- •Содержание
- •Раздел 1 Воздействие черной металлургии на окружающую среду
- •1.2 Сточные воды металлургического производства
- •1.3 Твердые отходы металлургических предприятий
- •1.1 Воздействие металлургических предприятий на атмосферу
- •1.2 Сточные воды металлургического производства
- •1.3 Твердые отходы металлургических предприятий
- •2.1 Загрязнение окружающей среды предприятиями металлургической отрасли
- •2.2 Классификации загрязнений
- •3.1 Определение и классификация промышленных сточных вод
- •3.2 Современные способы очистки сточных вод
- •4.3 Технологические мероприятия по снижению вредных выбросов в атмосферу
- •4.1 Санитарная охрана атмосферного воздуха
- •4.2 Планировочные мероприятия по снижению приземных концентраций вредных веществ
- •4.3 Технологические мероприятия по снижению вредных выбросов в атмосферу
- •Подавление пылегазовыделений
- •Улавливание неорганизованных пылегазовыделений
- •5.1 Классификация пылеулавливающих аппаратов
- •5.2 Аппараты инерционного типа
- •5.3 Центробежные пылеуловители
- •6.2 Пылеулавливающие аппараты с промывкой газа жидкостью
- •6.1Достоинства и недостатки мокрых пылеуловителей
- •6.2 Пылеулавливающие аппараты с промывкой газа жидкостью
- •6.3 Пылеуловители с осаждением пыли на пленку жидкости
- •7.1 Фильтрующие аппараты
- •7.2 Электрофильтры
- •Раздел 2. Общие принципы создания экологически чистой металлургии и концепция устойчивого экологически безопасного развития
- •Раздел 3. Процедура создания экологически чистого производства
- •12.1 Понятие экобаланса
- •12.2 Пример расчета экобаланса
- •Лекция 13. Экологическая паспортизация объектов и технологий
- •13.2 Порядок экологической паспортизации объектов
- •13.1 Цели и задачи экологической паспортизации
- •13.2 Порядок экологической паспортизации объектов
- •13.3 Методологические особенности экологической паспортизации промышленных объектов и технологий
- •Раздел 4. Современные технологии (процессы, агрегаты) и тенденции создания экологически безопасного металлургического производства
- •14.1 Улавливание пыли в углеподготовительных цехах и при обогащении углей перед коксованием на обогатительных фабриках
- •14.2 Снижение выбросов при загрузке коксовых печей
- •15.1 Снижение выбросов при выдаче кокса
- •15.2 Пылеподавление при тушении кокса и на коксосортировке
- •15.3 Очистка газов при производстве кокса
- •16. 1 Защита атмосферы от вредных выбросов агломерационного производства и производства окатышей
- •16.2 Защита естественных водоемов от загрязнения сточными водами агломерационного производства
- •16.3 Уменьшение выбросов агломерационного производства технологическим путем
- •17.1 Защита атмосферы от вредных выбросов доменного производства
- •17.2 Защита естественных водоемов от загрязнения сточными водами доменного производства
- •17.3 Уменьшение вредных выбросов доменного производства технологическим путем
- •17. 4 Основные пути утилизации отходов доменного производства
- •Лекция 18. Защита окружающей среды от вредных воздействий ферросплавного производства
- •18. 1 Защита атмосферы от вредных выбросов ферросплавного производства
- •18.2 Защита естественных водоемов от загрязнения сточными водами ферросплавного производства
- •18. 3 Уменьшение вредных выбросов ферросплавного производства технологическим путем
- •19.1 Мартеновское производство стали
- •19.2 Конвертерное производство стали
- •19.3 Электросталеплавильное производство
- •19.1 Мартеновское производство стали
- •19.2 Конвертерное производство стали
- •19.3 Электросталеплавильное производство
- •20.2 Конвертерное производство
- •20.3 Электросталеплавильное производство
- •20.4 Уменьшение вредных выбросов сталеплавильного производства технологическим путем
- •21. 1 Защита атмосферы от вредных выбросов литейного производства
- •21.2 Защита естественных водоемов от загрязнения сточными водами литейного производства
