Аналитический обзор - Технологии BREF

Аналитический обзор - Технологии BREF


 

Наступившее тысячелетие окончательно утвердило глобальный подход к оценке эффективности использования и управлению вторичными ресурсами, важнейшими из которых являются ресурсы вторичных металлов.

  • Дополнительная информация


    • Авторы:

В последнее десятилетие активно разрабатываются теоретические основы организации рециклинга как необходимой составной части экологически чистого производства. Получили развитие инновационные концепции «Общества рециклинга» («общества с оборотным использованием ресурсов»), «Экогорода», «Экопродукта», «Экокомбината», «Венозного потока вторичных сырьевых материалов». Их реализация осуществляется на базе передовых научных разработок динамических математических моделей жизненного цикла изделий с использованием методологии «экологических сценариев».

В передовых индустриальных странах (ЕС, Японии, США) приняты законы, нормирующие методы переработки автомобилей, электробытовых и электронных (ЭЭО), упаковочных, строительных и пищевых вторичных ресурсов. Таким образом, законодательно закладывается фундамент экономической системы ориентированной на рециклинг. В качестве приоритетных подходов в отношении вторичных ресурсов упомянутые законы определяют: 1) оборотное использование (recycling); 2) утилизацию (reuse), в том числе тепла; 3) восстановление вторичных материалов (recovery); 4) ограничение образования и безопасное для окружающей среды и человека депонирование отходов (reduce). Ключевыми принципами экологически чистого производства (ЭЧП) являются ресурсосбережение, обращение с отходами, снижение выбросов в окружающую среду и рециклинг. Эти принципы являются основополагающим понятием при обучении, как в технических, так и в гуманитарных вузах.

В основу инновационной концепции экогородов положена методология глобального рециклинга техногенных материалов. Среди типовых экогородов Японии особое место заняли города, системы оборотного использования ресурсов которых базируются на металлургических технологиях. Для реализации концепции экогородов на базе металлургических технологий организован «Специальный комитет по изучению перспектив экотехнологии в металлургии». В разработанной комитетом стратегии развития технологий рециклинга отмечается, что металлургия представляет собой технологический комплекс, в котором представлены многочисленные специальные области, включая технологию металлов, материаловедение, машиностроение, электротехнику, информационные технологии. Металлургические процессы отличаются большой энергетической и материалоемкостью, и отрасль в целом располагает уникальными возможностями с точки зрения использования в качестве вторичного сырья отходов других производств. Общественная система рециклинга, использующая в качестве основы металлургические технологии и инфраструктуру, получила название «экокомбината». Совершенствование экокомбинатов уже в ближайшем будущем потребует существенной модернизации металлургических технологий. Естественным этапом создания общества с оборотным использованием ресурсов стало формирование и законодательное оформление инфраструктуры транспортной системы рециклинга получившей название «Венозного потока вторичных сырьевых материалов».

Рециклинг является ключевым понятием в охране окружающей среды в металлургии. Производство металлов от обогащения сырья и по всем последующим переделам является процессом, для которого требуются большие количества сырьевых и вспомогательных материалов. Рециклинг представляет собой стратегию, позволяющую справиться с большими потоками материалов и связанными с этим факторами воздействия на окружающую среду.

Современные центры рециклинга, которые функционируют во многих регионах мира, особое внимание уделяют проблеме переработки сложного лома и смешанных отходов цветных металлов, а также мелкодисперсных отходов шредирования. Для их решения организуются специальные международные проекты под эгидой ООН. Например, в 2007 году начал разрабатываться проект «StEP» (Solving the E-waste Problem — решение проблемы электронного мусора).

Для технологов – металлургов особую актуальность и научный интерес представляют вопросы промышленной переработки вторичных ресурсов в соответствии с принципами экологически чистого производства, с учетом миграции в их составе загрязняющих металл элементов – «вагантов». Это, в частности, требует разработки новых принципов управления потоками лома, как черных, так и цветных металлов.[1]

Устойчивое развитие и экологически чистое производство

Проблемы охраны окружающей среды и экономного использования ресурсов рассматриваются совместно начиная со второй половины XX века. Экологические проблемы стали приоритетом с 1972 года, когда состоялась первая всемирная конференция ООН по состоянию окружающей среды. Формирование мировой концепции охраны природы и ресурсосбережения представляет собой «общемировой процесс, базис которого определился достижениями в кибернетике (анализ сложных систем), экологии (системный подход к биосферным процессам) и технике (научно-техническая революция)». Обобщенную схему этого процесса часто представляют в виде цепочки: контроль («end-of-pipe») – предотвращение (экологически чистое производство) – управление («устойчивое развитие»).

В настоящее время концепция Устойчивого развития является основой системы хозяйствования практически для всех стран мира. Развитие цивилизации, приемлемое для сохранения окружающей природной среды, должно реализовываться независимо от границ государств. Перечень проблем, решение которых необходимо для устойчивого развития был утвержден на встрече руководителей стран—членов ООН в 1992 г. в Рио-де-Жанейро (Бразилия) в виде декларации “Agenda 21” и, впоследствии, подтвержден конкретными законодательными актами отдельных государств.

Конкретизация концепции «устойчивого развития» выразилась в разработке модели «устойчивого экологически безопасного промышленного развития» – «Ecologicallysustainableindustrialdevelopment» (ESID). Принятие ESID означает начало эпохи «экологически чистого производства» или «экологически чистых технологий». Программа ЮНИДО определяет экологически чистое производство как «непрерывное использование совокупной превентивной стратегии защиты окружающей среды для процессов и изделий с целью снижения рисков для человека и окружающей среды» (1992).

Конференция по ЭЧП в Оксфорде, прошедшая в сентябре 1996 г., подтвердила приведенное выше определение и дала его расширенное толкование. Применительно к производственным процессам ЭЧП означает сокращение материальных и энергетических затрат, исключение из производственного процесса токсичных сырьевых материалов и уменьшение количества и уровня токсичности всех выбросов и отходов до их выхода из производственного процесса. Применительно к продукции ЭЧП означает уменьшение негативного воздействия в течение всего жизненного цикла изделия, начиная от добычи сырья и заканчивая удалением, когда продукт становится отходом или вторичным ресурсом. Применительно к сфере услуг ЭЧП означает соблюдение экологических норм при разработке и предоставлении услуг.

Широкое использование определения «устойчивый» вызвало распространение и частое употребление понятия «устойчивое производство». Термины «экологически чистое производство» и «устойчивое производство» можно считать синонимами [2].

В основу общепризнанной концепции ЭЧП в настоящее время положены разработанные в США в 1980 годах принципы организации производственных процессов в соответствии с технологиями ВАТ и ВРТ. В 1990 г. Конгресс США принял Закон о чистом воздухе, определив 189 токсичных загрязнителей (Кадастр токсичных выбросов - TRI), и Управлению охраны среды (EPA) было поручено выработать национальные стандарты на выбросы, основанные на определении «максимально достижимой технологии охраны окружающей среды» - МАСТ (в последствии – ВРТ – лучшая из возможных технологий). Было впервые официально внедрено понятие ВАТ («Bestavailabletechnology») - лучшая из осуществленных на практике технологий. При лицензировании эксперты стали сравнивать предлагаемую для использования в производстве технологию с ВАТ [3].

В Европе концепция ВАТ была принята в результате Директивы 92/61/ЕС (IVU), главными документами которой стали материалы под названием «Наилучшие имеющиеся технологии» (ВАТ) и «Ссылка на наилучшие имеющиеся технологии» (Bestavailabletechniquesreference -BREF) [4].

Концепция получила дальнейшее развитие в Директиве 96/61/ЕС от 24 сентября 1996 года – «Комплексное предупреждение и регулирование загрязнений (Integrated Prevention and Pollution Control - IPPC)». Директива IPPC изменила технологию контроля и регулирования предельных величин выбросов через так называемые «конечные технологии» - улавливание пыли отходящих газов, места захоронения отходов и проч.Целью IPPC в области охраны окружающей среды является стремление к «Более чистому производству» («Cleaner production»), осуществляемому по передовым промышленным технологиям. Таким образом, директива IPPC направлена на предупреждение образования отходов и снижение соответствующих производственных затрат, то есть ресурсосбережение [5 – 11].

Главной целью директивы IPPC стало определение предельных величины выбросов во все природные среды («Emission Limit Value» - ELV) и разработка Базового документа технологий BAT (BREF).В документах BREF, которые были внедрены в 1999, было установлено различие между мероприятиями по охране окружающей среды, встроенными в процесс (PI - Prevention Integrated technology), и «технологиями на конце трубы» (ЕР – «end-of-pipe»). Базовый документ BREF для производства чугуна и стали с использованием природных и вторичных ресурсов был издан в мае 2000 года [8 – 11].

Нормативы ВАТ [9 – 13] охватывают все металлургическое оборудование от агломерации до прокатки и связаны с установлением уровней выброса (Таблица 1). В России вопросы ресурсосбережения и обращения с отходами в настоящее время регламентируются системой ГОСТов, принятых в 1995…2001 годах [2, 13 – 20].

 

Таблица 1 – Технологии BAT для основных производств черной металлургии.

Производство

Технологии BAT согласно документу BREF

Агломерация

1. Обеспыливание отходящих газов процесса агломерации.

2. Обеспыливание отходящих газов из зоны охлаждения агломерата.

3.Регенерация физического тепла со всей поверхности аглоленты, а также тепла, выделяющегося при охлаждении агломерата.

4. Минимизация выбросов диоксинов и фуранов (PCDD/F) за счет рециркуляции отходящих газов.


5. Минимизация выбросов тяжелых металлов за счет применения системы мокрых скрубберов или исключение пыли, уловленной на выходе из электрофильтра.

6. Минимизация генерирования отходов.

7. Минимизация содержания углеводородов в первичных отходящих газах за счет изменения качества топлива в аглошихте.

8. Утилизация тепла.

9. Минимизация выбросов диоксида серы за счет уменьшения введения серы или десульфурации отходящего газа.

