Лекция Уменьшение вредных выбросов ферросплавного производства технологическим путем
План
1 Защита атмосферы от вредных выбросов ферросплавного производства
2 Уменьшение вредных выбросов ферросплавного производства технологическим путем
В ферросплавном производстве сокращение технологических выбросов осуществляется в первую очередь путем укрытия открытых рудно-термических печей сводами, т.е. перевод их в разряд закрытых печей. Количество вредных выбросов при производстве ферросплавов в закрытых печах в 80-100 раз меньше, чем при выплавке в открытых печах.
В целях снижения выбросов вредных веществ внедряется автоматизация процессов подготовки и подачи шихты (подача шихты в печь производится по труботечкам), загрузки электродной массы и регулирования уровня электродов; применяются специальные машины для разливки ферросплавов, в частности- машины конвейерного типа; механизируются операции для очистки и отгрузки ферросплавов; осуществляется комплексное использование сырья.
Выделение газа и пыли в значительной степени зависит от технологии выплавки ферросплава. Средняя скорость образования печного газа почти пропорциональна количеству подводимой энергии, следовательно, при увеличении полезной мощности печи возрастает количество выделяемых газа и пыли. Пылеватые руды и флотационные концентраты загружаются в печь, предварительно пройдя окускование различными методами (агломерацией, брикетированием, грануляцией), что предупреждает вынос мелких частиц, который может составлять 15% от количества заданной руды.
По технологическим условиям такие сплавы, как силикокальций, малоуглеродистый феррохром, ферровольфрам и др., чаще всего выплавляются в печах открытого типа. На выброс пыли и газов в этом случае значительное влияние оказывает технология плавки (количество пыли, уносимой с газами, может уменьшаться или увеличиваться в 4-5 раз). Так, увеличение запыленности газа наблюдается при недостаточном погружении электрода в шихту, увеличении количества подводимой энергии на единицу объема печи.
При производстве высокохромистого ферросилиция выделение газа и пыли зависит от частоты и качества загрузки материалов в печь, так как внезапный обвал настылей в ней сопровождается значительным выбросом газов с повышенным пылесодержанием.
Неравномерным пылевыделением характеризуются рафинировочные печи, у которых отсутствует глубокая посадка электродов, а выпуск металла, добавление шихты и подвод электроэнергии носят циклический характер.
При выплавке хромовых и марганцевых ферросплавов (составляющих вместо 40% продукции ферросплавного производства) образуются саморассыпающиеся шлаки. Для уменьшения пыления их следует транспортировать в расплавленном состоянии.
При выплавке ферросилиция отходящие газы электропечей представляют собой смесь образующихся в процессе плавки реакционных газов с воздухом, которая засасывается под зонты печей. В состав печных газов входит главным обрезом оксид углерода, который в большей части своей сгорает, окисляясь до углекислого газа. Объем отсасываемого газа в смеси с воздухом, количество выбрасываемой пыли и содержание диоксида кремния в газе находятся в прямой зависимости от мощности печей, процентного содержания кремния в выплавляемом сплаве. Так, при увеличении содержания кремния в сплаве в два раза (с 46 до 90%) количество пыли возрастает в 12 раз, диоксида кремния в 18 раз.
Для защиты от загрязнения атмосферного воздуха выбросами от производства феррованадия предусматривается замена сильвинита известью. Для предотвращения выбросов смолистых веществ при производстве феррохрома необходимы: полная механизация процессов наращивания электродов (наварки кожухов, загрузки электродной массы); максимальная герметизация печей, устраняющая поступление печных газов в воздушную среду производственных помещений и в атмосферный воздух через места прохода электродов, печные карманы и т.п.; разработка методов улавливания их и
дожигания, методов нейтрализации смолистых веществ.
Прогрессивными вариантами алюмотермического процесса являются: переход на эпектропечную выплавку металлического хрома и безуглеродистого феррохрома, что позволяет резко уменьшить образование шестивалентного хрома; применение электропечного процесса с предварительным расплавлением части оксидов и флюса; внепечная плавка в изолированных камерах с выпуском металла и шлака (металлический хром, ферротитан и др.); металлический переплав; исключение применения молотых шлаков металлического хрома для футеровки плавильных шахт, так как в процессе плавки он насыщается шестивалентным хромом; производство азотированного феррохрома только в вакуумных агрегатах, так как при обычной выплавке азотированного хрома в отходящих газах содержится большое количество шестивалентного хрома.
В ферросплавных цехах сокращение технологических выбросов достигается путем:
1 исключения сухого дробления кварцитов в шихтоподготовительных отделениях;
2 освоения выплавки всех марок ферросплавов в закрытых печах и разливом их с помощью машин;
3 обеспечения полной герметизации свода закрытых печей, в частности путем изменения способа загрузки шихты в закрытые печи;
4 перехода на использование укрупненных шихтовых материалов;
5 аспирации процесса рафинирования феррохрома; смешения рудноизвесткового расплава, и силикохрома в ковшах; совместного обжига известняка и хромовой руды;
6 герметизации производственных помещений; установления двойных задвижек на напорных линиях от газодувок;
7 замены последних на печах вакуумными насосами;
8 удаления пыли из пыле-осадительных аппаратов в закрытый транспорт;
9 максимальной герметизации над колошниковых укрытий и уплотнения мест прохода электродов на открытых печах;
10 организации на участке подачи шихтовых материалов местного эффективного пылеулавливания;
11 максимальной локализации газо- пылевыделений при выпуске металла и шлака, разливке металла в изложницы, заливке его в специальные машины для разливки.