Доменное производство

Доменное производство характеризуется наличием организованных и неорганизованных выбросов вредных газов и пыли в атмосферу. Состав образующегося доменного (колошникового) газа зависит от состава шихты и технологического режима и в среднем содержит, %: водорода 3,5-6,5; метана 0,1-0,6; оксида углерода 25-32; кислорода 0,1-0,4; диоксида углерода 10-11; азота около 55, а также незначительное количество диоксида серы (0,2г/м³). Газ является хорошим топливом и после очистки от пыли используется в доменном цехе для отапливания воздухонагревателей. Его применяют в качестве топлива в мартеновских и коксовых печах, нагревательных колодцах. Поэтому непосредственные выбросы доменного газа в атмосферу очень незначительны.

Объем выбросов пыли зависит от фракционного состава шихтовых материалов. Вынос пыли из доменных печей, работающих под обычным давлением составляет 50-150 кг/т чугуна, а из печей, работающих под повышенным давлением газо, – 25-75 мкг/т чугуна.

Вследствие абразивного действия и весьма высокой концентрации пыли, а также с учетом требований к чистоте отходящих газов удаление её из доменных газов осуществляются в несколько стадий. Часть наиболее крупной и тяжелой пыли, обогащенной железом и имеющей размер частиц до нескольких миллиметров, обычно отделяется в сухих пылеуловителях до содержания пыли в газе не более 3-10 г/м³. Полутонкая очистка производства в мокрых пылеуловителях (скрубберах обычных и скрубберах Вентури) до содержания пыли в газе не более 0,5 г/м³. Тонкая очистка осуществляется в мокрых трубчатых электрофильтрах до остаточного содержания пыли менее 10 мг/м³. Вся уловленная пыль возвращается на стадию агломерации.

Источником поступления пыли в окружающую среду являются также вентиляционные газы, отбираемые из подбункерных помещений доменных цехов. Эти газы содержат пыль в количестве 2-5 г/м³, для очистки от которой используются электрофильтры, снижающие концентрацию пыли в выбрасываемых газах до 60-80 мг/м³. Выбросы литейного двора также очищаются в электрофильтрах (степень очистки 93-95%).

Снижение вредных выбросов из загрузочного устройства доменной печи достигается за счет подачи азота в бункер загрузочного устройства перед сходом шихты в печь. Создаваемое при этом давление исключает переток запыленного газа из колошника в загрузочное устройство. Эффективность подавления пыли составляет 99,6%, а выделения оксида углерода уменьшается на 87%.

Новые доменные печи работают с давлением газа под колошником>250 кПа, что уменьшает вынос пыли из печи примерно в два раза.

Запыленность доменного газа при работе печи с повышенным давлением под колошником составляет 15-20 г/м³; при очистке газа печей, работающих с низким давлением, запыленность составляет 40-50 г/м³.

Загрязненные сточные воды образуются при очистке доменного газа, на разливочных машинах чугуна, в газопроводах коксового и смешанного газа, при грануляции доменного шлака, гидроуборке пыли в подбункерных помещениях. При очистке 1000 м³ газа образуется около 4-6 м³ сточных вод, содержащих пыль (частицы руды, кокса, известняка, агломерата), химические соединения (сульфаты, хлориды), а также растворенные газы. Общее количество сточных вод, образующихся от смыва просыпи и пыли, достигает 300-360 м³/ч на каждую доменную печь.

Расход воды на одну разливочную машину чугуна составляет около 350 м³/ч. В этих водах содержатся осколки застывшего чугуна, окалина, кокс, графит, негашеная известь и известняковый шлам, что повышает щелочность стоков. Количество сточных вод составляет 70-80% потребляемой воды.

При охлаждении газа в трубопроводах образуется конденсат в количестве 20-40л на 1000 м³ газа. В число загрязнителей конденсата входят фенолы, цианиды, нафталин, масла, смолы, сера.

При грануляции доменного шлака расходуется до 2м³ воды на 1 т чугуна. В сточных водах содержатся сульфаты, сероводород, хлориды.

Сточные воды доменного производства используются в оборотном водоснабжении и в естественные водоемы не сбрасываются. Вода очищается от вредных примесей в радиальных отстойниках диаметром до 30 м, охлаждается в градирнях и вновь включается в технологический цикл. Для улучшения осветления воды применяют реагентные методы коагуляции, в качестве коагулянтов применяют полиакриламид, известь, железный купорос.

Очистка конденсата газопроводов коксового и смешанного газа производится в две или три ступени. После механической и биохимической очистки сточные воды проходят доочистку на очистных сооружениях хозяйственно-фекальной канализации.

Доменные шлаки являются наиболее крупнотоннажными отходами при производстве чугуна. В настоящее время практически на всех крупных металлургических предприятиях осуществляется переработка шлаков в промышленную продукцию 15 наименований.

Основное количество доменных шлаков используется в дорожном строительстве и в промышленности строительных материалов (более 75%). Около 50% шлака идет на производство цемента, в том числе особо быстротвердеющего шлакопортландцемента. Кроме того, из доменных шлаков получают шлаковую пемзу (термозит), шлаковату, шлакоситаллы, шлакопемзоперлитобетон, жаропрочный шлакопемзобетон, синтетический гранит (сигран), автоклавные ячеистые бетоны, битумошлаковые смеси для изоляции трубопроводов и др.

Гранулированные доменные шлаки являются хорошим материалом для дорожного строительства. Обработанные вязкими битумами они служат эффективными заменителями горячих асфальтобетонных смесей; битумошлаковые покрытия дорог в 2,5 раза дешевле асфальтобетонных. Доменные шлаки применяются в стекольной промышленности при производстве стеклокристаллических материалов, окрашенной стеклянной тары, облицовочной плитки, малощелочных стекол и других изделий. Доменные шлаки, содержащие соединения фосфора и оксида кальция, используются в качестве удобрений и агентов, улучшающих структуру почв.

Ценными отходами доменного производства являются железосодержащие шламы и пыль. Химический состав этих шламов позволяет применять их в доменном процессе без предварительного обогащения. Утилизация 1 т такого шлама позволяет сэкономить при производстве 1 т чугуна 750 кг железной руды, 40 кг марганцевой руды, 100 кг топлива и 300 кг известняка.

Дата добавления: 2015-05-26