10. Минимизация выбросов оксидов азота за счет рециркуляции отходящих газов или деазотирования.

11. Минимизация загрязнения воды.

Доменное

1. Комплексная регенерация колошникового газа.

2. Прямое вдувание восстановительных агентов в горн доменной печи.

3. Регенерация энергии давления доменного газа.

4. Регенерация физического тепла отходящих газов воздухонагревателей доменной печи.

5. Использование желобов из материала, не содержащего смолы, которые вредны для здоровья человека.

6. Использование эффективной системы очистки доменного газа.

7. Обеспыливание на литейном дворе (в зонах летки, желобов и т.д.).

8. Минимизация выбросов с участка обработки доменного шлака.

9. Обработка сбросной воды из мокрой системы очистки газа.

10. Комплексная утилизация и минимизация вторичных продуктов (твердых отходов, побочных продуктов).

Кислородно-

Конверторное

1. Эффективное обеспыливание в процессах предварительной обработки жидкого чугуна.

2. Эффективное обеспыливание первичного конвертерного газа.

3. Эффективное обеспыливание в процессах обработки жидкой стали (переливание плавки из одного ковша в другой, выпуск стали, скачивание шлака).

4. Минимизация процесса образования отходов.

5. Минимизация сбросных вод при мокрой очистке газа.

6. Минимизация загрязнения воды при прямом охлаждении в процессе непрерывной разливки.

7. Минимизация образования побочных продуктов (шлаки после операции скачивания шлака, шлаки после десульфурации, пыль и шламы) и максимальная их утилизация.

Электростале-

Плавильное

1.Эффективное обеспыливание внутреннего пространства печи и использование закрытой конструкции печи.

2. Минимизация выбросов диоксинов/фуранов и полихлорированного

дифенила.

3. Предварительный нагрев лома посредством утилизации физической теплоты, выделяющейся в системе очистки первичного отходящего газа электродуговых печей.

4. Минимизация генерирования побочных продуктов.

5. Применение замкнутой системы водяного охлаждения для оборудования печи.


Агломерационное производство

Используемые процессы и технологии

Значение агломерационного производства

На увеличение производительности современных доменных печей, улучшение восстановительной способности, газопроницаемости влияет качество используемых шихтовых материалов, получаемых путем спекания или гранулирования. Агломерация заключается в спекании смешанных мелких руд железосодержащего концентрата, колошниковой пыли, шлама доменного производства, окалины, известняка, а так же коксовой мелочи. В Европе для непрерывного производства агломерата используются агломерационные машины (рис. 1, 2).

Рисунок 1. Фотография агломерационной ленты

Смешивание исходного материала и регулирование его состава [21, 22]

Обеспечение качества агломерата начинается с надлежащего подбора и хорошего смешивания исходных материалов. Химические свойства агломерата необходимо стабилизировать путем автоматического регулирования состава смеси сырьевых материалов, в связи, с чем требуется наличие передовой системы, способной быстро реагировать на колебания параметров технологического процесса и нестандартные условия, такие как неоднородная сырьевая смесь, плохое зажигание поверхности и неполное прожигание смеси.

Как упоминалось выше, другие добавки, такие как известь, флюсы, окалина, пыль (в гораздо меньшей степени шлам) от очистки газа в доменных печах и возврат (частицы размером меньше 5 мм), получаемый при грохочении агломерата (см. рисунок 2), могут быть добавлены в смесь руды на стадии смешивания.

Наиболее часто используемым топливом для спекания используется коксовая мелочь (частицы кокса размером меньше 5 мм). Его, как правило, получают на коксо-химическом производстве, входящего в состав завода полного цикла, путем дробления кокса. При отсутствии коксо-химического предприятия экономичной альтернативой коксовой мелочи может быть успешно использован антрацит, с низким содержанием летучих веществ в целях предотвращения увеличения выбросов углеводородов. В таблице 2 приведены некоторые характеристики коксовой мелочи используется на некоторых агломерационных фабриках.

Таблица 2 – Состав коксовой мелочи, используемой на аглофабриках [21, 23]

Показатель

% масс.

Частицы < 0.25 мм

0.1 – 7.2

Углерод кокса

81.3 – 86.6

Летучие вещества

0.8 – 2.4

Элементный состав

C

82.0 – 88.1

H

0.55 – 1.03

S

0.42 – 1

N

1.06 – 1.23

Cl

0.0050 – 0.0235

Пыль

10 – 15

Состав пыли

SiO2

44.3 – 55.5

Al2O3

22.1 – 27.7

Fe2O3

4.0 – 17.4

CaO

1.28 – 3.27

TiO2

0.93 – 1.31

P2O5

0.87 – 1.51

K

0.56 – 1.12

Na

0.27 – 0.52

S

0.05 – 0.09

Cu

0.008 – 0.020

Агломерационную руду и коксовую мелочь взвешивается на конвейерных лентах, и загружается в смесительный барабан. Здесь достигается полное перемешивание смеси с добавлением воды для повышения формирования микро-гранулы, которые улучшают проницаемость слоя агломерата (см. рисунок 2). Для уменьшения выбросов в атмосферу пыль, собранная на данном этапе, подвергается очистке.

Рисунок 2. Принципиальная схема аглофабрики с основными зонами пылевыбросов

Агломерационная лента [24 – 27]

Агломерационная лента имеет колосниковую решетку, под которой создается разряжение порядка 70 – 100 кПа, что обеспечивает просасывание воздуха через шихту и отсос газов. Для сохранения колосниковой решетки и во избежание потерь на решетку укладывают слой возврата агломерата («постель») крупностью 30 – 50 мм.

На современных агломерационных установках тщательно подготовленную аглошихту загружают в спекательный аппарат слоем 400 – 600 мм. Затем при помощи интенсивного источника поджигают топливо, находящееся в слое шихты. Через слой шихты эксгаустером, расположенным под агломерационным устройством, просасывается воздух. Горение, начавшись в верхнем слое шихты, постепенно распространяется на всю толщину и заканчивается у колосниковой решетки аппарата. Количество отходящих газов составляет 333 – 1600 тыс. нм3/час, в зависимости от размеров завода и условий работы. Обычно от 1500 до 2500 нм3/т отходящих газов приходится на тонну агломерата. Агломерационные машины с площадью всасывания более 250 м2 и/или решеткой шириной более 3 метров имеют две системы улавливания отходящих газов с отдельными эксгаустерами и пылеулавливающими устройствами для сокращению выбросов.

При сгорании топлива температура достигает 1300 – 1480 °C; этого достаточно для частичного сплавления кусочков шихты и спекания их между собой. После окончания процесса горения весь слой шихты представляет собой пористый, ноздреватый кусковой продукт.

В процессе спекания происходят химические и металлургические реакции. Помимо получаемого агломерата, образуется пыль и газообразные выбросы. В зоне спекания возникают перекрестные реакции, которые влияют друг на друга. Процессы и реакции, протекающие при спекании, представлены ниже:

  • испарение влаги
  • предварительный подогрев, обезвоживание, зажигание коксовой мелочи и реакции между углеродом, пиритом, хлоридами, фторидами, их соединениями, и кислородом в воздухе
  • разложения гидратов и расщепление карбонатов
  • реакция между оксидом кальция и гематитом
  • реакция между силикатной фазой и оксидом кальция и фазой оксида железа для производства силикатного расплава и увеличение доли жидкой фазы
  • образование соединений с кальцием и серой, содержащих фтор вместе со щелочными хлоридами и хлоридами металлов
  • снижение окислов железа до металлического железа в зоне высоких температур
  • образования пористости вследствие горения кокса и испарения влаги
  • процесс повторного окисления и рекристаллизации с уменьшением размеров и упрочнением при охлаждении агломерата
  • образование трещин из-за тепловых деформаций при охлаждении агломерата и дефектов в микроструктуре агломерата

На рисунке 3 показана схема изменения температуры и реакционных зон в слое агломерата через шесть минут после возгорания.

Отходящие газы агломерационного производства содержат частицы тяжелых металлов, в основном железа, но и другие, в частности свинца, соединения хлоридов, оксиды серы, оксиды азота, хлористого водорода, фтористого водорода, углеводородов, окиси углерода, а также значительное количество следов ПАУ и диоксины и фураны. Выбросы различных соединений (H2O, O2) показаны на рисунке 4 и загрязнителей (CO2, CO, SO2, NOx и диоксинов, фуранов) показаны на рисунке 4, 6. Отходящие газы, пыли и прочие вредные выбросы на участке агломерации составляют существенное количество загрязнений всего предприятия.

Рисунок 3. Схема температуры и реакционных зон в слое агломерата через шесть минут после возгорания

Дробление агломерационного пирога и его охлаждение [25]

Готовый агломерат после дробления, отделения от него мелкого горячего возврата (размерами до 5 мм), поступает на охлаждение. В большинстве это кольцевой охладитель около 20 – 30 м в диаметре, имеет вращающийся в горизонтальной плоскости кольцевой желоб с колосниковым днищем, состоящим из отдельных секций. Агломерат загружается слоем не более 1 м. Агломерат охлаждается воздухом, который постоянно циркулирует через слой. В большинстве случаем требуется 1000 – 1500 нм3/т агломерата. Удельная теплота отходящих газов при охлаждении агломерата (что может иметь температуру до 300 °C) может быть повторно использована в котле-утилизаторе путем рециркуляции горячих газов для подогрева воздуха в зажигателе спекательной решетки и для подогрева агломерационной шихты. Охлажденный агломерат передается на отсев, где разделяется на фракции, которые будут использоваться в доменной печи (4 – 50 мм), или которые будут возвращены в процесс спекания (0 – 5 мм, так называемый возврат, а часть фракции, 10 – 20 мм – «постель»).

Снижение уровня действующих выбросов

Схема элементопотоков продукции на агломерационном производстве [22, 28]

На рисунке 4 показана схема элементопотоков продукции на агломерационном производстве.

