CC BY
13
ОЦЕНКА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ УТИЛИЗАЦИИ
КОНВЕРТЕРНЫХ ГАЗОВ
Максимов Александр Александрович
Аспирант, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова г. Магнитогорск, кафедра ТиЭС
Агапитов Евгений Борисович
Доктор. тех. наук, профессор, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова г.
Магнитогорск, кафедра ТиЭС
АННОТАЦИЯ
В данной работе рассматривалась проблема утилизации конвертерных газов. Была дана оценка энергетического потенциала отвода и очистки вторичного энергетического ресурса с целью его использования для теплотехнических нужд производства.
ABSTRACT
In this work the problem of utilization of converter gases was considered. The assessment of an energy potential of branch and cleaning of a secondary energy resource for the purpose of its use for heat technical needs of production was offered.
Ключевые слова: конвертер, вторичный энергетический ресурс, сухая газоочистка, конвертерный газ, газоотводящий тракт.
Keywords:converter, secondary energy resource, dry gas purification, converter gas, gas outlet path.
Конвертерный газ, который при работе кислородных конвертеров без дожигания окиси углерода является горючим, пока в России как топливо не используется. Технические возможности отведения от конвертеров и использования всего количества образующегося горючего газа ограничены. Неизбежные потери конвертерного газа будут высокими (около 20—30%).
Газы на выходе из кислородного конвертера содержат энергию 0,95- 1,05 МДж/т стали (20% физического тепла и 80% химической энергии). Использование теплоты
газов позволяет сэкономить до 30 тыс. т. условного топлива на 1 млн. т. стали [1].
Согласно литературным данным газы, выходящие из конвертера, состоят из 90% СО и 10% СО2. В состав конвертерных газов в незначительном количестве (до 1%) входят N2, Н2, О2. Образующиеся в процессе плавки газы покидают конвертер через горловину, их выход составляет 4,5-6 м3/ мин на 1 т садки [2].
Конвертерный газ содержит значительное количество плавильной пыли, мелкие частицы железа и его оксидов, мелкие фракции руды, извести и других добавок, загружаемых в процессе плавки и подхватываемых при подаче потоком выходящих из конвертера газов. Количество выделяющейся из металлической ванны пыли меняется по ходу плавки, различно по разным периодам плавки и существенно зависит, в частности, от концентрации углерода. Величина удельных выбросов пыли, при верхней продувке, составляет 13-22 кг/т стали. Средняя концентрация пыли в газе изменяется в пределах 160-350 г/м3 [3].
При ощутимых содержаниях вредных примесей в пыли требуются дополнительные мероприятия по их переработке перед утилизацией. Выбор необходимого для этого способа зависит от содержания вредных примесей, дисперсного состава отходов и целей, поставленных перед производством.
¡»к* л
Рисунок 1. Конвертерная пыль под микроскопом
Определение среднего размера первичных частиц пыли ном микроскопе JSM-6390LV фирмы Jeol. По данным сним-производилось на основе снимков на растровом электрон-
кам (рисунок 1) произведено визуальное изучение отдельных частиц пыли: определение их числа, формы, размеров.
Использование высокоэффективных газоочистных систем с организацией полной и комплексной утилизацией отходов позволит увеличить технико-экономические показатели производства стали и значительно снизить уровень загрязнения окружающей среды.
В последнее время в кислородных конвертерах с целью интенсификации продувки используют систему отвода газов без дожигания, в результате чего получается конвертерный газ, представляющий собой высококачественное технологическое и энергетическое топливо.
При отводе газов из конвертера без доступа воздуха охлаждают и очищают конвертерные газы. Между конвертером и охладителем поддерживают небольшое давление, чтобы исключить подсос воздуха. Содержащаяся в конвертерных газах окись углерода является восстановителем, поэтому в системах без дожигания отсутствует опасность коррозии газового тракта.
Представлений о количестве выделяющихся конвертерных газов и их качественном составе дает диаграмма на рисунке 2, из которой ясно, что фактическая теплота сгорания газа зависит от количества, подсасываемого в тракт воздуха. Для примера на диаграмме штрих-пунктиром рассмотрен период, когда а=0,5.
При пересечении соответствующих кривых находим:
а) коэффициент к, определяющий отношение количества подсасываемого воздуха в газоотводящий тракт к количеству выделяющегося конвертерного газа, кг= = 1,08;
б) состав газа в конвертерном тракте: 23% СО; 30% С02; 47% N2;
в) количество выделяющегося тепла в результате частичного сжигания газа, Q2=1600 ккал/м3;
г) теплоту сгорания газа, Q, = 700 ккал/м3;
д) объем продуктов сгорания при сжигании 1 м3 конвертерного газа, К= 1,85 м3.
