Милюков С.В., Прошкина О.Б. Утилизация отходов металлургического производства часть 2 - файл n1.doc

приобрести
Милюков С.В., Прошкина О.Б. Утилизация отходов металлургического производства часть 2
скачать (9112 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc9112kb.15.09.2012 13:53скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9



Министерство образования и науки Российской Федерации

ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический

университет им. Г.И. Носова»
Кафедра промышленной экологии и безопасности

жизнедеятельности

УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
(часть II)


Учебное пособие для студентов

очной и заочной форм обучения
Магнитогорск

2010

УДК 669.1.046.58
Рецензенты:

Доцент каф. «Промышленная экология и безопасность производства» МАТИ-РГТУ им. К.Э. Циолковского, к.т.н. Н.В. Федотова
Ст.преподаватель каф. «Экологии, почвоведения и природопользования» МарГТУ, к.б.н. Т.Н. Ефимова

Милюков С.В., Прошкина О.Б.

Утилизация отходов металлургического производства: Учебное пособие. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2010. – 62 с.


В учебном пособии обобщен современный отечественный и зарубежный опыт в области переработки промышленных отходов.

Приведены общие принципы образования и утилизации таких отходов производства, как шламы, огнеупоры, металлоотходы и тепловая нагрузка среды. Подробно описаны все основные направления утилизации газов – энергоносителей, а также рециклинг тепла металлургических печей.

Для студентов всех специальностей очной и заочной форм обучения по дисциплинам «Экология» и «Экологические проблемы металлургического производства».

СОДЕРЖАНИЕ


ГЛАВА 1. УТИЛИЗАЦИЯ МЕТАЛЛООТХОДОВ 6

1.1. Характеристика металлоотходов 6

1.2. Металлургическая ценность металлоотходов 8

1.3. Технология переработки лома 9

1.3.1. Общий технологический процесс 9

1.3.2. Сортировка лома 11

1.3.3. Разделка лома 12

1.3.4. Пакетирование лома 14

1.3.5. Переработка автолома 18

1.4. Методика расчета экономической эффективности использования металлоотходов 21

ГЛАВА 2. УТИЛИЗАЦИЯ ШЛАМОВ 23

2.1. Характеристика шламов 23

2.2. Общие положения утилизации 26

2.3. Подготовка влажных шламов 27

2.4. Переработка и использование шламов 30

2.4.1. Отходы агломерационного производства 30

2.4.2. Отходы доменного производства 32

2.4.3. Отходы сталеплавильного производства 37

2.5. Обесцинкование шламов 40

ГЛАВА 3. УТИЛИЗАЦИЯ ОГНЕУПОРОВ 43

3.1. Характеристика огнеупоров 43

3.2. Образование отходов огнеупоров 45

3.3. Степень повторного использования огнеупоров 46

3.4. Повторное использование огнеупоров 47

3.5. Подготовка лома огнеупоров к утилизации 48

3.6. Варианты утилизации огнеупоров 55

3.7. Методические основы определения экономической эффективности использования огнеупорного лома 58

ГЛАВА 4. УТИЛИЗАЦИЯ ТЕПЛА 59

4.1. Энергозатраты в черной металлургии 59

4.2. Влияние выбросов тепла на окружающую среду 60

4.3. Утилизация газов - энергоносителей 62

4.3.1. Общая характеристика 62

4.3.2. Утилизация газов агломерационных и кислородно-конвертерных производств 63

4.3.3. Утилизация доменного газа 65

4.3.4. Утилизация коксового газа 67

4.3.5. Способы переработки оксида углерода в газах металлургических предприятий 70

4.4. Рециклинг тепла металлургических печей 79

4.5. Получение пара и горячей воды при утилизации отходов тепла 85

4.6. Утилизация тепла охлаждающей воды для бытовых нужд 86

ГЛАВА 5. ПУТИ УМЕНЬШЕНИЯ ОТХОДОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА 87

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 93

ВВЕДЕНИЕ
Сложная экологическая обстановка в стране в значительной мере является следствием постоянного увеличения количества промышленных и бытовых отходов и неудовлетворительной их переработкой.

Оптимальное решение проблемы в том, чтобы разработать и внедрить в производство малоотходные технологии. Однако экологические проблемы не следует рассматривать в отрыве от социально-экономических процессов, из чего следует, что создание и использование таких технологий у нас в стране – процесс длительный, а во многих производствах и технически, и экономически нереальный. Поэтому еще длительное время отходы производства и потребления будут негативно влиять на качество жизни общества.

В связи с этим важнейшей задачей является организация переработки отходов с целью их обезвреживания и рационального использования.

Современное общество еще не стремиться в полной мере к максимальному сокращению образующихся отходов, а также вовлечению их в хозяйственный оборот как ценного сырья.