Рисунок 4. Схема элементопотока продукции на агломерационном производстве [29]

Были определены характерные показатели прихода и характерные показатели выбросов для агломерационных фабрик. В таблице 3 показаны эти данные для значительного числа агломерационных фабрик в Европе, предоставивших 91130 тысяч тонн агломерата в 2004 году.

Таблица 3 – Приход шихтовых материалов для производства агломерата в ЕС-25 в 2004 году [30, 31].

Составляющие агломерационного производства

Размерность

Средний приход

Сырьевые материалы

Железная руда

кг/т агломерата

813.1

Отсев на грохочении (1)

250.7

Известняк / доломит

131.1

Агломелочь из ДП (2)

63.0

Возвращенные материалы (3)

51.8

Другие материалы (4)

31.4

Добавки

26.4

Колошниковая пыль (5)

12.7

Известь

10.2

Общее количество сырья

1390.4

Энергия

Размерность

Максимум

Минимум

Средний приход

Топливо:

Твердое топливо (6)

МДж/т агломерата

1834

1254

1276.6

Коксовый, доменный, природный газ

185

35

67.0

Электроэнергия:

Эксгаустеры

91

30

39.4

Всего

155

92

Нет данных

(1) Возврат, полученный при спекании.

(2) Агломерат, не прошедший загрузку в ДП.

(3) Материалы из разных процессов производства, включая восстановительные флюсы.

(4) Включают окатыши и измельченную кусковую руду для загрузок, возврат с других участков.

(5) Пыль газоочистки ДП.

(6) Например, коксовая мелочь, антрацит, исключая энергетический вклад пыли доменного газа.

Общее количество произведенного агломерата в ЕС-25 в 2004 году составило 91.13 миллион тонн.

Таблица 4 показывает другие данные пяти агломерационных фабрик в Европе, производивших 52.6 миллиона тонн агломерата в 1999 году. Таблица 5 показывает количество выбросы на агломерационной ленте.

Таблица 4 – Потребление воды и сжатого воздуха пятью аглофабриками Австрии, Бельгии, Германии и Нидерландов в 1999 году [21].

Потребление

Размерность

Максимум

Минимум

Вода

м3/т агломерата

0.35

0.01

Сжатый воздух

м3/т агломерата

3

1.2

Таблица 5 – Усредненные максимальная и минимальная концентрации газовыбросов при производстве агломерата в ЕС-25 в 2004 году [22, 31 – 35].

Показатель

Размерность

Максимальное значение

Минимальное значение

Количество значений

Кол-во агл-та, охваченное данными (тыс. т)

Выбросы

Газовыбросы (1)

нм3/т агломерата

2500

1500

Пыль (2)

г/т агломерата

559.4

40.7

21

94321

Аэразольные частицы (< 10 мкм) (2)

177.13

66.30 (3)

13

60385

As

мг/т агломерата

15.0

0.6

15

66358

Cd

276.7

0.2

18

77731

Cr

125.1

3.6

16

69140

Cu

600.5

1.9

16

69140

Hg

207.0

0.1

17

72693

Mn

539.4

3.4

13

56612

Ni

175.6

1.3

17

65492

Pb

5661.2

26.1

16

69140

Se

120.5

21.8

8

40598

Ti

86.6

0.5

12

56612

V

158.5

0.6

12

47156

Zn

1931.3

2.1

17

75197

HCl

г/т агломерата

847.6

1.4

18

63 579

HF

8.2

0.4

17

59129

NOx(4)

1031.2

302.1

21

94321

SO2

973.3

219.9

21

94321

CO

37000

8783

19

81284

CO2 (5)

368000

161533

15

81326

Метан

412.5

35.5

12

48835

ЛНОС

260.9

1.5

15

56901

ПАУ

мг/т агломерата

591.7

0.2

10

40441

БАП

мг/т агломерата

41.5

0.1

11

41243

Диоксины, фураны

мкг I-TEQ/т агломерата (6)

16

0.15

18

74249

ПХБ

нг TEQ/т агл-та

178.0

24.5

5

13008

ПХБ

нг/т известняка

13

1

2

Отходы производства

Пыль

г/т агломерата

3 641.29

171.05

5

23021

Шлам

г/т агломерата

4492.18

472.73

3

11341

Отработанная вода

М3/т агломерата

0.06

0.03

2

7028

(1) Средний расход газа 2100 нм3/т агломерата.

(2) Значения соответствуют основным выбросам в момент зажигания.

(3) Здесь минимальное значение АЧ10 выше, чем минимальное значение пыли из-за неполного сбора данных с некоторых заводов.

(4) Здесь подсчитывался NO2.

(5) Использование углекислых железных руд увеличивает концентрацию CO2 в газовыбросах до 2 раз.

(6) I-TEQ – International Toxicity Equivalent – Международныйэквиваленттоксичности

Таблица 7 дополняет таблицу 5, показывая диапазоны выбросов твердых частиц в атмосферу от операций, которые могут генерировать вторичные выбросы. Исключаются не уловленные распыленные выбросы. Системы вторичного пылеулавливания обычно состоят из эффективного сбора и удаления пыли, дополняющую основную систему пылеудаления. Располагается в зоне разгрузки, дробления, отсева агломерата. Собранная пыль в электрических и/или рукавных фильтрах возвращается в аглошихту.

Таблица 6 – Диапазоны выбросов твердых частиц для точечного источника отдельных операций аглофабрики [22].

Зона выбро-сов (1)

Производственный процесс

Пыль

АЧ10

Пыль

АЧ10

г/т агломерата

Мг/нм3

1

Подготовка шихты и смешивание

0.5 – 37.7

5.6 – 18.9

4

Пылеулавливание: зона разгрузки, грохочение, конвейерная транспортировка

14.5 – 40 (2)

7.7 – 25.1 (2)

7 – 50 (2)

4 – 43 (2)

5

Охлаждение агломерата

14 – 212

1.3 – 42.8

0.6 – 85 (3)

0.6 – 36

(1) Зонывыбросовпоказанынарисунке 2.

(2) Эти данные могут также включать выбросы при охлаждении агломерата.

(3) Исключено значение в 390 мг/м3 одного завода.

При охлаждении агломерата затрачивается очень большой объем воздуха. Вентиляторы, как правило, не полностью герметичны, поэтому возможны газовыбросы. В таблице 7 приведены данные по выбросам пыли при вторичной очистке с трех ЕС агломерационных установок.

Таблица 7 – Выбросы пыли при вторичном очистки в трех ЕС аглофабрик [33].

Загрязняющий агент

Уровень выбросов (1)

Процентиль

Размерность

Период времени

5 %

95 %

Агломерационное помещение обеспыливания (зона выбросов 4) (2)

Пыль

3 – 21

5

25

мг/нм3

HHAV(c) (3)

Зоны разгрузки агломерата, грохочения и конвейерной транспортировки

(зона выбросов 4) (2)

Пыль

19

9.5

мг/нм3

DAV (4)

Обеспыливание при охлаждении агломерата (зона выбросов 5) (2)

Пыль

17.6

7

24.5

мг/нм3

HHAV (3)

(1) Среднегодовой.

(2) Зоны выбросов показаны на рисунке 2.

(3) HHAV (c) (half-hourly average value measured continuously) - среднееполучасовоезначение

(4) DAY (daily average value) – среднесуточное значение

Проблемы охраны окружающей среды для агломерационного процесса

Как уже говорилось, выбросы в атмосферу от агломерационных фабрик, особенно с участка производства, имеют высокое экологическое значение. Еще одна важная проблема связана с энергоресурсами. В разделах с 2.2.2.1 по 2.2.2.5 описаны наиболее актуальные экологические проблемы для агломерационных фабрик.

Выбросы в атмосферу
Выбросы пыли при смешивании, грохочении, отсеве, транспортировке сырья и продуктов агломерации

Когда сырье или продукты агломерации смешиваются, подвергаются грохочению, отсеву или транспортируются, происходит выброс пыли. Данные выбросы пыли могут быть уменьшены путем надлежащего контроля, экстракции и очистки.

Рисунок 5. Количественное и фракционное распределение пыли со всех участков агломерационного производства [24].

На рисунке 5 показано количественное и фракционное распределение пыли со всех участков агломерационного производства до утилизации. Из рисунка видны два максимума: первый для грубой пыли фракцией около 100 мкм, образующейся на начальных стадиях получения агломерата и в нижнем слое, и второй для мелкой пыли фракцией 0.1 – 1 мкм, которая преимущественно образуется в зоне спекания после полного испарения воды из смеси.

В таблице 8 показан элементный состав пыли агломерационного производства.

В таблице 8 – Рентгеноспектральный анализ агломерационной пыли [36 – 39].

Элемент

масс. %

Fe (total)

43.7 – 49.9

Cl

2.9 – 25.8

S

0.22 – 4.07

Si

2.73 – 3.62

C

2.9 – 6.12

P

0.01 – 0.24

К

3 – 9.07

Ca

7.55 – 7.83

Al

0.43 – 2.17

Mg

1.01 – 1.04

Zn

0.03 – 0.34

Mn

0.10 – 0.31

Cu

0.005 – 0.17

Cr

0.04 – 0.15

Pb

0.09 – 5.98

Na2O

0.58 – 31.6

Ni

0.003

Cd

0.0009

ТiO2

0.099

Агломерационная пыль собиралась электрофильтром, работающим при температуре 120 - 130 °C и содержащим три фильтра.

Отходящие газы в агломерационном производстве [40, 41]

Как упоминалось в разделе 2.1.3 и в таблице 5 удельный газовыброс является относительно высоким (1500 – 2500 нм3/т агломерата). На рисунке 6 показана информация о составе отходящих газов (CO2, CO, O2, H2O) с аглоленты в целом.

Рисунок 6. Характерный состав CO2, CO, O2, H2O в отходящих газах вдоль агломерационной ленты [40].

Выбросы пыли при охлаждении агломерата [22]

В конце агломерационной ленты – в месте, известном как «зона разгрузки» - продукт агломерации подвергают грохочению, просеивают и охлаждают. Эти операции имеют потенциал для выбросов пыли.

