Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Экологические особенности технологий черной металлургии



Современное металлургическое производство имеет следующие основные пределы: производство окатышей и агломератов, коксохимическое, доменное, сталеплавильное и прокатное производство. В состав предприятий входят также ферросплавное, огнеупорное и литейное производства.

Все они являются источниками загрязнения атмосферы и водоёмов. Кроме того, металлургические предприятия занимают большие производственные площади и отвалы, что предполагает отчуждение земель.

Концентрации вредных веществ в атмосфере и водной среде крупных металлургических центров значительно превышают нормы. Все металлургические переделы являются источниками загрязнения пылью, оксидами углерода и серы. В доменном производстве выделяются дополнительно сероводород и оксиды азота, в прокатном — аэрозоли травильных растворов, пары эмульсий и оксиды азота.

Наибольшее количество выбросов в коксохимическом производстве. Здесь, кроме перечисленных загрязнителей, можно отметить пиридиновые основания, ароматические углеводород, фенолы, аммиак, бензопирен, синильную кислоту и др.

На долю предприятий черной металлургии приходится 15-20 % общих загрязнений атмосферы промышленностью. В среднем на 1 млн т годовой производительности заводов черной металлургии выделение пыли составляет 350 т/сутки, сернистого ангидрида — 200, оксида углерода — 400, оксидов азота — 42 т/сутки.

Черная металлургия является одним из крупных потребителей воды. Водопотребление её составляет 12-15 % общего потребления воды промышленными предприятиями страны. На охлаждение оборудования используется 49 % воды, очистку газов и воздуха — 26, гидротранспорт —11, обработку и отделку металла — 12, прочие процессы — 2% воды. Безвозвратные потери связаны с испарением и уносом воды в системах оборотного водоснабжения, с приготовлением химически очищенной воды, с потерями в технологических процессах, составляют 6-8 %. Остальная вода в виде стоков возвращается в водоемы. Около 60-70 % сточных вод относятся к «условно чистым» стокам, то есть имеют только повышенную температуру.

Остальные сточные воды (30-40 %) загрязнены различными примесями и вредными соединениями.

Наибольшее количество воды требуется в прокатном, доменном и сталеплавильном производствах. Все сточные воды насыщены взвешенными частицами, образующимися при очистке от пыли, золы и других твердых материалов. Прокатное производство, кроме того, является источником загрязнения маслами, эмульсией и травильными растворами.

Металлургические предприятия с большим количеством цехов и вспомогательных служб занимают до 1 000 га. Площади земельных угодий, нарушенных горными работами, занятых отвалами, золо- и шлаконакопителями, огромны.

На металлургических предприятиях образуются огромные массы отходов, а утилизируются и обезвреживаются только 34 % их. Образующиеся отходы — это доменный газ и коксовый газ. Для литейного производства применение лома составляет: мартеновской стали — до 500 кг/т, кислородно-конверторной — до 250, электростали — до 940, чугуна передельного — до 120, чугуна литейного — до 20, чугунного литья — до 700 кг/т.

Коксовый газ после очистки от пыли, смол и твердых летучих веществ используют в качестве топлива.

В металлургический комплекс входят черная и цветная металлургия, охватывающие все стадии технологических процессов: от добычи и обогащения сырья до получения готовой продукции в виде черных и цветных металлов и их сплавов. Металлургический комплекс – это взаимообусловленное сочетание следующих технологических процессов:

· добыча и подготовка сырья к переработке (добыча, обогащение, агломерирование, получение необходимых концентратов и др.);

· металлургический передел – основной технлогический процесс с получением чугуна, стали, проката черных и цветных металлов, труб и др.;

· производство сплавов;

· утилизация отходов основного производства и получение из них различных видов продукции.

В зависимости от сочетания этих технологических процессов выделяются следующие типы производств в металлургическом комплексе.

Производство полного цикла, которые представлены, как правило, комбинатами, в которых одновременно действуют все названные стадии технологического процесса.

