Пути решения экологических проблем металлургической промышленности на примере ОАО «Енакиевский металлургический завод»

МIНИСТЕРСТВО ОСВIТИ I НАУКИ, МОЛОДI ТА СПОРТУ УКРАIНИ

ДВНЗ  «ЛУГАСНКЬКИЙ КОЛЕДЖ БУДIВНИЦТВА, ЕКОНОМIКИ ТА ПРАВА» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

РЕФЕРАТ

«ПУТИ РЕШЕНИЯ ЭГОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ МЕТАЛУРГИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ НА ПРИМЕРЕ ОАО «ЕНАКИЕВСКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ЗАВОД»» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                                                          Выполнила :

                                                                                                          Студентка группы 2МД-116

                                                                                                          Ануфриенко А. А. 

                                                                                                           Проверила:

                                                                                                           Славгородская Ю.В. 
 
 
 
 
 
 
 

Луганск

2011

    СОДЕРЖАНИЕ 

    Введение

    1. Литературный обзор по теме  работы

    2. Анализ структурно-технологической  схемы ОАО «Енакиевсий металлургический завод» как источника образования отходов и выделения загрязнителей

    3. Оценка выполнения экологической  программы предприятия

    4. Технико-технологические решения  по снижению негативного влияния  ОАО «ЕМЗ»

    Выводы

    Список  использованной литературы 

    Введение 

    ОАО «Енакиевский металлургический завод» (ОАО «ЕМЗ») – одно из старейших  промышленных предприятий Украины. Первый свой металл он дал в далеком 1897 году. ОАО «ЕМЗ» специализируются на выпуске различных видов заготовки  и проката по мировым стандартам. Предприятие имеет полный металлургический цикл от производства агломерата и чугуна до выпуска товарного продукта. На данный момент им выплавляется около семи процентов всего металла страны.

    Как и любое металлургическое предприятие, завод является «поставщиком» большого количества загрязнителей в атмосферу и водоемы, а также «производителем» крупнотоннаж-ных отходов, таких как: шламы и шлаки доменного и конвертерного производств, отработанные формовочные смеси, скрап, лом и обрезь черных металлов и так далее.

    Актуальность:

    определяется  формированием комплексного подхода  в вопросе снижения негативного  влияния ОАО «Енакиевский металлургический завод» на окружающую природную среду.

    Цель  исследований:

    анализ  работы предприятия и разработка технико-технологических решений наиболее актуальных экологических проблем завода.

    Научная новизна

    состоит во внесении изменений в существующие технологические схемы ряда подразделений  ОАО «ЕМЗ» (аглофабрика, система  химводоочистки), позволяющих снизить  количество загрязнений и внедрить ресурсосберегающие технологии, а также оптимизации действующих методик обращения с отходами.

    Для достижения поставленной цели в работе ставятся и решаются следующие задачи:

    1. Изучение металлургических мероприятий  Украины и мира как источников образования отходов и выделения загрязнителей, а также опыта обращения с ними для снижения экологических рисков.

    2. Всестороннее изучение существующей  технологии производства с установлением  мест образования отходов и  выделения загрязнителей; определение наиболее проблемных точек с точки зрения влияния на окружающую среду.

    3. На основе современного мирового  опыта предложить технологические  решения и меры, максимально снижающие  вредное воздействие завода:

     – модернизации технологической схемы  аглофабрики для снижения пылевых выбросов в атмосферный воздух;

     – разработка технологической схемы  химводоочистки с возможностью использования  вод ухудшенного качества;

     – технические решения по оптимизации  систем обращения с твердыми отходами и шламами;

     – разработка и внедрение системы экологического менеджмента как средства повышения эффективности работы экологического отдела предприятия. 

    1. Литературный обзор  по теме работы 

    Металлургическая  промышленность Украины по объемам  производства занимает седьмое место  в мире. Ее развитию способствует привлекательная ценовая конъюнктура на внешних рынках металлопродукции. Промышленный потенциал горно-металлургического комплекса Украины в последние годы – фундаментный элемент экономики государства. Горно-металлургический комплекс является основным донором бюджета, обеспечивая больше 40 % поступлений валюты. Его часть в валовом внутреннем продукте приближается к 30 % [1].

    Сегодня в мире существует три основные технологии выплавки металла: мартеновская, конвертерная и плавка в электрических печах. В настоящее время более половины мирового металла выплавляется в конвертерах [2]. В основу процесса положена обработка исходного сырья разнообразными окислителями без дополнительного подвода тепла извне. Различие в шихтовых материалах, требований к конечному продукту обусловили наличие большого количества разновидностей конвертерного процесса. Так, к примеру, в зависимости от газообразного сырья выделяют плавку на воздушном, кислородном и смешанном дутье. По способу подвода газа различают три группы методов – с верхней (через водоохлаждаемую фурму), с нижней через дно (с помощью специальных устройств) и с комбинированной продувкой (одновременная подача газов сверху и снизу). Наиболее эффективным методом разливки получаемого металла являются машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), куда направляется предварительно рафинированный и легированный продукт. Получение готового сортамента осуществляется в сортопрокатных цехах. Помимо основной технологической цепочки предприятия металлургической отрасли включают в себя дополнительные производства, обеспечивающие необходимым сырьем (получение извести, приготовление формовочных смесей) и энергией (ТЭЦ-ПВС).