Агломерат охлаждается воздухом, который постоянно циркулирует через слой. В большинстве случаем требуется 1000– 1500 нм3 на тонну агломерата. Очистка воздуха осуществляется с помощью рукавных фильтров и электрофильтров. При охлаждении и отсеве агломерата горячий газ возвращают в процесс для использования его теплоты, он может быть возвращен в процессе и без предварительной газоочистки. Часто отходящие газы кольцевого охладителя рассматриваются вместе с отходящими газами зоны разгрузки. В таблице 6 и 7 приведены данные среднегодовых выбросов 1 – 85 мг/м3 (14 – 212 г/т агломерата) в зоне охлаждения агломерата.

Состав пыли при охлаждении агломерата (вторичные выбросы) отличаются от пыли, улавливаемой при агломерации (первичные выбросы). В частности отсутствуют или их уровень очень низок выбросы щелочных хлоридов и органических микро-загрязнителей, происходит это как правило, из-за того, что они перерабатываются в процессе спекания.

Очистка отработанной воды [42, 43]

Промывочная вода.

Все виды металлургических процессов по существу являются источниками пыли. В целях предотвращения сброса в открытые водоёмы промывочная вода должна быть очищена, желательно методом сухой очистки. Несколько заводов, тем не менее, используют промывочные методы очистки воды. В результате сточные воды содержат взвешенные частицы (в том числе тяжелые металлы) и обычно подвергаются химической обработке перед сливом. Например, у аглофабрики с производства около 11 тысяч тонн агломерата в день промывку проходит около 460 м3 воды. Эти сточные воды обрабатываются по средством осаждения в рециркуляционном контуре.

Вода для охлаждения.

В агломерационном производстве вода также используется для охлаждения зажигателя, эксгаустеров, вентиляторов, а также для агломашины. На интегрированных металлургических заводах производится 4 млн. т стали в год, на охлаждение агломерата требуется около 600 м3 воды в час. Вода на охлаждение, как правило, полностью очищена.

Шламы при очистке отходящих газов.

Получение шлама при мокрой очистке отходящих газов. Расходуемая вода содержит взвешенные частицы (в том числе тяжелые металлы), стойкие органические загрязняющие соединения, такие как диоксины, фураны, ПАУ, ПХБ, соединения серы, фториды и хлориды. Перед повторным применением проходит очистку, более подробно описано в разделе 2.3.2.4.

Переработка отходов производства [24]

Обычно все твердые отходы производства, такие как пыль, из пылеулавливающих устройств, мелкая фракция, отсеянная при грохочении, возвращаются обратно в технологический процесс. Но может быть четыре исключения:

  • первое, это проблемы обращения со шламами при мокрой газоочистке, шламы могут быть отправлены на свалку, а могут и вернутся в производство
  • вторым исключением является пыль последнего поля электрофильтра (ESP), которая в основном состоит из щелочных металлов и хлоридов
  • третье исключение касается пыли с высоким содержанием щелочных металлов, хлоридов и серы, которые могут ухудшить эффективность борьбы с выбросами электрофильтров
  • четвертое ограничение связано с жесткими национальными правовыми критериями переработки.
Энергопотребление

В Европе агломерационные фабрики используют 1290 – 1910 МДж/т агломерата тепловой энергии, в среднем 1344 МДж/т агломерата. Это эквивалентно 39 – 64 кг коксовой мелочи на тонну агломерата, в среднем 50 кг. Общее потребление электроэнергии находится в диапазоне от 92 до 155 МДж/т агломерата [31]. Потребление тепла для зажигания находится между 70 и 85 МДж/т агломерата [44]. Существует лишь небольшая разница в потреблении топлива между агломератом с низкой основностью (CaO/SiO2 < 1.7) и агломератом с высокой основностью (CaO/SiO2 > 1.7) [29]. В таблице 3 приведены данные 20 европейских производителей агломерата [22].

Источники шума [45]

Основные источники шума агломерационного производства:

  • эксгаустеры
  • кольцевые охладители агломерата
  • грохот

Шум может быть важной проблемой на некоторых установках. Известно, что на низких частотах шум имеет больше энергии. Данный шум вызван частотой работы лопастей эксгаустеров (скоростью), регулированием газопотоков через слои агломерата.


Наилучшие используемые технологии в агломерационном производстве

В этой главе представлены технологии, прошедшие мониторинг, которые позволяют достичь более высокого уровня защиты окружающей среды. Данные мероприятия соответствуют установленным в директиве «Наилучшие Имеющиеся Технологии» (BAT).

Директива включает в себя профилактические действия, утилизацию и минимизацию отходов, выбросов. Более того, методы по снижению расходов сырья, материалов, воды и энергии.

В таблице 9 представлена информация, собранная по каждой технике, для того, чтобы сравнить технологии и оценки по определению BAT, указанные в директиве.

Таблица 9 – Информация по технологиям, представленным в данном разделе

Тип представляемой информации

Содержание

Описание

Краткое технологическое описание, рисунки, схемы и т.д.

Достигнутые экологические преимущества

Главные потенциальные экологические преимущества, которые будут получены за счет реализации технологии (в том числе энергия, вода, сырье, экономия материала, а также увеличение выхода продукции, энергоэффективность и т.д.).

Экологические аспекты

Возможные экологические побочные эффекты и недостатки при использовании технологии, включая подробную информацию об экологических последствиях в сравнении с другими технологиями (предоставление данных при их наличии) в целях оценки воздействия технологии на окружающую среду в целом. Вопросы:

• потребление сырья и воды

• потребление энергии и изменение климата

• влияние на озоновый слой

• образование озоновых дыр

• подкисление почв в результате выбросов в атмосферу

• выбросы твердых частиц в атмосферу (в том числе микрочастиц и металлов)

• эвтрофикация водоёмов и почв в результате выбросов

• истощение водоемов

• стойкие токсичные компоненты биоаккумулируемые в воду, почву (в том числе металлы)

• создание или сокращение отходов

• возможность повторного использования или переработки отходов

• шум и/или запах

• риск несчастных случаев.

Эксплуатационные данные

Производственные данные об уровне выбросов, уровне потребления (сырья, воды, энергии) и о количестве отходов. Любая другая полезная информация о том, как эксплуатировать, обслуживать и управлять техникой.

Целесообразность применения

Особенности заводов или процессов, в которых данная технология может быть осуществима (возраст и размер, завода, технологии, используемые на данном производстве, тип или качество выпускаемого продукта).

Экономика

Информация о затратах (капитальные и эксплуатационные), о любой возможной экономии (например, снижение сырья или потребляемой энергии). Экономическая информация о существующих установках.

Инициативность в осуществлении

Специфика местных условий, требований (законодательство, меры безопасности) или не экологические рычаги (например, повышение доходности, улучшение качества продукции).

Примеры заводов

Ссылка на завод, где технология была реализована и от которого была получена информация. Степень использования данной технологии в Европе и во всем мире.

Справочная литература

Ссылка на литературу (книги, доклады, исследования, веб-сайты), которая была использована при описании технологии.

Технологии минимизации выбросов в атмосферу на агломерационном производстве

Усовершенствованный электрофильтр

Описание.

Наиболее часто используемыми устройствами для очистки больших объемов отходящих газов на агломерационном производстве ЕС являются сухие электрофильтры с тремя или четырьмя полями, расположенными последовательно. Процесс осаждения частиц в электрофильтре состоит в том, что частица, движущаяся вместе с газовым потоком, получив электрический заряд, под воздействием сил электрического поля обретает в своем движении составляющую скорости, направленную в сторону осадительного электрода, которая называется скоростью дрейфа частицы. Таким образом, для того чтобы осадить частицу на поверхность электрода, необходимо обеспечить определенное соотношение между скоростью газа и скоростью дрейфа частицы.

В мокрых электрофильтрах при достижении частицами электродов процесс улавливания можно считать оконченным, так как частицы, будучи жидкими или смоченными жидкостью, прилипают к электродам и стекают по ним, отдавая свой заряд вследствие хорошей проводимости.

В сухих электрофильтрах на процесс электрогазоочистки существенно влияет вторичный унос осажденных частиц из слоя, а также унос частиц при встряхивании электродов.

Для получения достаточного разделения, удельное сопротивление твердых частиц должно быть в пределах 104 - 109 Ом•м. Как правило, большинство частиц отходящих газов в процессе спекания находятся в пределах этого диапазона. Но имеются соединения со значительно более высоким удельным сопротивлением, такие как хлориды щелочных, тяжелых металлов, хлорид кальция, оксиды, которые трудно удалить с высокой эффективностью. Другие факторы, влияющие на эффективность: скорость потока отходящего газа; напряженность электрического поля, скорости заряда частиц; концентрация SO3; влажность; форма и площадь электродов.

Улучшения были сделаны в СЭФ с помощью переменного импульсного напряжения и быстрой реакцией на напряжение и на регулирование силы тока. Кондиционирование с SO3 водяного пара также может повысить эффективность пылеулавливания. Как недостаток, могут увеличиться выбросы хлороводорода.

На рисунке 7 показаны выбросы пыли при введении Na, Kпосле СЭФ в агломерационном производстве завода Voestalpine Stahl GmbH, Донавиц, Австрия. Диаграмма показывает, что выбросы пыли ниже 50 были достигнуты только при использовании 2.5 кг щелочных металлов на тонну агломерата.

Рисунок 7. Влияние щелочных металлов на выбросы пыли после ЭФ на аглофабрике в Voestalpine Stahl GmbH, Донавиц, Австрия [46].

Три типа ЭФ с хорошей производительностью приведены ниже:

  1. Использование импульсного источника комбинированного питания электрофильтра, содержащего коммутатор, имеющего частоту до 200 импульсов в секунду и длительностью импульсов 140 мкс.
  2. Электрофильтр с вращающимся электродом (MEEP): несколько групп электродных пластин вращаются с помощью гусениц. Непрерывная очистка этих пластин осуществляется специальными щетками. Таким образом, пыль не накапливается и легко удаляется.
  3. Электрофильтр ESCS работает с более высоким напряжением (70 - 200 кВ). Увеличенное расстояние между электродными пластинами позволяет достигать более высокого напряжения.