В настоящем пособии изложен современный отечественный и зарубежный опыт переработки таких образующихся металлургических отходов как: металлолом, огнеупоры, шлам и повышенная температура нагретых тел.

ГЛАВА 1. УТИЛИЗАЦИЯ МЕТАЛЛООТХОДОВ

1.1. Характеристика металлоотходов



Отходы металла, образующиеся в процессе производства из железорудного сырья, расплавов передельного чугуна и стали и, далее, готового проката составляют вторую, после шлаков, группу твердых промышленных отходов черной металлургии (ЧМ). Их удельное количество меняется от 150-170 кг на 1 т готового проката при использовании прокатных заготовок, отлитых на МНЛЗ, до 250-280 кг/т при производстве заготовок из стальных слитков на обжимных станах.

Свыше 90% металлоотходов ЧМ образуются в виде обрези и брака при прокате. Остальное это скрап – зашлакованные отходы чугуна и стали; литники при разливке стали в слитки сифоном, недоливки, остатки металла в ковшах и т.п.

При производстве отливок из чугуна и стали количество металлотходов выше, чем в ЧМ. При производстве 1 т стальных отливок образуется 514-547 кг металлоотходов, при производстве 1 т чугунного литья – 325-370 кг [1]. Отходы при литье образуются из остатков литниковых систем, прибылей, брака и скрапа.

В ходе металлургического производства образуются специфические металлоотходы из непригодных для дальнейшего использования оборудования, машин и сооружений. В ЧМ имеется сменное оборудование, которое служит относительно короткий срок: прокатные валки, штампы, фильеры, направляющие, изложницы и поддоны, шлаковые чаши, металлургические формы для отливок – кокили и т.д. Многие металлургические детали печей и разливочного оборудования приходится заменять во время ремонтов. Эти металлоотходы называются амортизационным металлическим ломом или просто металлоломом.

Металлоотходы и металлолом образуются и в ходе дальнейшей переработки проката и отливок в готовые изделия и их потребление. Например, при производстве 1 т поковок и штамповок образуется 175-180 кг металлоотходов в виде обрези, облоя, брака и т.д. [1]. В целом общие ресурсы металлоотходов, подвергающиеся переработке и утилизации по РФ делятся на [1]:

металлоотходы ЧМ – 42,8%;

амортизационный лом – 36,1%;

отходы металла при обработке

резанием, ковкой, штамповкой и др. – 20,1%;

скрап, извлеченный при переработке

шлаков и шлаковых отвалов – 1%.

Металлоотходы и лом после подготовки используются в качестве компонента металлошихты при выплавке чугуна и стали. Так, использование 1 т подготовленного металлолома позволяет в среднем экономить свыше 1800 кг руды, более 2000 кг агломерата и окатышей, 500 кг кокса, около 45 кг флюсов и 100 м3 природного газа [2]. Использование металлоотходов уменьшает потребности в железорудном сырье, снижает затраты на добычу и обогащение железной руды, производство чугуна или железа прямого восстановления. Стоимость затрат на подготовку 1 т металлолома на порядок ниже чем затраты на выплавку 1 т передельного чугуна [3].

Доля металлоотходов и лома в шихте сталеплавильного производства составляет, %: мартеновский процесс – 40-100; кислородно-конвертерный процесс – 22-28; ЭДП – до 100.

Получили развитие металлургические мини-заводы, в которых нет доменных печей. Выплавка стали производится в электродуговой печи на твердой шихте из металлолома и отходов. Разливка стали производится на МНЛЗ.

При выплавке передельного чугуна в доменную печь могут загружать, наряду с агломератом и окатышами, доменный присад – металлодобавки в виде скрапа чугуна, кусков проржавевшего металла, в т.ч. спекшейся стальной и чугунной стружки. При выплавке литейного серого чугуна шихта вагранок состоит из 80-90% чугунных и 20-10% стальных металлоотходов [4]. Для производства отливок из высококачественного и высокопрочного чугуна применяют так называемый, синтетический чугун, шихта которого в основном состоит из стального лома и отходов [5].

Экологическая целесообразность утилизации металлоотходов и лома многогранна. Замена передельного чугуна в шихте позволяет уменьшить потребности в руде, коксе и флюсах, что уменьшает травматическое воздействие на ландшафт, при добыче этих материалов, уменьшает количество выбросов пыли и рудничных вод, несущих большое количество вредных веществ. уменьшается количество вредных веществ выбрасываемых в атмосферу, таких как СО2 и углеводороды, которые образуются, главным образом, в процессах производства кокса и восстановления железа из руды.

Утилизация металлоотходов позволяет не накапливать их в большом количестве для хранения, что, в свою очередь, уменьшает отчуждаемые под производство территории и уменьшает их загрязнение водами поверхностного стока.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации