Уменьшение вредных выбросов ферросплавного производства технологическим путем

В фёрросплавном 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: 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-осадительных аппаратов 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 перспективным из-за дефицита 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.