или кг/т.
Показатель М2 – «Коэффициент сокращения сплошной природной среды» - характеризует общее количество природных материалов, извлекаемых из недр Земли, необходимых для производства всех видов основной и попутной продукции. Этот показатель, в отличие от предыдущего, учитывает общее количество горной породы (т.е. природной среды), подвергнутой техногенному воздействию. В рассматриваемых ниже примерах значение этого показателя не будут изменяться в существенных пределах, поскольку анализу подвергаются схемы, базирующиеся на одних и тех же исходных материалах, но при сопоставлении различных месторождений руды, угля и флюсов получаемые результаты могут значительно отличаться друг от друга.
Естественно, что значения этого показателя будут высоки для технологий производства дорогостоящих редких, рассеянных и драгоценных металлов и материалов, причем даже в случаях их (технологий) высокой экономической эффективности. В будущем разумное ограничение значений показателя М2 сделает неизбежным развитие производства попутной продукции, что должно давать как общехозяйственные эффекты, так и эффект с точки зрения соблюдения «прав природы».
3) , т/т или кг/т.
Целесообразность применения показателя М3 – «удельный расход сырых материалов для производства основной и попутной продукции» - следует из необходимости квалифицированной оценки эффективности многоцелевых технологий. Использование показателя М3 должно наглядно иллюстрировать преимущества инженерных решений, предусматривающих получение побочной продукции.
4) «сквозной коэффициент извлечения основного элемента», измеряемый в долях от извлеченного из недр Земли количества элемента с твердыми шихтовыми материалами, %. В роли основного элемента в данном случае выступает железо.
5) - коэффициент, измеряемый в долях железа, извлеченного из недр Земли с твердыми шихтовыми материалами. М5 – «коэффициент потенциального техногенного накопления элемента» - показывает количество основного извлекаемого при реализации технологии металла или материала (основных металлов или материалов), которое попадает в техногенные грунты, для которых существует потенциальная возможность использования в будущем, как уже отторгнутых от природной среды участков. Значение данного показателя будет возрастать при оценке эффективности технологий переработки комплексных руд, когда на выходе технологической цепочки будут находиться сразу несколько продуктов переработки. В этом случае М5 должен, по-видимому, определяться как средневзвешенное значение для всех потенциально извлекаемых компонентов комплексного природного материала.