Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 3 (Тимонин А.С. - Инженерно-экологический справочник), страница 12

При переработке отвальных шлаков плавку ведут в руднотермических печах. Электроды печи погружаются в шлак, служащий телом сопротивления. Электротермичес- кая переработка шлаков представляет собой восстановительный процесс взаимодействия расплава с находящимся на его поверхности коксом. В результате протекания при 1250— 1500 'С ряда окислительио-восстановительных процессов происходит восстановление цинка, возогнанные пары которого направляются в конденсатор, где цинк превращается в жидкий металл, подвергаемый ликвации с последующим рафинированием или отливкой в чушки для отправки потребителям.

Несконденсированный в металл цинк улавливается в виде пыли в пылеуловителях. После возгонки цинка шлак сливают из печи и передают в отвал или на извлечение железа с одновременным использованием его силикатной части. Отделяемый штейн с достаточной концентрацией меди передается в медеплавильное производство.

Свинец, отделяемый от цинка при ликвации, вместе с черновым металлом, образующимся в электропечи, передается на рафинирование. На целом ряде производств, в том числе черной и цветной металлургии, производстве стекла и керамики, цемента и соды, образуется большое количество отходов огнеупорных материалов.

Основное количество огнеупорного лома образуется на предприятиях черной металлургии и в литейных производствах машиностроительных заводов. Значительное количество огнеупорного лома образуется в устройствах для разливки стали, и прежде всего а сталеразливочных ковшах, которые футеруются в основном алюмосиликатными огпеупорами. При ремонтах воздухонагревателей доменных и коксовых печей образуется лом 51 Глава 2. Утилизация твердых отходов черной и цветной металлургии муллитокремнеземистых, муллитовых, муллитокорундовых и корундовых изделий. На предприятиях фарфора-фаянсовой, электрокерамической, абразивной промышленности образуется лом карбидкремниевых изделий.

Химический состав и физические свойства образующсгося огнеупорного лома не контролируются. Разборка огнеупорной футеровки печей и других тепловых агрегатов на большинстве предприятий производится вручную по элементам огнеупорной кладки. Разборка футеровки начинается со свода печи. Перед его обрушением в печь вводят стальные короба, затем свод обрушивают завалочной машиной.

После этого короба с отходами кладки вынимают на рабочую площадку, где производится первичная ручная разборка. Затем производится разборка торцевых стен печи. Для удаления отработанной футеровки в шлаковики вводят скрепер-машины, которые подают отработанные огнеупоры и шлак в контейнеры. Далее контейнеры транспортируются на сортировочные площадки. Начальная стадия сортировки изношенной кладки мартеновских печей происходит непосредственно на рабочих площадках у самих агрегагов, где производится выборка годного для повторного использования кирпича. Годный лом собирается в контейнеры, которые затем отправляются потребителю.

Отходы лома, к которым относятся блоки футеровки размером более 500 мм с включениями шлака и металла, а также мелочь размером менее 20 — 30 мм„ уходят в отвал. Процесс ручной соргировки огнеупорного лома отлича- ется низкой производительностью и тяжелыми условиями труда. На некоторых крупных металлургических комбинатах действуют установки по механизированной сортировке огнеупорного лома. При разборке огнеупорного лома для извлечения частиц металла, имеющихся в нем, используется магнитная сепарация. В этом случае фракция размером менее 20 мм, оставшаяся после ручной сортировки, поступает в шаровые мельницы, работающие в замкнутом цикле с грохотом, где лом измельчается до размера частиц не более 3 мм.

Измельченный лом подается на магнитные сепараторы. Общая схема магнитной сепарации огнеупорного магнезиального лома представлена на рис. 2.12. Огнеупорный лом используется как вторичное сырье для производства огнеупоров. Шамотный лом применяется при изготовлении обычного и ваграночного кирпича, в производстве пористой керамики, жаропрочных бетонов. Магнезиальный лом используют при изготовлении периклазохромитовых и хромитопериклазовых изделий и порошков. Лом динасовых изделий применяют в огнеупорной промышленности при изготовлении бетонных и динасовых блоков, а также плит для наружной облицовки зданий.

Лом муллитокремнеземистых, муллитовых и муллитокорундовых изделий используют при производстве высокоглинозсмистых масс для футеровки разливочных ковшей. Вторичные огнеупорные материалы широко используют на машиностроительных предприятиях и заводах цветной металлургии. Малоизмененные огнеупорные изделия, отобран- Часть ИП. Технологические решеиия ло утилизации твердых отходов Рис. 2.12. Схема магнитной сепарации магиезиального лома 53 ные при ремонте печей, идут в кладку этих же печей. Повторное испольювание огнеупорных изделий наибопее эффективно, так как не требует пополнительных затрат ручного труаа и энергии и позволяет экономить первичные огнеупоры, В производственном комплексе страны образуется огромное количество отходов черных металлов в виде пома и скрапа. Использование вторичных металяов имеет важнейшее значение, поскольку обеспечивает большую экономию общественного труда.

