Основные пути сокращения водопотребления предприятиями черной металлургии

Основными направлениями снижения водопотребления предприятия­ми черной металлургии являются: внедрение сухих способов очистки технологических газов от пыли, оксидов серы и азота; совершенст­вование способов промывки металла после обезжиривания и травления; применение новых схем воздушного охлаждения крупных метал­лургических агрегатов (например, печей и прокатных станов); совер­шенствование систем оборотного водоснабжения; применение испа­рительного охлаждения, а также охлаждения горячей химически очи­щенной водой.

Большой расход технической воды при традиционном способе охлаждения металлургических агрегатов (холодной технической во­дой) связан с большими тепловыми нагрузками и наличием в воде накипеобразователей. Например, на охлаждение доменной печи тре­буется воды до 4000 м³ /ч, однако очищать такое большое количество воды от накипеобразователей и извести практически невозможно.

Сущность системы испарительного охлаждения заключается в использовании скрытой теплоты парообразования воды для отвода тепла от охлаждаемых деталей. Скрытая теплота парообразования при атмосферном давлении составляет приблизительно 2260 кДж/кг. Один килограмм воды при испарительном охлаждении отбирает от охлаж­даемой детали до 2550 кДж тепла, а при традиционном охлаждении холодной водой 40-80 кДж. Меньший расход воды на охлаждение за счет использования скрытой теплоты парообразования позволяет применять химически очищенную деаэрированную воду, при кипении которой в охлаждаемых деталях не образуется накипь, что ведет к увеличению срока их службы.

Например, для охлаждения печей прокатного цеха требуется 10— 15 тыс.м³ воды в час. При испарительном охлаждении этот расход снижается в 60—100 раз.

К снижению расхода воды ведет и охлаждение горячей химически очищенной водой. Сущность этого способа заключается в том, что для охлаждения элементов печи используют химически очищенную воду с начальной температурой около 70°С, которая после нагрева в охлаждаемых элементах печи до 95 °С служит теплоносителем для подогрева конденсата, теплофикации и горячего водоснабжения. Цир­куляционный контур охлаждающей воды выполнен замкнутым, по­тери воды восполняются химически очищенной деаэрированной водой.

Внедрение систем оборотного водоснабжения может резко сок­ратить удельный расход воды в агломерационном производстве, кото­рый сейчас составляет около 8 м³/т агломерата. Для этого надо совер­шенствовать систему водо-шламового хозяйства фабрик, сократить продувки чистого и грязного циклов, использовать продувочную воду после ее доочистки для гидрообеопыливания и т.п.

При травлении металлов различными кислотами образуются высо­ко минерализованные отработанные травильные растворы и промывные воды. Эти воды можно обрабатывать различными реагентами для по­лучения товарной продукции и использования доочищенных вод в сис­темах оборотного водоснабжения.

На многих коксохимических заводах, несмотря на наличие сильно загрязненных сточных вод сложного состава, совершенно исключен сброс в естественные водоемы. Существенное сокращение жидких отходов коксохимических производств достигается заменой свежего пара циркулирующей аммиачной водой, переходом на коксование предварительно высушенной угольной шихты, изменением технологии сернокислотной очистки сырого бензола и т.п. Перспективным является использование очищенных биохимическим путем сточных вод, со­держащих окисляющихся компонентов до 5 мг/л, для подпитки охлаж­дающих систем, что снизит водопотребление. Для обезвреживания сточных вод, содержащих масла и другие органические и неорганичес­кие примеси, перспективным является огневой метод. Современные конструкции установок огневого обезвоживания сточных вод предус­матривают возможность использования теплоты сгорания и утилизации образовавшихся солей.