Производство неполного цикла – это предприятия, в которых осуществляются не все стадии технологического процесса, например, в черной металлургии производится только сталь и прокат, но отсутствует выпуск чугуна, или производится только прокат. К неполному циклу относятся также электротермия ферросплавов, электрометаллургия и др. Предприятия неполного цикла, или «малой металлургии» называются передельными, представлены в виде отдельных подразделений по производству литейного чугуна, стали или проката в составе крупных машиностроительных предприятий страны.

Электро- конвекторный способ производства - Конвертерный способ производства стали заключается в продувке воздуха или кислорода через чугун, налитый в конвертер. После окончания процесса конвертер поворачивают горизонтально, прекращают дутье, проверяют состав стали и выливают ее в ковш. Основное распространение получает кислородно-конвертерный способ, при котором дутье осуществляется чистым кислородом. Кислородно-конвертерный способ характеризуется высокой производительностью, не требует больших капитальных затрат и, что особенно важно, топлива. Коэффициент использования теплоты при этом способе составляет около 70%.

Доменная печь относится к шахтным печам и служит для выплавки чугуна из железных руд. Верхняя цилиндрическая часть печи называется колошником и служит для приемки материалов и отвода газов. Расположенная ниже коническая часть печи называется шахтой. Цилиндрическая часть печи, расположенная ниже шахты, носит название распар и соединяет верхнюю коническую часть с нижней обратной конической частью печи — заплечиками. Расширяющаяся конусообразная форма шахты способствует опусканию материалов, а суживающаяся форма заплечиков соответствует уменьшению объема материалов вследствие их плавления. Нижняя цилиндрическая часть печи называется горном. В верхней части горна — фурменной зоне — вводится в печь дутье и происходит сгорание кокса, а в нижней — металлоприемнике — скапливаются расплавленный чугун и шлак.

Чугуном называют сплав железа с углеродом, в котором содержится от 2 до 4,3% углерода и незначительное количество примесей: кремния, марганца, серы и фосфора.

Железо содержится в руде в количестве 35—70% в виде окислов: Fe203, Fe304 и FeO.

При выплавке чугуна из руды протекают сложные химические процессы, заключающиеся в том, что находящееся в руде железо освобождается от химически связанного с ним кислорода, т. е. восстанавливается. Одновременно железо освобождается от пустой породы и части вредных примесей (серы, фосфора), содержащихся в руде, и поглощает некоторое количество углерода, марганца и кремния.

Исходные материалы — кокс, руда и известь, служащая плавнем (флюсом) для пустой породы, называемые шихтой,— загружают в печь сверху через колошник. Опускаясь вниз навстречу поднимающимся продуктам горения, они постепенно высушиваются и нагреваются. Воздух для горения подается в фурменную зону, где происходит сгорание кокса.

Чугун является основным продуктом доменной плавки. Он подается в жидком виде в конверторы или мартеновские печи для переплавки в сталь или в специальные разливочные машины для разливки в чушки, которые затем идут также для переплавки в сталь или для изготовления чугунных отливок.

Шлак — побочный продукт, его количество составляет до 60% веса выплавленного чугуна; он используется как дешевый строительный материал для приготовления шлаковой ваты, цемента, бетона, кирпича и др.

Металлургический комплекс – это основа индустрии. Он является фундаментом машиностроения, обеспечивающего вместе с электроэнергетикой и химической промышленностью развитие научно-технического прогресса во всех звеньях народного хозяйства страны. Металлургия относится к числу базовых отраслей народного хозяйства и отличается высокой материалоемкостью и капиталоемкостью производства. На долю черных и цветных металлов приходится более90% всего объема конструкционных материалов, применяемых в машиностроении России. В общем объеме транспортных перевозок Российской Федерации на металлургические грузы приходится свыше 35% всего грузооборота. На нужды металлургии расходуется 14% топлива и 16% электроэнергии, т.е. 25% этих ресурсов, расходуемых в промышленности.

Состояние и развитие металлургической промышленности в конечном итоге определяют уровень научно-технического прогресса во всех отраслях народного хозяйства.

 




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.