- •21. 3 Уменьшение вредных выбросов литейного производства технологическим путем
- •22. 1 Защита атмосферы от вредных выбросов прокатного производства
- •22.2 Защита естественных водоемов от загрязнения сточными водами прокатного производства
- •22.3 Уменьшение вредных выбросов прокатного производства технологическим путем и утилизация отходов
- •22.4 Обеспыливание отходящих газов в цехе огнеупоров
- •23.1 Основные направления сокращения выбросов и отходов предприятий черной металлургии
- •23.2 Новые направления металлургического производства
- •24.1 Основные пути сокращения водопотребления предприятиями черной металлургии
- •24.2 Использование отходов предприятий черной металлургии
- •Раздел 5. Система экологического мониторинга металлургического производства
- •25.2 Инженерно-методические вопросы нормирования экологического контроля
- •25.3 Комплексный инженерно-экологический мониторинг
- •25.5 Экологический ущерб
- •25.1 Цели и задачи экологического контроля
- •25.2 Инженерно-методические вопросы нормирования экологического контроля
- •25.3 Комплексный инженерно-экологический мониторинг
- •25.4 Характеристика технических средств получения и обработки информации в составе комплексного мониторинга
- •25.5 Экологический ущерб
- •9.3 Ответственность за нарушение экологического законодательства
- •Библиографический список
16. 1 Защита атмосферы от вредных выбросов агломерационного производства и производства окатышей
Основная доля загрязнений атмосферного воздуха в черной металлургии приходится на агломерационное производство.
Источниками загрязнений воздушного бассейна являются агломерационные ленты, барабанные и чашевые охладители агломерата, обжиговые печи, узлы пересыпки, транспортировки, сортировки агломерата и компонентов, входящих в состав шихты для приготовления агломерата (руды, кокса, коксика, известняка и других материалов). Пылевыделение происходит на агломерационных машинах, в охладителях агломерата, аспирационных системах дробилок, грохотов и бункерах погрузки агломерата. Суммарное выделение пыли составляет более 11 кг на 1 т агломерата.
Сверху агломерационная лента имеет укрытие. После розжига шихты сквозь нее просасывают воздух, насыщающийся соединениями углерода, серы и другими веществами, образовавшимися при взаимодействии кислорода воздуха с раскаленной шихтой. Газ увлекает с собой также большое количество пыли — до 2—6 г/м3, в состав которой входят: до 26 % FeO; до 65 % Fe2О3; до 3 % СаО.
Пройдя сквозь слой шихты, газ поступает через вакуум-камеры в коллектор, имеющийся под агломерационной машиной по всей ее длине. Часть пыли осаждается в этом коллекторе. Так как степень очистки газа от пыли в нем недостаточна, газ подвергается дальнейшей очистке, а затем выбрасывается в атмосферу через высокую трубу для рассеивания неуловленных примесей.
В агломерационном производстве подвергаются очистке: газы агломерационных машин (в них содержится до 7 кг пылевых выбросов на 1 т агломерата); выбросы охладителей агломерата и возврата (в газах после барабанных охладителей содержится до 1,2 кг пылевых выбросов на 1 т агломерата); выбросы обжиговых печей; вентиляционные выбросы дробилок измельчения, грохотов, бункерных устройств, транспортеров. Существующие схемы очистки агломерационных газов от пыли показаны на рис. 30. Наиболее эффективна очистка агломерационных газов в батарейных циклонах с последующей очисткой в центробежных скрубберах, трубах Вентури, циклонах и блоке из низконапорных труб Вентури, а также в электрофильтрах.
Недостатком мокрых пылеуловителей является необходимость создания водно-шламового хозяйства, трудность утилизации уловленной в виде шлама пыли. В связи с этим наиболее целесообразно применение сухих горизонтальных электрофильтров, степень очистки газов в которых высокая: остаточная запыленность газов 0,1 г/м3.