Рисунок 2. Диаграмма расчета выхода конвертерного газа
Предпосылкой создания тепловой схемы реализации заданного процесса, является его теплотехнологическая схе-
ма, представляющая собой последовательность технологических процессов производства конечного продукта.
Рисунок 3. Блок-схема утилизации конвертерного газа с материально-тепловыми потоками.Где, К-конвертер, СГО -сухая газоочистка, ТУ -тепло утилизирующее устройство.
Здесь подвод тепловой энергии в конвертер Qт. может рассматриваться, как непосредственно теплота от загружаемого чугуна Qт.ч, так и теплота вносимого шлака Qш. Материальная статья баланса заключается в загрузке чугуна Ч, лома Л и подводе (загрузке) дополнительного материала М
(шлак, известь, кислород, инертные газы и т.д.) в конвертер, что приводит к протеканию экзотермических реакций с выделением теплоты Qэ.р.
Отходящие конвертерные газы Хк.г.=ДА1В1) согласно установленному критерию эффективности ДАВ) ^-0(тт)
должны пройти сухую газоочистку и в дальнейшем с параметрами А2В2(А-температура газа, В-степень его очистки) подаваться на дожигание в какое-то утилизирующее устройство - ТУ, где посредством дополнительной подачи органического топлива или горючих ВЭР (Т) и воздуха (В) обеспечивается дожигание согласно требуемым условиям [4].
Поскольку дожигание производится при температуре не ниже 1250°С с последующим охлаждением то в ТУ, естественно, протекает выработка полезной энергии Qп направленной на выработкой пара для генерации электроэнергии, и образованием уходящих газов Gух, сбрасываемых, предположительно, в дымовую трубу.
Список литературы:
1. Григорьев В.П., Конструкции и проектирование агрегатов сталеплавильного производства: Учебник для вузов /
В.П. Григорьев, Ю.М. Нечкин, А.В. Егоров и др.-М.: МИ-СиС.-1995.
2. Кривандин В.А., Теплотехника металлургического производства[Текст] / В.А. Кривандин, В.В. Белоусов, Г.С. Сборщиков и др.-М.: МИСиС, 2001.
3. Свяжин А.Г. Механизм образования пыли при производстве стали // Сталь. - 1999. - №12.- С.78-81.
4. Ключников А.Д. Критерии энергетической эффективности и резерва энергоснабжения, технологий, технологических установок, систем и комплексов: учеб. пособие. -М.: Изд-во МЭИ, 1996. - 38 с.
МЕТОДИКА ОЦЕНКИ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ МЕНЕДЖМЕНТА
Шимов Виктор Васильевич
Канд. тех. наук, профессор кафедры метрологии, стандартизации и сертификации, Уральский Федеральный Университет имени первого Президента России
Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург
Кононенко Елена Венедиктовна
Канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры метрологии, стандартизации и сертификации, Уральский Федеральный Университет имени первого Президента России
Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург
Ткачук Галина Андреевна
Старший преподаватель кафедры метрологии, стандартизации и сертификации, Уральский Федеральный Университет имени первого Президента России
Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург
Мандрыгина Ольга Анатольевна
Студент кафедры метрологии, стандартизации и сертификации Уральский Федеральный Университет имени первого
Президента России Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург
АННОТАЦИЯ
При внедрении интегрированной системы менеджмента предприятия возникает проблема обеспечения работоспособности ИСМ. Для решения данной проблемы предприятию необходимо создать методику оценки результативности ИСМ.
ABSTRACT
When implementing an integrated enterprise management sy&em there is the problem of providing IMS functionality. To solve this problem, the company needs to create a methodology for evaluating the impact of IMS.
Ключевые слова: менеджмент, интегрированная система менеджмента, оценка результативности, методика оценки результативности.
Keywords: management, integrated management sy&em, performance evaluation, performance evaluation methodology.
Создание интегрированной системы менеджмента (ИСМ) - логичный переход к новому качеству системного менеджмента. Главное преимущество от внедрения интегрированной системы менеджмента состоит в том, что организация использует преимущества каждого из стандартов, входящих в ИСМ [1].
На многих предприятиях уже сформированы ИСМ благодаря последовательному внедрению систем менеджмента, чаще всего - соответствующих международным стандартам ISO 14001 (СЭМ) и OHSAS 18001 (СУОТиПБ). Одной из проблем создания и обеспечения работоспособности ИСМ является создание методики оценки результативности для ИСМ.