Использование комбинированного режима питания электрофильтров позволяет существенно увеличить мощность, передаваемую в электрофильтр, что приводит к существенному снижению выбросов.

Достигнутые экологические преимущества.

КПД ЭФ составляет более 95 %. В некоторых случаях можно достигнуть эффективности 99 %. У электрофильтров MEEPконцентрация пыли составляет от 20 до 50 мг/нм3. На рисунке 8 показаны среднесуточные выбросы пыли одного завода [47]. В 2005 и 2007 году они составили 24.6 и 29.4 мг/м3 соответственно.

Рисунок 8. Концентрации очищенных электрофильтрами отходящих газов для агломерационной ленты.

На двух немецких аглофабриках, оснащенных электрофильтрами, уровень выбросов пыли составлял 36 мг/м3. ЭФ с импульсным источником имеет уровень выбросов от 43 до 77 мг/м3, хотя на некоторых фабриках этот показатель может доходить до 140 мг/нм3. ЭФ ESCS могут достигать показателей в менее 40 мг/нм3, но информация не достоверная.

На агломерационных заводах Германии среднегодовой выброс пыли составил 36 мг/м3, за счет использования в ЭФ цеолита и буроугольного кокса. На двух агломерационных заводах ArcelorMittal, Гент, Бельгия в 2008 году выбросы пыли составили 20 – 42.7 мг/нм3. Эти ЭЦН оснащены дискриминации Micropulse. Следует учитывать, что эти цифры среднегодового значения. В таблице 10 представлена производительность электрофильтров на двух агломерационных фабриках в ArcelorMittal, Гент, Бельгия в 2008 году.

Таблица 10 – Производительность электрофильтров на двух агломерационных фабриках в ArcelorMittal, Гент, Бельгия в 2008 году [48].

Значение

Аглофабрика 1

Аглофабрика 2

Размерность

Пыль

Пыль

мг/нм3

Среднегодовое

20.01

42.72

мг/нм3

Стандартное отклонение

9.64

9.72

мг/нм3

Минимальное

6

25.6

мг/нм3

Максимальное

67.3

100.6

мг/нм3

Среднее

17.1

40.5

мг/нм3

95 % процентиль

37.6

61

мг/нм3

В таблице 11 представлены значения концентраций выбросов агломерационной ленты после обеспыливания электрофильтрами трех производителей агломерата.

Таблица 11 – Значения концентраций выбросов агломерационной ленты после обеспыливания электрофильтрами трех производителей агломерата [33, 49,50].

Показатель

Уровень выбросов

Перцентиль

Размерность

Период времени

5 %

95 %

Пыль

36

мг/нм3

AAV

36

25

65

HHAV (c)

29.4

15

40

HHAV (c)

NOx

384

мг/нм3

AAV

400

320

520

HHAV (c)

272

200

350

HHAV (c)

SOx

250

200

550

мг/нм3

HHAV (c)

311

AAV

425

300

550

HHAV (c)

HF

0.6

мг/нм3

AAV

AAV

0.7

1.4

HHAV

HCl

0.72

3

мг/нм3

AAV

17.4

HHAV

20.4

HHAV

Cd, Ti

0.0067

мг/нм3

AAV

Cd

0.04

мг/нм3

HHAV

Hg

0.025

мг/нм3

HHAV

As, Co, Ni, Se, Те

0.02

мг/нм3

AAV

0.018

Pb, Cr, Cu, Mn, V

0.87

мг/нм3

AAV

Cu, Mn, V

0.47

мг/нм3

HHAV

Pb

1.98

мг/нм3

AAV

0.64

Cr

0.008

мг/нм3

HHAV

БАП

0.001

мг/нм3

HHAV

Бензол

0.38

мг/нм3

HHAV

ООУ

58.2

мг/нм3

HHAV

0.4 (1)

AAV

0.166 (2)(3)

8HAV

Диоксины

0.152(2)(3)

нг/нм3

8HAV

и фураны

0.22 (2)(3)

8HAV

0.129 (4)

8HAV

0.25 (5)

8HAV

(1) Газовая рециркуляция, внесение цеолита/буроугольного кокса. (2) Внесение цеолита/буроугольного кокса. (3) Среднее значение 8 измерений. (4) Среднее значение 4 измерений, января 2006, без учета погрешности измерения. (5) Среднее значение 3 измерений, апрель 2006, без учета погрешности измерения. HHAV– среднее получасовое значение. AAV – среднее годовое значение. 8HAV– среднее восьмичасовое значение.

Экологические аспекты.

Возможное образование твердых отходов. В некоторых случаях эти отходы могут быть переработаны в процессе спекания. Всякий раз, когда концентрация тяжелых металлов и / или щелочных соединений становится слишком высокой, это затрудняет их утилизацию. Для агломерационного производства с газовыбросом около 1 млн. нм3/ч, потребление энергии составляет 300 – 400 кВт. При производстве 4 млн. тонн агломерата в год затраты составляют 2 – 3 МДж/т агломерата (0.1 – 0.15 % от общего потребления энергии).

Эксплуатационные данные.

Электрофильтр является наиболее распространенным устройством обеспыливания для агломерационного производства и применяется без проблем. Особое внимание следует уделить количество углеводородов в отходящих газах, чтобы избежать риска возникновения пожара. Оператор-контролер следит за количеством приходящей окалины, чтобы избежать углеводородов в отходящих газах.

Часто применяются следующие методы в целях достижения максимальной эффективности пылеулавливания ЭФ:

В таблице 12 представлены некоторые эксплуатационные и экономические данные, касающиеся электрофильтров, используемых на агломерационных фабриках. Характер приведенных данных об уровне выбросов не ясен, является ли он среднесуточным, мгновенным значением и т.д.

Целесообразность применения.

Электрофильтры могут быть установлены как на новых, так и на существующих предприятиях.

Экономика.

Количество отходящих газов влияет на стоимость электрофильтров. Замена двух существующий электрофильтров самыми современными оценивается в 10 – 15 млн. евро на 2002 год для аглофабрики с 1400 тысячами нм3/ч отходящего газа (ArcelorMittal, Фос-сюр-Мер, Франция).

Следующие расходы на ESP были зарегистрированы на 1996 год:

Инициативность в осуществлении.

Основным требованием для реализации данной технологии, стал строгий стандарт выбросов или другие юридические требования.

Примеры заводов.

Электрофильтры с импульсным напряжением установлены на четырех лентах Gwangyang Works, Posco, Южная Корея, на двух в Thyssen Krupp Stahl, Дуйсбург, Германия и в ArcelorMittal, Дюнкерка и Фос-сюр-Мер, Франция и на двух заводах ArcelorMittal, Гент, Бельгия.

ЭФ MEEP были установлены на двух агломерационных фабриках в Японии и в Риве, провинции Таранто, Италия и на одной аглофабрике ArcelorMittal, Айзенхюттенштадт, Германия.

ЭФ ESCS был установлен на аглофабрике Nippon Steel Corporation, Yawata Works в Японии.

Таблица 12 – Эксплуатационные и экономические данные для ЭФ MEEP и ESCS, работающих на агломерационном производстве, для очистки отходящих газов [47, 51].

 

Размерность:

Nippon Steel Corp. Wakarnatsu/Yawata works Japan

ArcelorMittal Eisenhiittenstadt Germany

Kobe Steel Ltd. Kakogawa works Japan

Sumitomo Metal Ind., Ltd. Wakayama Japan

Производство агломерата:

Проектное

т/ч

1000

Данные отсутствуют

560

Данные отсутствуют

Действующее

600

350

375

185

Количество отходящих газов:

Проектное

106 м3/ч

2

0.53

1

Данные отсутствуют

Действующее

1

0.52

0.7

0.4

Основность агломерата:

CaO/SiO2

1.92

1.97

1.8

2.2

ЭФ ESP:

Модель

 

ESCS

MEEP

Данные отсутствуют

Сухой ЭФ

Количество

 

Два параллельных

Один

Три параллельных

Один

Поток отх. газов через фильтр

106 м3/ч

0.5

0.53

0.25-0.33

0.4

Концентрация пыли на входе:

Проектное

мг/нм3

1000

Max. 1000

1000

Данные отсутствуют

Действующее

мг/нм3

NA

 

1000

1100

Концентрация пыли на выходе:

Проектное

мг/нм3

50

35

50

Данные отсутствуют

Действующее

мг/нм3

20-37

25-30

30-50

40

Эффективность:

Проектное

%

95

Данные отсутствуют

95

Данные отсутствуют

Действующее

%

Данные отсутствуют

 

95-97

96

Побочный продукт (пыли):

Количество

кг/т агломерата

1-2

 

1-2

2

Переработка

 

Возвращают в процесс спекания

Фильтр не пропускает пыль с 3 по 4 поле

Данные отсутствуют

Данные отсутствуют

Потребление энергии:

ГДж/т агломерата

0.00036

 

Данные отсутствуют

Данные отсутствуют

Инвестиции (1):

млн. евро

отсутствует

 

Данные отсутствуют

4.2 в 1975

Эксплуатационные расходы (1):

евро/т агломерата

0.0018-0.0024 в 1986 (только обслуживание)

 

Данные отсутствуют

0.11 в 1986 (исключены издержки на техническое обслуживание и амортизацию)

Содержание кислорода:

%

 

13.6

   

(1) Для всех примеров валюта была преобразована в ЕВЕ 1996 года и переведена в евро.

Мокрая очистка скрубберами [54]

Описание.

В скруббере пыль отходящих газов удаляется с помощью жидкости. Загрязненная жидкость удаляется из системы, как правило, после очистки. Твердые вещества переходят в шлам, также подвергаются дальнейшей переработке.

