CC BY
126
где РА Рв... Ре - вероятности безотказной работы каждого из звеньев (фаз) технологического процесса.
Расчет, базирующийся на экспериментальных данных, показал, что при очень высокой надежности работы агрегатов каждой фазы (РА = 0,956, Рв = 0,998, Рс = 0,968, Рр = 0,984, РЕ = 0,922, Рр =
0.988. Ре = 0,931) общая безопасность работы снижается и составляет Р0 = 0,771. Таким образом, при весьма высокой надежности работы каждой из фаз общая вероятность отказов достигает 23%. Для первой фазы РА снижение вероятности простоев может быть обеспечено поставкой чугуна на другие объекты (например, в электросталеплавильное производство и др.). При этом у второй фазы имеется некоторый резерв, что позволяет принять меры к увеличению производства стали.
Список литературы
1. Гнеденко Б.В., Беляев Б.К., Соловьев А.Д. Математические методы в теории надежности. М.: Наука, 1965. 524 с.
2. Гнеденко Б.В., Коваленко И.Н. Лекции по теории массового обслуживания. Киев, 1963.
3. Севастьянов Б.А. Эргодическая теория для марковских процессов и ее приложение к телефонным системам с отказами // Теория вероятностей и ее приложения. Т2. Вып.1. М., 1957.
4. Кодгман Л., Крюон Р. Массовое обслуживание. Теория и приложение. М.: Мир, 1965.
5. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969.
УДК 669.162.2
A.A. Серова, В.Д. Черчинцев
ФГБОУВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»
ПРОБЛЕМА ПОВЫШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ДОМЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА
Доменное производство - один из основных переделов чёрной металлургии, загрязняющий окружающую среду. При производстве чугуна образуется большое количество газовых выбросов
© Серова A.A., Черчинцев В.Д., 2011
и отходов (доменный шлак, колошниковая пыль, доменный шлам, шлам смывов и разливочных машин, отсев окатышей и агломерата). Учитывая сырьевую ценность этих отходов, целесообразным и актуальным является их возврат в технологические переделы, в результате чего происходит улучшение экономической обстановки на предприятиях и экологической в целом.
При производстве чугуна используют и получают токсичные горючие газы, большое количество агрегатов работает под давлением порядка 0,07 МПа, температура выплавляемого чугуна превышает 1400°С, а доменного газа в фурменном очаге - порядка 2000°С и выше, используются мощные стационарно установленные грузоподъемные механизмы и тягодутьевые средства.
Главнейшей задачей является разработка и внедрение прогрессивных схем комплексной подготовки к утилизации вторичных материальных ресурсов металлургического производства. Малоотходные и безотходные технологии предполагают рациональное использование также и воды. В настоящее время широко внедряется система оборотного водоснабжения, что позволяет рационально использовать водные ресурсы, исключая сбросы.
Агломерационное производство во многом позволяет эффективно решать проблему утилизации отходов производства. Однако для металлургических заводов с полным циклом часто становится актуальной проблема накопления цветных металлов во вторичной шихте. Следует отметить, что для процесса агломерации повышенные содержания цинка и других цветных металлов, например в доменных шламах, не имеют особого значения. Трудности возникают при подаче агломерата в доменную печь. Утилизация шламов мокрых ступеней доменных газоочисток в аглопро-изводстве без обесцинкования вызовет прогрессирующее увеличение поступления цинка в доменную печь, что неизбежно приведет к отрицательным последствиям. Операция удаления цинка из замкнутой системы «аглофабрика - доменная печь» обесцинкова-нием шламов позволит предотвратить накопление цинка в этой системе. Способ извлечения цинка из доменных шламов включает в себя выщелачивание и выделение цинка из раствора, отличается тем, что выщелачивание проводят аммиачно-карбонатным раствором, а последующее выделение цинка ведут дистилляцией аммиака, который возвращают на приготовление аммиачно-карбонатного раствора. Данный способ позволяет получать технический оксид цинка, так как после выщелачивания он не загрязняется исходным реагентом, а сам реагент легко регенерируется и вновь возвращается в процесс. Необходимую степень обесцинкования доменных шламов следует определять для каждого пред-
приятия с учетом конкретных условий по результатам баланса цинка.
