Классики о природе
Природа - это книга, которую надо прочитать и правильно понять, ошибочное понимание приносит большой вред... Все, какие есть в мире, заблуждения возникли либо от недостаточного понимания природы, либо от совершенного ее непонимания. И эти заблуждения могут быть рассеяны, опровергнуты ничем иным, как правильным пониманием природы.

РАЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА УТИЛИЗАЦИИ ЗАМАСЛЕННОЙ ОКАЛИНЫ ПРОКАТНОГО ПРОИЗВОДСТВА

А.В. Малашенкова, Г.С. Клягин
Донецкий национальный технический университет

Разработка и внедрение мероприятий по утилизации вторичных материальных ресурсов в сочетании с решением экологическим проблем является одним из важнейших направлений повышения эффективности работы современных металлургических предприятий.


Поэтому создание нового вида продукции на основе замасленной окалины и определение технической и экономической целесообразности ее использования на разных стадиях металлургического передела является актуальной проблемой.
Для успешного использования замасленной окалины ее, как правило, обезжиривают, чтобы избежать проблем, создаваемых маслами. Однако данный процесс сложен, дорогостоящ и опять же возникают проблемы с утилизацией отходов химического и термического обезжиривания.
Приведенная ниже технология позволяет комбинированное использование замасленной окалины вторичных отстойников и термически обезжиренной окалины. Данная схема разработана для условий ОАО «Макеевский металлургический завод» на основе идей, предложенных Уральским государственным экономическим университетом и научно-проектной фирмой «Эко-проект».
В схеме предусматривается утилизация практически всех железосодержащих отходов прокатного производств, в том числе и тех, которые предлагается улавливать. В прокатных цехах №1 и №2 завода выделяются такие отходы как пыль прокатных станов и вальцетокарной мастерской. Предлагается их улавливать, увлажнять, накапливать в специальном бункере и затем направлять для дальнейшей переработки.
Технология предусматривает стадии сгущения, механического обезвоживания на ленточном фильтре с намывным слоем фильтровального материала одноразового использования, техническое обезмасливание в барабанной печи, механическую активацию, смешивание с порошкообразными вяжущими, грануляцию на тарельчатом окомкователе, цикличный процесс упрочнения окатышей-сырцов в пропарочной камере.
Принципиальная технологическая схема утилизации (рисунок 1) сводится к следующему. Осадок из вторичных отстойников уплотняется в сгустителях и фильтруется через слой фильтрующего материала на ленточном вакуум-фильтре. В качестве фильтрующего материала применена смесь из обезмасленной окалины и одного из компонентов вяжущего, т.е фильтрующим материалом служат отдельные составляющие шихты. Количество его составляет 25-30% от массы фильтруемого осадка при доле шлака в смеси около 20%. Фильтрат содержит не более 3-5 мг/л взвешенных веществ и масел, отвечает требованиям в технической воде.
Обезвоженная смесь замасленной окалины и фильтровального материала подается на обжиг при 700 0С, например, в две печи кипящего слоя. Обожженный осадок, содержащий 80-85 % частиц класса меньше 53 мкм, смешиваются с 4 % извести и 4% измельченного шлака и окомковывается. Известь также предварительно дробится (до фракции 13-0мм) и измельчается. Исследованиями установлена равная пригодность доменного и ваграночного шлака, однако ваграночный шлак содержит значительно меньше серы, чем доменный (соответственно 0,20 и 0,80%), имеет повышенную массовую долю железа металлического (до 5%) и поэтому более предпочтителен. Упрочнение окатышей осуществляется в две стадии. На первой производится термовлажностная обработка при 70-1000С (пропарка). Теплоносителем является пар низкого давления (при входе в зону пропарки давление может быть не более 0,3МПа) в количестве 80-100кг/т окатышей. Продолжительность пропарки составляет 10 часов, влажность окатышей 2-5%. На второй стадии твердения (сушка) температура поднимается до 200-3000С, а влажность среды снижается менее чем до 70%. Продолжительность сушки равна 0,5-1час. Источником пара служит котел-утилизатор, работающий на отходящих газах стадии обжига замасленного шлама. Другая часть обжиговых газов направляется для сушки пропаренных окатышей. Готовая продукция разгружается в бункер-накопитель.