Традиционные скрубберы (например, скрубберы Вентури, центробежные скрубберы) являются неэффективными при применении на агломерационном производстве для очистки отходящих газов из-за относительно размера частиц пыли и высокой концентрации углеводородов. Традиционные скрубберы не применяются на агломерационном производстве в Европе.

Высокопроизводительный скруббер находится в эксплуатации в Европе с 1993 (выпускается под названием Airfine).

Основные компоненты системы очистки газов включают в себя:

  • циклонный фильтр или электрофильтр (ESP) для удаления грубой пыли (побочные продукты возвращаются в производство);
  • скруббер для охлаждения отходящих газов, удаления крупных частиц пыли и удаления кислых компонентов с помощью добавления NaOH;
  • система скруббера для тонкой очистки от пыли и одновременной очистки газов;
  • установка очистки воды для повторного применения/переработки отходов.

Скруббер Airfine позволяет одновременно удалять мельчайшие частицы пыли и вредные компоненты отработанных газов. Например, диоксины и фураны, тяжелые металлы в основном удаляются с мелкой пылью. По сравнению с сухой очисткой, здесь тоже удаляются хлориды щелочных и тяжелых металлов. Добавление щелочи NaOH в воду значительно сокращает содержание HF, HCl и SO2.

Достигнутые экологические преимущества.

Эксплуатационные данные для европейского аглопроизводства использования мокрых скрубберов находятся в диапазоне от 40 до 80 мг/м3. В таблице 13 представлены фактические эксплуатационные данные о производительности системы Airfine, выраженные в среднегодовом изменении компании Corus, IJmuiden, Нидерланды.

Рисунок 9. Очистка отходящих газов с помощью системы Airfine на аглопроизводстве [52].

Таблица 13 – Выбросы в атмосферу на Corus, IJmuiden, Нидерланды системы Airfine [29, 52, 53].

Состав

Количество (мг/нм3) (1)

Пыль

32.3 (2)

As

0.0003

Cd

0.09

Cl

0.025

Cu

0.032

H2

0.0156

Ni

0.0065

Pb

3.75

Zn

0.64

HCl

0.48

HF

0.27

SO2

170

Летучие органические соединения

50

Диоксины, фураны

0.18 нг I-TEQ/нм3(3)

(1) Твердые частицы после переработки отходящих газов возвращаются в производство.

(2) Этот показатель ниже, чем в тексте, т.к. измерения снимались только с одного данный скруббера Airfine.

(3) I-TEQ (International Toxicity Equivalent) – Международныйэквиваленттоксичности.

Технология также эффективна при удалении диоксинов и фуранов. При нормальных условиях эксплуатации – 0.4 нг I-TEQ/нм3 гарантировано, 0.18 нг I-TEQ/нм3 достижимо (эффективностью более 90 %) при концентрации на входе 2.5 – 3.0 нг I-TEQ/нм3. Данная технология способна снизить выбросы органических загрязнителей, таких как диоксины, фураны, за счет эффективного удаления мелкой пыли (эти соединения конденсируются на пыли).

Более того, от 80 до 95% HCl и HF удаляются. Выбросы SO2 могут быть удалены с высокой эффективностью при введении добавок. Концентрации тяжелых металлов также снижается из-за растворимости в воде. ПАУ также снижаются из-за эффективного удаления пыли.

Экологические аспекты.

В Corus IJmuiden, твердые вещества возвращались в производство до 2008 года. С 2008 года они утилизируются на полигонах.

Соли свинца в отходящих газах имеют негативное влияние на производительность мокрых скрубберов (особенно при тонкой очистке).

В Corus, IJmuiden, Нидерланды расход охлаждающей воды составляет 800 м3/ч и сточной воды 50 м3/ч. После чего обязательно подвергается очистке.

Достигнутые концентрации выбросов и коэффициенты загрязнения окружающей среды очищенных сточных вод на скруббере при очистке отходящих газов и на электрофильтре ESP при очистке пыли на Corus, IJmuiden Нидерландах в 2004 году.

Таблица 14 – Анализ степени загрязнённости сточных вод на Corus, IJmuiden Нидерландах в 2004 году [29, 52].

Компонент

Концентрация (мг/л)

Количество очищаемой воды

50 м3/ч

pH

9 – 12

Взвешенные частицы

30

As

0.002 – 0.005

Cd

0.005 – 0.01

Cr

0.02 – 0.05

Cu

0.05 – 0.1

H2

0.0001 – 0.0002

Ni

0.05 – 0.1

Pb

0.2 – 0.5

Zn

0.05 – 0.1

Химическая потребность в кислороде

250 – 350

Азотобщ. Кьельдаля

250–350

Эксплуатационные данные.

Фактическая эффективность удаления связана с входящей энергией (сжатый воздух для распыления) и операционной эффективностью охлаждения.

В таблице 15 приведены данные по потреблению электроэнергии и разделению крупной пыли.

Таблица 15 – Эксплуатационные данные завода Corus IJmuiden 2005 года [29, 52].

Параметры

Corus, IJmuiden

Размерность

Потребление электроэнергии

43

12

МДж/т

кВт.ч/т

Разделение крупной пыли

250 – 350

(циклонами)

мг/нм3

На агломерационном заводе Corus, IJmuiden, Нидерланды сокращение выбросов достигается за счет установленного высокого давления мокрого скруббера. Например, выбросы диоксинов, фуранов и пыли уменьшился приблизительно на 90 %, а выбросы SO2 приблизительно на 85 %.

Однако из-за технического обслуживания, нарушений, периодов включения/выключения неизбежны простои, происходят сбои в системе высокого давления при очистке. Одной из причин остановок является засорение сульфатом свинца форсунок, установленных для правильного распределения воды и сжатого воздуха. Это имеет негативное влияние на эффективность установки и, следовательно, форсунки должны быть прочищены. В итоге система очистки находится в режиме работы с отключением около 500 часов в год. Анализ показал, что примерно 50 % этого времени тратится на техническое обслуживание, а 50 % связано с процессом нарушения. Выбросы при отключении системы очистки являются значительной частью установленных ежегодных выбросов (для пыли примерно 50 %, для SO2 около 15 %).

Трудно предсказать, на сколько можно сократить режим работы с отключением. Тем не менее, при сокращении данного режима до 200 часов по некоторым оценкам можно достичь уменьшения выбросов примерно на 30 т/год пыли и 125 т/год SO2, а также значительное количество диоксинов, фуранов и фтороводорода относительно суммарных годовых выбросов на металлургических заводах.

Целесообразность применения.

Эта технология подходит новым, и существующим установкам. Тем не менее, ее применяют на конкретных участках. Осадок очищенной сточной воды должен быть извлечен с единицы очищенной воды. Таким образом, применение данных систем зависит от обращения со сточными водами, а затем по месту нахождения аглофабрики.

Экономика.

В Corus, IJmuiden, Нидерланды инвестиции и расходы на инфраструктуру составили около 40 млн. евро в 1997 году. Завод функционирует с мая 1998 года и общее количество отходящих газов от трех аглолент составляет 630000 нм3/ч. Фактические расходы будут сильно отличаться в зависимости от завода и местных требований к очистке воды. (Для этого примера валюта была преобразована в евро).

Инициативность в осуществлении.

Нет данных.

Примеры заводов.

В Европе скруббер Airfine был применен на двух агломерационных фабриках: Voestalpine, Линц, Австрия, ввод в эксплуатацию в 1993 году и Corus, IJmuiden, Нидерланды запуск в 1998 году. Скруббер Airfine в Voestalpine, Линц, Австрия была заменена на рукавный фильтр в августе 2007 года. Третий скруббер работает на BHP, Whyalla, Австралия, завод по производству окатышей.

Сокращение выбросов диоксинов и фуранов [55 – 58]

Описание.

Образование диоксинов, фуранов может быть подавлено при добавлении веществ, которые имеют тормозящее действие на образование диоксинов, фуранов, считая, что образование таких веществ происходит в основном внутри агломерата. В этом случае эффективным методом для сокращения выбросов диоксинов, фуранов является добавление азотных соединений для того, чтобы препятствовать каталитическим реакций на поверхности агломерата. По этой причине, тесты с добавлением триэтаноламина (ТЭА), моноэтаноламина (МЭА) или карбамида были проведены на разных аглофабриках. Добавление гранул карбамида в аглошихту перед смешиванием и/или окатыши было применено в полном промышленном масштабе на нескольких заводах. Ранулы карбамида равномерно распределены в аглошихте перед подачей на ленту.

Достигнутые экологические преимущества.

На агломерационном заводе Corus, Port Talbot, Великобритания, достигнутые выбросы диоксинов и фуранов при использовании карбамида составило примерно 1 нг I-TEQ/м3 на 17 % остаточного кислорода в оптимальных условиях. Как правило, концентрация выбросов диоксина уменьшается на 40 – 60 % на агломерационных установках с использованием ЭФ ESPSпри борьбе с выбросами только «на конце трубы», так что отдельный конечный уровень выбросов диоксинов, фуранов зависит от входной концентрации. Использование карбамида также сводит к минимуму выбросы хлористого и фтористого водорода.

Экологические аспекты.

Карбамид, кроме того, имеет некоторые явные недостатки:

Экспериментальные данные.

Гранулам карбамида характерна гигроскопичность, что может представить некоторые проблемы при использовании этого материала. В одном случае было добавлено 40 кг карбамида/ч, что эквивалентно 0.12 кг/т агломерата.

Применение.

Данная технология может быть применена на действующих заводах, и включена в проект для нового завода.

Экономика.

Существуют относительно низкие инвестиционные затраты и низкие эксплуатационные расходы для применения этой технологии. Инвестиционные расходы аглофабрики производительностью 4 млн. тонн/год составляют около 700 тыс. евро (бункер для хранения с контролируемой влажностью, оборудование дозирования и контроля). Эксплуатационные расходы составят около 0.08 до 0.14 евро/т агломерата (цены 2004 года в Великобритании 1 фунт стерлингов = 1.44 евро). Альтернативная схема была составлена для завода стоимостью около 145 тыс. евро и эксплуатационные затраты здесь, как ожидается, составят от 0.05 до 0.07 евро/т агломерата (цены 2007 года в Великобритании 1 фунт стерлингов = 1.45 евро).

