- •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
4.5.3.2 Показатели энергосбережения
1) «удельный расход энергоносителей» на реализацию рассматриваемой технологической цепочки, выраженный в единицах условного топлива, т.у.т./т или кг у.т./т.
2) общие затраты энергии на производство проката, ГДж/т. Отметим, что в приводимых ниже расчетах не учтено использование ВЭР за исключением доменного и коксового газов. Поэтому расходы энергии на передовых предприятиях отрасли будут на 15-20 % ниже.
3) «удельный расход углерода», кг/т Fe проката.
Этот показатель является комплексным. Помимо углерода углей, используемых для коксования, и углерода энергетического топлива, сжигаемого с выделением теплоты, он включает затраты углерода в виде СО2, входящего в состав твердых шихтовых материалов, а также углерода огнеупоров и т.п. Показатель Э3 следует рассматривать совместно с общим балансом углерода технологической цепочки, который дает представление не только об энергозатратах, но и о связанных с ними выбросах во все природные среды, т.к. знание показателя Э3 позволяет рассчитать выбросы СО и СО2. Очевидно, что снижение значения Э3 означает уменьшение воздействия на окружающую природную среду.
4) - показатель энерго-экологической эффективности газоочистки. При выборе этого показателя в качестве одного из основных исходили из следующих соображений. Доля электроэнергии, необходимой для очистки газов (в данном случае учитывается тонкая очистка газов от пыли, а также затраты на транспортировку шлама в ЗШН и обслуживание последнего) зависит, главным образом, от оборудования трактов транспортировки газов, применяемой газо-уплотнительной техники, систем газоочистки и степени жесткости природоохранного законодательства. Этот параметр в меньшей степени связан с технологией производства собственно металлургического продукта для современных предприятий, на которых достигнуты минимальные параметры расходов органических топлив всех видов. Не следует забывать и о том, что в настоящее время пересматривается целесообразность глубокой очистки газов, особенно в случаях, когда для ее проведения на реальных предприятиях приходится прибегать к использованию электроэнергии «со стороны», что приводит к увеличению общих выбросов в атмосферу (за счет потерь на преобразование и транспортировку энергии).
Расход электроэнергии, производимой при сжигании энергетического угля в рассматриваемых примерах равносилен на практике приобретению электроэнергии «на стороне» и показывает, насколько реализация анализируемой технологии зависит от энергетических, а не от металлургических технологий.
Легко заметить, что чем ниже показатель Э4, тем эффективнее в металлургическом отношении рассматриваемая технология и тем вероятней отказ от использования дополнительных источников энергии за счет использования собственных ВЭР (особенно для случаев, когда Э4<1).
5) , т/т или кг/т – коэффициент приближения к идеальной экстракции.
Данный показатель иллюстрирует, насколько анализируемая технология близка к идеалу с точки зрения использования энергии, поскольку расход углерода-восстановителя показывает минимальное количество углерода как химического агента, необходимого для экстракции металла из руды (а в общем случае – из природных или техногенных материалов вообще).
Следует отметить, что в случаях применения в качестве энергетического или восстановительного больших количеств водорода (или других восстановителей, например, при металлотермических процессах) необходима корректировка показателей Э3 и Э5.