Это связано с тем, что затраты на вовлечение металлоотходов в оборот значительно меньше, чем на выплавку мегалла из руды. Использование 1 т подготовленного лома черных металлов позволяет экономить свыше 1,8 т руды, агломерата и окатышей, 0,5 т кокса, 45 кг флюсов, около 100 м' газа. При этом экономится более половины энергии, необходимой на выплавку металлов из руды. Экономия энергии при использовании металлолома вместо выплавки металла из руды характеризуется следующими данными, %: Алюминий. .95 Медь ...................,............ .83 Сталь .

„.. 74 Свинец . .64 Цинк .. .60 При использовании металлолома для выплавки металлов значительно снижается нагрузка на окружающую среду (табл. 2.4). Поскольку металлы являются важнейшим конструкционным материалом и применяются во всех отраслях промышленности, строительстве, сельском хозяйстве и на транспорте, то и происхождение их отходов может быть самым различным. Гпава 2. Утилизация твердых отходов черной и цветной металлургии Таблица 2,4 Сравнительное воздействие па окружающую среду производства 1000 т стали Вьшлавка стали нз Факторы, влияющие нао ающ юс ед Экономия, % отходов ды 2278 250 90 Использованне первичного сырья„т Расход воды, м' 32600 62750 40 Количество веществ, загрязняющих атмо е, т 17 12! 86 2828 63 Отходыго поп смышленных аз аботок,т В общем виде металлолом — это металлические изделия, оборудование, машины, здания и сооружения или их металлические части, непригодныс для дальнейшей эксплуатации.

Металлолом может бьггь промышленным, военным, судовым, бытовым и бесхозным. Промышленный металлолом состоит из скрапа, амортизационного лома, отходов, образующихся при металлообработке, и других отходов металла. Военный металлолом включает предметы военной техники, военно-технического имущества и боеприпасы.

Судовой металлолом состоит из плавучих средств и их оборудования. Бытовой металлолом — это предметы и детали бытовой техники и бытовых машин. Скрап — зашлакованные отходы черных металлов. Скрап может быть стальным и чугунным. Стальной скрап — мелкие стальные частицы, образующиеся при разбрызгивании стали во время ее транспортировки и разливки в изложницы, а также осгывшая сталь на стенках и дне разливочного ковша. Максимально возможное использование скрапа при выппавке стали зависит от способа ее производства. Объем применения скрапа при различных способах производства стали приведен ниже, %: 54 Мартеновская печь .„.....................

70 — 80 Бессемеровский конвертер ................... 20 Кислородный конвертер ............... 50 — 60 Электропечь .................. 98 Основное количество вторичных черных металлов образуется при их производстве, а также при амортизации оборудования. Доля источников образования отходов и лома черных металлов характеризуется следующими данными, %: Производство металла .......................... 45 Амортизация оборудования ................. 33 Металлообработка ...................,............. 20 Шлаковые отходы................................... 2 Амортизационный лом образуется при ликвидации основных средств, капитальном и текущем ремонте оборудования, ремонте и замене технологической оснастки и инструмента, а также при ремонте и замене малоценного инвентаря. Количество образующихся в промышленности отходов черных металлов зависит от отрасли промышленности: наибольший объем отходов образуется в транспортном машиностроении, судостроении, станкостроении, приборостроении и других отраслях экономики.

Степень использования металла при изготовлении изделий, возведении сооружений и других объек- Часть ИП. Технологические решения но утилизации твердых отходов гов называется коэффициентом использования металла (КИМ). Этот коэффициент Копределяют по уравнению: К=Д,/Д, где Д вЂ” количество использованного металла; Д, — количество металла, перешедшего в состав нового изпелия.

Средний КИМ в российской экономике оставляет 0,7. Самый высокий КИМ вЂ” в строительстве, что объясняется использованием подавляющей части металла в этой отрасли без обработки (арматура, балки, швеллеры и т.п.). Отходы в строительстве образуются в основном при раскрое мегалла. Самый низкий КИМ вЂ” в авиации, что связано с малой серийносгью производства в этой отрасли. В отдельных производствах в отходы уходит до 70 — 80% металла.

Большое число видов отходов мегаллов и разнообразие технологий их переработки как вторичного сырья определяют необходимость четкой их классификации. Классификация отходов черных металлов возможна по следующим признакам: — сферам образования лома в процессе кругооборота металла в экономике; — характеристикам лома с точки зрения необходимости его подготовки; — направлениям использования пома в металлургическом производстве. Наибольшее распространение получила классификация в зависимости от характеристик лома, определяющих возможности и направления его подготовки к переработке (исходное состояние, степень однородности, вещественный и химический со- ставы, размеры, масса и Форма куска и др.).