Батарейные циклоны для очистки газов от агломерационных машин недостаточно эффективны: степень очистки от пыли в них составляет 60-70%. Следует отметить, что в случае применения батарейных циклонов сильно изнашиваются циклонные элементы, роторы эксгаустеров (из-за высокой запыленности очищаемых газов), отмечаются большие подсосы воздуха. В агломерационный газ переходит более 90% серы в виде диоксида, концентрация которого в зависимости от содержания серы в шихте колеблется в пределах 0,1 ÷ 25 г/м3. Для улавливания серы из отходящих газов при спекании высокосернистых руд за агломерационной машиной располагают сероулавливающие установки. Они состоят из дымососа, полого скруббера, циркуляционного сборника, в который подается свежая известняковая суспензия, циркуляционных насосов, фильтров для отделения от суспензии твердых включений. Основной аппарат системы сероулавливания – полый скруббер, представляющий собой вертикальную башню диаметром 6,3 м и высотой 20 м. Эффективность очистки газов от диоксида серы составляет 80-85%.
а - в батарейном циклоне; б – в мокром прутковом центробежном скруббере; в – в батарейном
циклоне и центробежном скруббере; г – в циклоне и электрофильтре; д – в батарейном циклоне и
электрофильтре; е – в электрофильтре;
1-агломерационная машина; 2-коллектор; 3-батарейный циклон; 4-дымосос; 5-дымовая труба;
6-центробежный скруббер; 7-циклон; 8-электрофильтр
Рисунок 30 - Схемы очистки газов, отходящих от агломерационных машин
Разработаны схемы обеспыливания агломерационного газа с одновременной очисткой от диоксида серы и утилизацией уловленной пыли, из которой предварительно десорбируется уловленный диоксид серы путем нагрева.
Существенными источниками пыли и вредных газов на аглофабриках являются дробильно-сортировочное и транспортное оборудование главного корпуса и отделений подготовки шихты. Для предотвращения загрязнения воздуха рабочих зон все это оборудование имеет специальные укрытия, из которых производится отсос воздуха. Это называется аспирационной вентиляцией. Аспирационный воздух от мест загрузки шихты в окомкователь, дробилки, грохота, пересыпки агломерата на конвейер, укрытия хвостовой и головной части линейного охладителя смешивается в общем коллекторе и подвергается очистке в вертикальных электрофильтрах. Установка электрофильтров на агломерационных машинах приводит к снижению запыленности до 80 мг/м3. В известково-обжигательном цехе снижение выбросов достигается в результате применения двухступенчатой очистки выбросов от пыли: в циклонах и электрофильтрах. Уловленная пыль передается с помощью пневмотранспортера на переработку.
На агломерационных фабриках предусматривается пылеподавление на первичных и усреднительных складах гидрообеспыливанием. Процесс гидрообеспыливания материалов при их разгрузке осуществляется с изолированного поста управления вагоноопрокидывателем. Пылеподавление ни автодорогах и территории аглофабрик осуществляется поливом дорог и территории, устройством газонов и посадкой зеленых насаждений.
При транспортировке агломерат крошится. Для придания ему прочности измельченную руду подвергают окомкованию, для чего её увлажняют, смешивают со связующим материалов и получают шарики-окатыши. После обжига они являются отличным сырьем для доменных и сталеплавильных печей, используются в процессе прямого восстановления железа. Их можно подвергать металлизации (увеличение степени металлизации шихты на 1% приводит к снижению расхода кокса, а следовательно, и уменьшению пыле- и газовыбросов).
Процесс обжига окатышей сопровождается значительным выделением пыли и газов. С 1м2 площади обжиговой машины выделяется до 100м3 запыленных газов в минуту. Основная масса пыли находится в коллекторе неочищенного газа: на выходе из него газы содержат пыли 4-5 г/м3, что соответствует 13 кг/т окатышей. Для очистки газов обжиговой машины применяются различные аппараты и системы (рис. 31): батарейные циклоны, сухие пластинчатые горизонтальные электрофильтры, низконапорные трубы Вентури и центробежный скруббер, сухие центробежные циклоны.
Газы аспирационных систем от мест транспортировки шихты, подготовки к окомкованию, складированию, погрузки очищаются от пыли в циклонах, рукавных фильтрах, мокрых пылеуловителях.
1-коллектор грязного газа; 2-пылеуловитель грубой очистки; 3-электрофильтры; 4-коллектор чистого газа; 5-эксгаустер; 6-дымовая труба; I-V - секции
Рисунок 31 - Схема установки электрофильтров для очистки отходящих газов машин обжига окатышей