    В области природоохранной деятельности показателен пример металлургических предприятий ряда стран Западной Европы, например, Финляндии. Лидирующим производителем металла в этой стране по праву считается корпорация Ruukki, которой принадлежит несколько заводов на юго-западе Финляндии, а также крупнейший металлургический комбинат в г. Раахе на севере страны. Предприятие находится практически в центре небольшого городка с населением 22,4 тыс. человек на территории международного морского порта. Лучшей иллюстрацией высокого уровня обеспечения экологической безопасности производства является непосредственное соседство промышленных площадок комбината с жильем и объектами социальной инфраструктуры (клубами, ресторанами и т.п.). Приведенный пример не единичный случай, а широко распространенная практика большинства европейских металлургических заводов [3].

    В связи с дефицитом качественного  традиционного металлургического  сырья, существенным ростом цен на энергоносители, экологическими проблемами регионов перспективными направлениями развития металлургической отрасли является использование  вторичных материальных и энергетических ресурсов [4,5], переход на энерго- и ресурсосберегающие технологии. Для большинства предприятий металлургии в России и Украине наиболее существенные экологические проблемы, требующие безотлагательного решения, связаны с эксплуатацией устаревшего оборудования и технологических схем, несоблюдением технологических требований и режимов эксплуатации оборудования, несоответствием сырья и материалов нормативно-техническим документам. Как отмечается в работах [3, 6] остро стоят вопросы снижения количества газо-пылевых выбросов аглофабрик, уменьшение объемов водозабора, переработки шлаков и шламов. 

    2. Анализ структурно-технологической  схемы ОАО «Енакиевсий  металлургический  завод» как источника  образования отходов  и выделения загрязнителей 

    Предприятие имеет полный технологический цикл: от аглодоменного производства до выпуска прокатной продукции из различных марок стали. На рисунке 2.1 представлена общая схема ОАО «ЕМЗ». ОАО «Енакиевский металлургический завод» специализируются на выпуске непрерывнолитой и горячекатаной заготовки, сортового и фасонного проката из низкоуглеродистых и низколегированных сталей по мировым стандартам. Предприятие имеет полный металлургический цикл от производства агломерата и чугуна до выпуска товарной литой и горячекатаной квадратной заготовки, сортового проката и катанки. На данный момент на ЕМЗ выплавляется около семи процентов всего металла страны.

    В состав предприятия входит аглофабрика, доменный цех, сталеплавильный комплекс, состоящий из трех кислородных конвертеров, двух установок «ковш-печь» и двух шестиручьевых машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), а также прокатный комплекс, состоящий из трех сортопрокатных станов. В технологической связке с производством ОАО «ЕМЗ» находится комплекс СП ООО «Метален».

    Агломерат получают в ходе процесса спекания смеси мелкозернистых руд и концентратов, отходов металлургического производства с измельченным твердым топливом. Основным отходом являются пылевые выбросы со складов сырья, в результате погрузочно-разгрузочных работ, шламы дробления извести и твердого топлива, выбросы углекислого газа, диоксида серы и оксидов азота. В среднем на аглофабрике образуется порядка 12000 т/год различных пылевых отходов и около 45 т/год шламов. В настоящий момент в технологической схеме в качестве пылеуловителей предусмотрены батарейные циклоны, однако данная система не обеспечивает требуемой степени очистки.

    Полученная  аглошихта (смесь агломерата, флюсов и топлива) и различные добавки (конвертерный и сварочный шлак, скрап, металлическая стружка и тому подобное) направляется в доменные печи. Температура в печи составляет порядка (1900 – 2050) °С за счет регулирования подачи комбинированного дутья. В результате протекания восстановительно-окислительных процессов образуется чугун, шлак и доменный газ. Температура отходящего газа, содержащего диоксид углерода, оксиды азота и серы, взвешенные вещества, не должна превышать 1500 °С. Образующийся шлак поставляется в цех шлакопереработки. Кроме того при очистке доменного газа образуются железосодержащие шламы, направляемые в шламохранилища. В состав доменного цеха входят следующие вспомогательные объекты: три разливочные машины и отделение приготовления известкового раствора; отделение приготовления огнеупорных масс; отделение чистки чугуновозных ковшей; участок ремонта футеровки чугуновозных ковшей. Конечным продуктом доменного производства является жидкий передельный чугун для конвертерного цеха, а на разливочных машинах – чушковый товарный чугун.

    Далее технологическая цепочка предусматривает  переработку чугуна. В конвертерах выплавляется кипящая, полуспокойная, спокойная и низколегированная сталь. Система грузопотоков конвертерного производства состоит из следующих основных линий: доставки и заливки жидкого чугуна; подачи и загрузки лома; подачи, дозирования и загрузки сыпучих шлакообразующих материалов; подачи кислорода; доставки, дозирования и подачи ферросплавов в сталеразливочные ковши; приема, транспортировки и разливки стали; удаления шлака. Жидкий чугун из емкостей для хранения (миксеров), лом, ферросплавы и раскислители, алюмокремниевый флюс подаются в 160-тонные конвертеры. Загруженные материалы продувают кислородом чистоты не менее 99,5%. После продувки скачивают шлак и направляют металл на внепечную обработку на установках «ковш-печь», и далее на машины непрерывного литья заготовок. Температура плавки в зависимости от марок стали колеблется в пределах (1535 – 1575) °С. Наиболее крупными отходами, образующимися в конвертерном производстве, являются шлаки и шламы. В последние годы в среднем порядка 70% их утилизируется на самом предприятии; остальные складируются на шлаковых отвалах и в шламохранилищах. Помимо этого в конвертерном цеху образуются следующие виды отходов: лом огнеупоров, пыль ферросплавов и шлакообразующих смесей, газоочисток установок «ковш-печь», отработанные изложницы. Полученные слитки направляются в сортопрокатный цех для получения проката. Основным отходом данной стадии является лом и обрезь черных металлов, окалина.