Инициативность в осуществлении.

Движущая сила для осуществления этой технологии является снижение выбросов диоксинов, фуранов.

Примеры заводов.

Предварительные испытания с системой дозирования на бывшей аглофабрики Corus, Llanwern, Соединенное Королевство в 1996 – 1998 годах привели к заявке на патент в 1998 году. Далее технология была внедрена на дальнейшие испытания на заводе Corus, Scunthorpe, Великобритания в период 2000 – 2001 гг. Система непрерывного дозирования была установлена на аглофабрике Corus, Port Talbot, Соединенное Королевство с 2003 – 2004 для долгосрочных непрерывных испытаний дозирования. Технология была установлена на постоянной основе на аглофабрике Corus, Scunthorpe и Corus, Teesside, Соединенное Королевство в 2007 году.

Тесты с добавлением карбамида, МЭА и ТЭА были проведены в 1999 и 2001 году на ArcelorMittal, Гент, Бельгия, в 2008 году в Таранто, Rivagroup, Италия, где была установлена в 2009 году система хранения и дозировки карбамида.

Сокращение выбросов диоксидов серы

Первичные меры для снижения выбросов SO2 в процессе спекания [24, 59]

Описание.

Выбросы SO2 при спекании могут быть уменьшены за счет:

  • использования сырья с низким содержанием серы;
  • минимизации расхода топлива, в основном, коксовой мелочи;
  • увеличения поглощения серы агломератом;
  • использования крупной коксовой мелочи.

Соединения серы главным образом приходят в процесс спекания с коксовой мелочью и, в меньшей степени с рудами. Содержание серы 0.8 % в коксовой мелочи и 0.08 % в железных рудах можно считать низкий, и оно будет напрямую соответствовать более низким выбросам SO2.

Потребление коксовой мелочи сократилось за последние 30 лет приблизительно на 50 % на агломерационных заводах ЕС до 39 – 64 кг/т агломерата.

Другим важным фактором является степень поглощения серы агломератом. Сера поглощается агломератом в пределе 13 – 25 %, в зависимости от основности агломерата. Кроме того, использование крупной коксовой мелочи может значительно снизить выбросы SO2.

Достигнутые экологические преимущества.

Концентрация выбросов SO2 менее 500 мг/нм3 может быть достигнута в среднем ежедневно.

Экологические аспекты.

Агломерат с высоким содержанием серы может оказать негативное влияние на работу доменной печи.

Эксплуатационные данные.

Никакой конкретной проблемы известно. Заводы работают гладко.

Применение.

Данная технология может применяться как на новых, так и на существующих предприятиях. Тем не менее, следует отметить, что наличие коксовой мелочи и руды с низким содержанием серы может быть ограничение.

Экономика.

Нет данных.

Инициативность в осуществлении.

Нет данных.

Примеры заводов.

ArcelorMittal, Гент, Бельгия; агломерационные фабрики Corus, Соединенное Королевство; Thyssen Krupp Stahl, Дуйсбург, Германия и Rivagroup, Таранто, Италия и др.

Мокрая десульфуризация [24, 51, 60, 61]

Описание.

При охлаждении отходящих газов SO2 поглощается в распылительной башне раствором, который содержит кальций (Ca) или магний (Mg). После сульфат кальция (CaSO4) или магния (MgSO4) удаляются в бак накопитель в виде шлама. В реакции можно использовать несколько добавок:

  • стальной шлак, содержащий 30 – 40 % СаО, измельчают, смешивают с водой и добавляют в виде шлама;
  • гидроксид кальция (Ca(OH)2);
  • хлорид кальция (CaCl2) и гидроксид кальция (Ca(OH)2);
  • гидроксид кальция (Ca(OH)2) и карбонат кальция (CaCO3);
  • гидроксид магния (Mg(OH)2).

Сульфат кальция обезвоживается. Его качество сильно зависит от эффективности установленного устройства по снижению пыли. В некоторых странах сульфат кальция покупают у производителей цемента.

Воду несколько раз очищают от шлама сульфата кальция. Скопление хлорида может вызвать в скруббере течь. Таким образом, следят за состоянием сточных вод и содержанием сульфата кальция.

При использовании в качестве добавки гидроксида аммония (NH4OH) образуется раствор гидросульфита аммония (NH4HSO3). Этот раствор в процессе мокрой очистки окисляется до сульфата аммония ((NH4)2SO4).

Мокрая десульфуризация также может быть достигнута в скруббере с тонкой системой очистки.

Активированный буроугольный кокс может быть использован в качестве добавки для адсорбции диоксинов, фуранов.

После этой реакции активированный буроугольный кокс разделяется рукавным фильтром.

Достигнутые экологические преимущества.

Эффективность десульфуризации составляет 85 – 90 %, но данных о значениях в 95 – 99 % не поступало. Это говорит о том, что менее 200 мг/м3 SOx остается при условии, что на входе менее 1.5 г/нм3. Кроме того, система удаляет пыль, хлороводород и фтороводород из отходящих газов, но не удаляет NOx.

Экологические аспекты.

В странах где нет рынка сульфата кальция, обезвоженный материал должен быть утилизирован как радиоактивные отходы, требующий дальнейшей стабилизации перед захоронением, что повышает затраты на утилизацию. Даже там, где есть рынок сульфата кальция, загрязнение продукта пылью делает его менее привлекательным, что, скорее всего приведет к его утилизации. Кроме того, дополнительная очистка сточных вод станет необходимой, если удалять пыль одновременно.

Чаще всего используется рециркуляция воды, скорость потока составляет 5 – 20 м3/ч.

Потребление электроэнергии оценивается в 6.1 – 7.2 МДж/т агломерата. Электроэнергия идет также на подогрев очищенных отходящих газов. В некоторых случаях для этой цели используется коксовый газ, а иногда и CO.

Расход гидроксида кальция зависит от концентрации SO2 на входе, количества отходящих газов и желаемой эффективности. В Wakamatsu Works, NSC, Japan расход составляет 3 – 4 кг Ca(OH)2 на кубический метр SO2.

Эксплуатационные данные.

В таблице 18 представлены эксплуатационные и экономические данные с трех установок десульфуризации.

Применение.

Данная технология может применяться как на новых, так и на существующих предприятиях, хотя большое значение может иметь свободное пространство. Тем не менее, на 2010 год в Европе данная технология не используется, в связи с высокими инвестиционными и эксплуатационными затратами и экологическими условиями.

Экономика.

Общие показатели эффективности десульфуризации представленные в таблице 18 являются завышенными, так как принималось, что завод работает 24 часа в сутки.

Ниже представлены следующие расходы на мокрую десульфуризацию (в этих примерах валюта преобразована в ЕВЕ 1996 года переведена в евро):

Аглофабрика мощностью 4 млн. т/год, с потоком отходящих газов 1 млн. нм3/ч, работая 360 дней в год, с необработанными выбросами SO2 1200 г/т агломерата и эффективностью десульфуризации 90 %, имела бы следующие расходы:

В таблице 16 показаны общее инвестиционные затраты и эксплуатационные издержки для мокрой системы десульфуризации с одновременным снижением NOx для двух различных случаях. Это качественное сравнение между сухим и мокрым процессом десульфуризации для агломерационных фабрик (таблица 21).

Таблица 16 – Смета расходов мокрой и сухой системы десульфуризации [60].

Показатели эффективности

SOx: 95 %

NOx: 40 %

SOx: 95 %

NOx: 80 %

Начальная стоимость:

110 (1)

147

  • Электроподстанция

85.4

122.6

  • Водоподготовительная станция

7.3

5.9

  • другое (трубопроводы, электричество и инструменты, ремонтные работы, проектирование)

17.3

18.5

Эксплуатационные расходы (8476 ч/год):

154.4

197.5

  • Электроэнергия

51.0

56.8

  • Коксовый газ

54.5

77.6

  • Mg(OH)2

29.9

29.9

  • другое (катализатор, NH3, химикаты для очистных сооружений, коммунальные услуг, нагнетание пара/воды)

19.0

33.2

(1) Общая стоимость мокрой системы составляет 110 % (это значение ссылается на 100 % показатель, приведенный в таблице 21).

Примечание:

Расход газа 1.5 м3/ч, температура газа 120 °C, концентрации на входе SO – 373 мг/нм3 и NOx – 454 мг/нм3.

Мокрый процесс проводился с Mg(OH).

Инициативность в осуществлении.

Нет данных.

Примеры заводов.

В таблице 17 представлена информация о ряде агломерационных фабрик, которые применяют мокрую систему десульфуризации.

Таблица 17 - Установки мокрой десульфуризации на агломерационных фабриках [51, 61].

Компания

Заводы

Фабрика

Кол-во очищенного газа (проект.)

(•106 нм3/ч)

Реакционные добавки

Nippon Kokan KK

Fukuyama

 

0.76

Гидроксид аммония

Keihm

 

1.2 – 1.3

Kawasaki Steel Corporation

Chiba

Аглофабрика № 4

0.62 – 0.75

Гидроксид кальция

Chiba

Аглофабрика № 3

0.32

Mizushima

Три аглофабрики

0.75

0.75

0.9

Kobe Steel Ltd.

Kakogawa

 

1

Хлорид и карбонат кальция

Kobe

 

0.35

Sumitomo Metal Industries

Wakayama

Аглофабрика № 5

0.4

Гидроксид и карбонат кальция

Kashima

Две аглофабрики

0.88

0.2

Гидроксид и карбонат кальция

Kokura

0.32

Гидроксид магния

 

Таблица 18 - Эксплуатационные и экономические данные установок десульфуризации с трех аглофабрик [51].