Шламы подбункерных помещений доменных печей похожи по хим- и грансоставам на шламы аглофабрик, поэтому в настоящее время единственным направлением утилизации шламов является использование их в качестве компонента аглошихты. Подготовка их в этом случае предусматривает обычные стадии обезвоживания.
При переходе на сухие способы очистки газа (например, в электрофильтрах) и уборки подбункерных помещений исключаются образование шламов, затраты на содержание шламонакопите-лей, а также необходимость обезвоживания шламов при подготовке их к утилизации. В данном случае необходимо организовывать беспылевую выгрузку во избежание вторичного пыления и увлажнение уловленной пыли до 6% перед подачей на аглофабрику. Кроме использования пылей в аглошихте возможным вариантом является их брикетирование и подача в доменную печь или способ утилизации пылей путем подачи в фурмы печи совместно с колошниковым газом.
Ключевой установкой в технологии беспыльной выгрузки из бункеров накопленной пыли и подготовки к дальнейшему использованию является специальный вибросмеситель-увлажнитель пылей, позволяющий получать непылящий гомогенный сыпучий продукт с необходимой влажностью. Производительность такого увлажнителя составляет 15-20 т/ч.
Так, гидросмыв подбункерных помещений можно заменить на сухую уборку пыли с помощью всасывающей установки, транспортирующей ее к разгрузителю, откуда через двухкамерный затвор-питатель пыль и мелкие просыпи будут попадать в бункер нагнетательной установки и транспортироваться к увлажнителю, куда будет поступать пыль от сухой технологической очистки газа. Далее готовая к утилизации пыль подается на аглофабрику.
Доменные шлаки можно гранулировать как на припечных гранустановках (рекомендуется для вновь строящихся печей), так и на отдельно стоящих. Припечная грануляция имеет определенные экологические преимущества. Методы грануляции разнообразны: грануляция водой (например, гидрожелобной способ) и воздухом. Так, на запыленность колошникового газа влияют такие факторы, как предварительный отсев агломерата, давление под колошником и т.д. Чем меньше мелочи в загружаемом агломерате, тем ниже запыленность. Впоследствии отсев агломерата можно отправлять на аглофабрики или брикетировать и использовать как сырье для доменной плавки.
Однако даже при исключении образования текущих шламов, их уже накоплено огромное количество, а их металлургическая ценность по-прежнему высока. Вопросу утилизации таких шламов также следует уделить особое внимание. Так, например, заскла-дированные шламы нужно забирать из шламонакопителей при помощи земельных снарядов, очищать от ненужных примесей (палки, камыши), аналогично свежим шламам обезвоживать. Далее подготовленные шламы можно смешивать с текущими сухими ЖСО и, получая гомогенный продукт заданной влажности, утилизировать.
В современных условиях актуальность и необходимость повышения уровня экологической безопасности на металлургических предприятиях не вызывает сомнений. Проектируемые и существующие опасные производственные объекты в металлургии нуждаются в проведении комплекса мероприятий, направленных на обеспечение экологической безопасности.
Решающим фактором в снижении техногенной нагрузки на окружающую среду является вывод из производства морально устаревших технологий и оборудования, экологически опасных производств. Также следует ввести новые производственные мощности с комплексами природоохранных мероприятий, провести реконструкции и техническое переоснащение существующих основных фондов предприятия, постепенно внедрять передовые современные экологически безопасные технологии.
Список литературы
1. Большаков В.И. Динамичное развитие технологии и оборудования доменного производства Японии // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2006. № 6. С. 10-13.
2. О проблемах построения теории безопасности / В.К. Мусаев, С.П. Сущев, В.А. Акатьев, М.И. Шиянов, А.Н. Ивлев// Техно-сферная безопасность, надежность, качество, энерго- и ресурсосбережение: материалы междунар. науч.-практ. конф. Вып. IX. Ростов н/Д.: РГСУ, 2007. С. 59-64.
3. Мазур И.И., Молдаванов О.И. Курс инженерной экологии. М.: Высш. шк., 1999. 447 с.
4. Хоружая Т.А. Оценка экологической опасности. М.: «Книга сервис», 2002. 208 с.
5. Велецкий Р.К., Каненко Г.М. Разработка технологии по переработке ЖСО металлургических предприятий // Вестник. 1999. №4. С.27-28.
