![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •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
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
18. 1 Защита атмосферы от вредных выбросов ферросплавного производства
Ферросплавы получают из руд или концентратов различными способами: электротермическим, алюминотермическим, продувкой углеродистых сплавов окислительными газами, вакуумированием жидких и твердых сплавов, методом смешения расплавов.
До недавнего времени ферросплавы получали в открытых рудно-термических (рудовосстановительных) печах, которые представляют собой электрические электродуговые печи, преимущественно с тремя электродами.
В настоящее время для производства ферросплавов находят применение более перспективные закрытые ферросплавные печи (руднотермические) с колошником, перекрытым сводом.
При получении ферросплавов как в открытых, так и в закрытых печах образуются газы, содержащие большое количество пыли и оксида углерода (до 80 % по объему). В отходящих газах находятся также цианиды, фториды, сернистые и другие весьма вредные вещества. Источниками загрязнения воздуха являются также печи для сушки и обжига шихтовых материалов. В связи с тем, что в состав отходящих газов входит много различных химических соединений, очистка их связана с большими затратами. Например, стоимость системы очистки газов закрытой печи составляет 10 % от стоимости всей печной установки. Для открытой печи стоимость возрастает до 90 %.
В открытых печах содержащийся в отходящем газе СО смешивается с кислородом воздуха и сгорает с образованием СО2, при этом почти полностью разлагаются цианиды, а остальные вредные вещества выбрасываются в атмосферу. В закрытых печах на 1 т получаемой продукции образуется до 400-800 м3 газа, содержащего 15-30 г/м3 пыли. В современных ферросплавных цехах с помощью различных пылеулавливающих систем добиваются очистки отходящих газов от пыли на 66—99,9 %.
Очистке подвергаются газы, отходящие от открытых и закрытых электропечей. Газы, отходящие от открытых электропечей, очищают мокрыми и сухими способами. При мокрых способах применяются группы скрубберов Вентури и рукавные фильтры с использованием тканей повышенной термостойкости. Электрофильтры применяют реже, так как удельное электрическое сопротивление пыли более 1011 Ом*см.
Газы, отходящие от закрытых электропечей, очищаются в две ступени (рис. 42, а): первая ступень — полый скруббер, вторая — высоконапорный скруббер Вентури. Иногда вместо полого скруббера применяется низконапорный скруббер Вентури (рис. 26, б), а вместо вентиляторов — водокольцевые вакуумные насосы (рис. 42, в), за которыми устанавливаются инерционные каплеуловители.
а-с форсуночным скруббером и скруббером Вентури; б-с двумя скрубберами Вентури,
работающими последовательно; в-с вакуумным насосом; 1-наклонный газоход; 2-скруббер;
3-скруббер Вентури; 4-каплеуловитель; 5-вентилятор; 6-вакуумный насос;
7-инерционный водоохладитель; 8-ферросплавная печь
Рисунок 42 - Схемы очистки от пыли газов закрытых ферросплавных печей
Отвод газов из закрытой ферросплавной печи осуществляется через отверстие в своде и газоотводные стаканы, количество которых может быть от 2 до 6 в зависимости от мощности печи, ее конструкции и марки выплавляемого ферросплава. Из газоотводного стакана газ поступает на газоочистную установку, которая на современных предприятиях выполняется по одной из трех схем: 1) наклонный орошаемый газоход — труба Вентури — каплеуловитель; 2) наклонный орошаемый газоход — труба Вентури (низконапорная) — труба Вентури (высоконапорная) — каплеуловитель; 3) наклонная труба Вентури (низконапорная) — труба Вентури (высоконапорная) — каплеуловитель. Отсос газов из печи осуществляется центробежными газодувками или вакуум-насосами. Для стабилизации степени очистки газа применяются различные конструкции труб Вентури с регулируемым сечением горловины. Концентрация пыли в отходящих газах закрытых печей достигает 30 г/м3, в очищенном газе 30 мг/м3.
Для закрытых ферросплавных печей разработан метод очистки газов с применением ионообменных фильтров, в качестве которых служат гранулы или волокнистый материал. Сухая очистка газов закрытых печей в РФ пока еще редко применяется, но за рубежом работают установки по очистке газов в тканевых фильтрах с предварительным охлаждением газов.
За руднотермическими печами в ферросплавном производстве устанавливают газоочистки, в которых процесс очистки протекает в полых скрубберах при противотоке газов и известкового молока. При скорости газов в скруббере 2-5 м/с обеспечивается степень очистки газов более 95 %. Отработанную суспензию фильтруют на автоматических фильтр-прессах. Воду возвращают на приготовление суспензии, а шлам после подсушки используют в качестве добавок к сырью.
Разработан способ каталитической очистки газов с применением промышленных катализаторов, используемых в производстве серной кислоты. Метод предусматривает получение серной кислоты окислением SO2 до SO3 кислородом, содержащимся в отходящих газах, в присутствии ванадиевого катализатора. Влага, выделяющаяся при охлаждении газов, поглощает серный ангидрид, в результате чего образуется разбавленная серная кислота, которую используют для травления металлов.
Наиболее перспективным является способ обеспыливания газов открытых электропечей в тканевых фильтрах повышенной термостойкости, обеспечивающих конечную запыленность газа до 30 мг/м3 при наименьших эксплуатационных затратах по сравнению с другими типами газоочистки. Очистка газов в тканевых фильтрах позволяет использовать уловленную пыль, что особенно важно при выплавке ценных ферросплавов.
Сложным вопросом является очистка газов при производстве высококремнистого ферросилиция. В связи с мелкодисперсностью пыли и большими объемами отходящих газов (до 250-350 тыс. м3) требуются значительные затраты энергии на их очистку в трубах Вентури, е также большое водно-шламовое хозяйство. Кроме того, мокрая очистка вызывает коррозию оборудования (из-за наличия кислородных соединений серы в газе). Электрофильтры для очистки газов открытых печей требуют меньших энергетических и эксплуатационных затрат по сравнению с трубами Вентури, однако пыль ферросилициевых печей при температуре ниже 260 °С имеет высокое удельное электрическое сопротивление (до 1,2*1013 Ом-см), что затрудняет эффективность улавливания. Для увлажнения пыли с целью снижения ее электрического сопротивления требуется сооружение испарительного скруббера больших размеров, но и при этом удельное сопротивление пыли ферросилиция снижается на незначительную величину, что не позволяет достичь требуемой очистки газов. Очистка газов от ферросилициевой пыли до остаточной запыленности 100 мг/м3 осуществляется в мокрых электрофильтрах, однако такой электрофильтр требует очистки значительного количества загрязненных сточных вод: 100 м3/ч и более на одну печь.
В качестве шлакообразующей присадки в ферросплавном производстве используют известь, плавиковый шпат, кварцит, бокситы и высокосортные железные руды. Лучшей по качеству присадкой является известь, полученная обжигом во вращающихся трубчатых печах. Для очистки газов обжиговых печей от диоксида серы при большом его содержании в газе (30-60 г/м3) разработана непрерывно действующая установка. Диоксид серы поглощается известковым раствором с содержанием твердых веществ в свежей суспензии до 200 г/л.