Уменьшение вредных выбросов ферросплавного производства технологическим путем
Вфёрросплавном производстве сокращение технологических выбросов осуществляется
впервую очередь путем укрытия открытых рудно-термическихпечей сводами, т.е. перевод их в разряд закрытых печей. Количество вредных выбросов при производстве ферросплавов
взакрытых печах в 80-100раз меньше, чем при выплавке в открытых печах.
Вцелях 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 частностимашины 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 4-5раз). 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: исключения сухого дробления кварцитов в шихтоподготовительных отделениях; освоения выплавки всех марок ферросплавов в закрытых печах и разливом их с помощью машин; обеспечения полной герметизации свода закрытых печей, в частности путем изменения способа загрузки шихты в закрытые печи; перехода на использование укрупненных шихтовых материалов; аспирации процесса рафинирования феррохрома; смешения рудноизвесткового расплава, и силикохрома в ковшах; совместного обжига известняка и хромовой руды; герметизации производственных помещений; установления двойных задвижек на напорных линиях от газодувок; замены последних на печах вакуумными насосами; удаления пыли из пыле-осадительныхаппаратов в закрытый транспорт; максимальной герметизации над колошниковых укрытий и уплотнения мест прохода электродов на открытых печах; организации на участке подачи шихтовых материалов местного эффективного пылеулавливания; максимальной локализации газопылевыделений при выпуске металла и шлака, разливке металла в изложницы, заливке его в специальные машины для разливки.
Пыль, уносимая газами из печей ферросплавного производства, представляет собой подготовленную шихту, обогащенную по основному компоненту. В производстве марганцевых и хромистых сплавов использование уловленной пыли является перспективнымиз-задефицита сырья. При использовании пыли после мокрой очистки, кроме брикетирования, необходимы дополнительное извлечение частиц пыли и осушка шлама. Для рафинировочных процессов пыль марганцевых, хромистых и других сплавов может быть возвращена без брикетирования, путем подшихтовки. Пыль специальных сплавов возвращается в производственный процесс полностью в связи с высокой ее стоимостью. Уловленная при выплавке ферросилиция пыль после окомкования возвращается в печь или используется в производстве огнеупорного кирпича, стройматериалов, для опрыскивания изложниц, в качестве теплоизолирующего материала.