Рассмотренная выше технология ускоренного твердения безобжиговых окатышей реализуется в шахтном пропарочно-сушильном агрегате непрерывного действия. Он имеет верхнюю загрузочную горловину, нижнее загрузочное устройство и шахту, конструктивно разделенную на две зоны. В верхней из них выдерживается режим пропарки, а в нижней – сушки.
Упрочненные окатыши по химическому составу не уступают обожженным металлургическим для доменного производства. Совокупность их механических (прочность на удар и истирание соответственно более 90 и 5-8%) и термических (восстановимость 20%, выход класса больше 10мм и меньше 0,5мм на уровне 90 и менее 2%) характеристик также квалифицируют безобжиговый окускованный продукт как не уступающий по качеству лучшим обжиговым окатышам.
Следует отметить, что все оборудование, необходимое для реализации технологии серийно выпускается промышленностью.
Кроме того, циклом исследований показаны и официально признаны существенные преимущества безобжигового окускования, выразившегося в трех-, пятикратном снижении технологических топливных чисел (суммарных энергетических затрат). В соответствии с этим во столько же раз сокращается загрязнение окружающей среды выбросами пыли и газов.
Использования этой схемы позволяет полностью утилизировать практически всю пыль, образующуюся в прокатном производстве, что приводит к увеличению выхода металла, к снижению платы за загрязнение окружающей среды. Данная схема позволяет повысить экономический и экологический эффект касательно прокатного производства.
Эколого-экономическая эффективность утилизации отходов с помощью данной технологии включает эффект от реализации произведенной продукции и эффект, полученный в результате предотвращения ущерба, наносимого окружающей среде. Причем, сопоставление величин экономического и экологического эффектов показывает, что второй на порядок превосходит первый.
Социально-экономический аспект заключается в том, что внедрение данных мероприятий приведет к повышению производительности прокатного цеха и позволит поднять рентабельность предприятия, тем самым увеличить денежные поступления в бюджет города за счёт налогов и отчислений на социально-экономические потребности.
Экологический аспект заключается в том, что предложенная технология обеспечивает максимальное снижение отрицательного воздействия прокатного производства на окружающую среду, за счёт установки современного газоочистного оборудования, обеспечивающего обезвреживание газовых выбросов до требуемых санитарных норм. Кроме того, предусматривается полная утилизация всех отходов производства, что позволит сэкономить природные ресурсы и ликвидировать отвалы, а это также положительно отразится на окружающей среде.
Добыча любого природного ресурса связана с воздействием на окружающую среду. Значит, заменяя первичные ресурсы вторичными (железосодержащие продукты – окатышами из отходов) мы тем самым снижаем и косвенное воздействие на окружающую среду.

РАЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА УТИЛИЗАЦИИ ЗАМАСЛЕННОЙ ОКАЛИНЫ ПРОКАТНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Принципиальная схема установки

1 – вторичный отстойник; 2 – сгуститель; 3 – ленточный вакуум-фильтр; 4 – печь КС; 5 – бункер обезмасленной окалины; 6 – смеситель; 7 – активатор; 8 – гранулятор; 9 – непрерывный шахтный агрегат для пропарки и сушки окатышей; 10 – бункер-накопитель; 11 – бункер доменного или измельченного ваграночного шлака; 12 – бункер измельченной негашеной извести; 13 – бункер окалины и фильтрующего материала; 14 – бункер измельченного ваграночного шлака; 15 – смесители; 16 – котел-утилизатор; 17 – электрофильтр; 18 – дымосос; 19 – насос; 20 – дымовая труба; 21 – виброувлажнитель конструкции ДонНТУ; 22 – бункер-накопитель.
Рисунок 1– Принципиальная схема установки утилизации отходов прокатного производства
 
PR-CY.ru Rambler's Top100