 

Размерность

Nippon Kokan KK–Keihin

Nippon Steel Corp. Wakamatsu/Yawata

Sumitomo Metal Ind. Wakayama

Производство агломерата:

Проектное

т/ч

500

1000

Нет данных

Действующее

Нет данных

600

185

Количество отходящих газов:

Проектное

•106 нм3/ч

1.2 – 1.3

2

Нет данных

Действующее

Нет данных

1

0.4

Основность агломерата:

CaO/SiO2

1.8

1.92

2.2

Рабочий объём десульфуризации

Проектное

•106 нм3/ч

1.2 – 1.3

1 (частично SOx)

Нет данных (частично SOx)

Действующее

Нет данных

0.45 - 0.51 (частично SOx)

0.2 (частично SOx)

Установка обеспыливания

Тип

мг/нм3

Сухой ЭФ ESP

Циклонный фильтр

Сухой ЭФ ESP

Очистка газов

50

Нет данных

40

Реакционная добавка:

 

NH4OH

Гидроксид кальция

Гидроксид кальция и карбонат кальция (50/50)

Концентрация SO2 на входе

Проектное

мг/нм3

Нет данных

1140

1830

Действующее

560 – 840

513 – 684

730 – 940

Концентрация SO2 на выходе

Проектное

мг/нм3

Нет данных

< 110

370

Действующее

3 – 9

6 – 29

Нет данных

Эффективность десульфуризации

Проектное

%

Нет данных

90

80

Действующее

> 99

95 – 98

Нет данных

Отходы производства

Тип

кг/т агломерата

Сульфат аммония

Сульфат кальция

Сульфат кальция

Количество

Нет данных

1.0 – 1.34

4.5

Processing

Продажа

Продажа

Утилизация

Потребление энергии:

ГДж/т агломерата

Нет данных

0.0061 – 0.0072 (электроэнергия) (< 0.3 % от общего потребления энергии)

Нет данных

Инвестиции:

млн. евро

Нет данных

Нет данных

19.4 (в 1976)

Эксплуатационные расходы(1):

евро/т агломерата

Нет данных

0.016 (в 1986) – только обслуживание

0.62 (в 1986) - без обслуживания, без амортизации

(1) Для всех примеров валюта была преобразована в ЕВЕ 1996 года и переведена в евро.

Регенеративный процесс – восстановление активированным углем для десульфуризации и снижения выбросов оксидов азота [60, 63 – 65]

Описание.

Технология сухой десульфуризации основан на адсорбции SO2 активированным углем. При избытке SO2 происходит его восстановление с помощью активированного угля, данный процесс получил название «Регенерация активированным углем» (RAC). Процесс может применяться как для сухой, так и для мокрой очистки газов.

Данная технология применяется на установках для сжигания бытовых отходов, электростанций и агломерационных фабрик.

Процесс RAC, показанный на рисунке 10, позволяет удалить следующие компоненты из отходящих газов: SO2, HCl, HF, ртуть (Hg), пыль, диоксины, фураны и дополнительно NOx. Система может быть разработана как для одноступенчатого или двухступенчатого процесса. В одноступенчатом процессе, отходящие газы проходят через слой активированного угля, и загрязняющие вещества поглощаются активированным углем (в двухступенчатом через два). Удаление NOx происходит только при вводе в поток газа аммиака (NH3).

В регенераторе диоксины и фураны разлагаются при температуре 400 – 450 °C.

Рисунок 10. Процесс регенерации активированным углем (RAC) [60, 62].

Достигнутые экологические преимущества.

Возможна высокоэффективная десульфуризация более 95 %.Эффективность в сокращении NOx 80 – 90 %, в зависимости от рабочей температуры, добавления NH3 и проектирования. Данные значения эффективности не учитывают простоя и отражают 24 часовой день работы аглофабрики. Таким образом, фактические показатели эффективности были бы значительно ниже.

Таблица 19 – Концентрация компонентов отходящих газов [63].

Параметр

Размерность

Значение

Расход отходящего газа

/мин

14200

Температура

К

414 – 415

Влажность

объём. %

6.9

O2

объём. %

14.7

CO2

объём. %

7.9

CO

объём. %

1.2

NOx

мг/нм3

266 – 322

SOx

мг/нм3

7–127

SO3

мг/нм3

0.1

Пыль

мг/нм3

6–10

Таблица 20 – Достижимая производительность аглофабрики при применении активированного угля [60].

Загрязнитель

Достижимая эффективность

Размерность

Комментарии

SO2

95 – 99 (1)

%

 

На входе: 572 – 858

мг/нм3

На выходе: 20 – 30

мг/нм3

NOx

> 40 или 60 (2)

%

В случаях, когда требуется снижение более 60 %, необходим двухступенчатый процесс

На входе: 300 – 520

мг/нм3

На выходе: 120 – 200

мг/нм3

Диоксины, фураны

На входе: 0.03 – 3

нг I-TEQ/нм3

 

На выходе: 0.000001 – 0.1

Пыль

На входе: 10 – 140

мг/нм3

На входе менее 100. Низшая эффективность зависит от распределения частиц по размеру

На выходе: 2 – 20

Ртуть

95 – 99.5

%

Эффективность не гарантируется

На входе: 20 – 30

мкг/нм3

(1) Данные основаны на непрерывном мониторинге в течение одного месяца на двух существующих заводах, показывающих высокую постоянную эффективность.

(2) Данные основаны на непрерывном мониторинге в течение одного месяца на трех существующих заводах, показывающих эффективность между 40 и 60 % для одноступенчатой системы, между 62 – 75 % для двухступенчатой системы.

Процесс RAC снижает уровень запыленности от 80 – 100 мг/м3 до менее 20 мг/м3. Выбросы диоксинов, фуранов сокращаются от 3 нг/нм3 до менее 0.3 нг/нм3.

Экологические аспекты.

Применение процесса RAC увеличивает общее потребление энергии на тонну агломерата и генерирует небольшой расход воды. При отсутствии общей водоочистительной станции появятся дополнительные расходы на организацию данного мероприятия. Так же следует отметить образование серной кислоты в качестве побочного продукта.

В процессе RAC не образуется твердых отходов, так как активированный уголь регенерируется и частично сгорает. Потребление электроэнергии составляет 1200 кВт или 8.6 МДж/т агломерата (около 0.4 % от общего потребления энергии аглофабрикой).

Эксплуатационные данные.

Аглофабрика № 3 Nagoya Works, Nippon Steel Corporation имеет мощность 12000 тонн агломерата в день, с потоком отходящих газов 900 000 нм3/ч. Основность агломерата 1.72 – 2.1 в 1991 году. Процесс RAC представляет собой две параллельные одноступенчатые башни, каждая с мощностью 450000 нм3/ч. До десульфуризации пыль удаляется в циклоне, а впоследствии электрофильтром ESP (концентрация чистого газа: 20 – 30 мг/м3). Проводившиеся измерения показали, что на входе концентрации SO2 была360 мг/м3, на выходе – 11 мг/м3, эффективность десульфуризации 97 %, также концентрация пыли на выходе составила 15 – 20 мг/м3 (размер частиц 2 – 4 мкм, 60 % углерода).

Снижение NOxпроводилось только в одной из двух адсорбционной башни с введением аммиака. Эффективность полного удаления NOxсоставила 15 % (или 30 % в одной адсорбционной башне с введением аммиака).

Особое внимание следует обратить на температуру отходящих газов на входе (менее 140 °C), и на концентрацию пыли на входе (до 50 мг/м3). Установка пылеулавливания (например, ЭФ ESP или нескольких циклонов с высокой производительностью), должна быть установлена до процесса RAC.

Применение.

Процесс RAC может применяться на новых и существующих предприятиях. Процесс обычно устанавливается для одновременного удаления нескольких компонентов из отходящих газов (например, SO2, HF, HCl, NOx, пыли и диоксинов, фуранов). Как правило, планировка завода и требование к пространству являются важными факторами при установке данной техники, применяется на фабриках с более чем одной агломерационной лентой.

В связи с высокими инвестиционными затратами и эксплуатационными издержками, такими как дороговизна высококачественного активированного угля, образование серной кислоты процесс RAC не применяется в Европе.

Экономика.

Эксплуатационные издержки (без учета технического обслуживания и амортизации) составили 0.75 евро/т агломерата в 1991 году. Расходы на техническое обслуживание оценивается в 0.17 евро/т агломерата (750 000 евро в год). Отметим, что эти данные относятся к установке RAC для комбинированного удаления SO2 и NOx.

Таблица 21 показывает общие инвестиционные и эксплуатационные затраты для сухой системы десульфуризации с одновременным снижением NOx для двух различных случаев. Это качественное сравнение между сухим и мокрым процессом десульфуризации только для агломерационных фабрик (таблица 16).

Таблица 21 – Оценка стоимости системы RAC[60].

Показатели эффективности

SOx: 95 %

NOx: 40 %

SOx: 95 %

NOx: 80 %

Начальная стоимость:

110(1)

136.1

  • Основные средства

60.8

86.2

  • Начальное заполнение активированным углем

8.3

16.2

  • Побочный продукт (H2SO4)

8.5

8.5

  • Другое (трубопроводы, очистные сооружения, электричество, инструменты, проектирование)

21.9

25.2

Эксплуатационные расходы (8476 ч/год):

100

166.8

  • Активированный уголь

57.7

115.4

  • Электроэнергия

29.8

35.3

  • NH3

10.4

14.0

  • Другое (ККГ, коммунальные услуги, нагнетание пара/воды, NaOH)

13.6

13.6

  • H2SO4 (на рынок) (2)

-11.5

-11.5

(1) Общая стоимость сухой системы составляет 100 % (это значение ссылается на 110 % показатель в таблице 16).

(2)Производствосернойкислоты.

Примечание: расход газа – 1.5 млн. м3/ч, температура газа – 120 °C, концентрация SO2 на входе – 373 мг/м3, концентрация NOx на входе – 454 мг/м3.

Инвестиции для установки адсорбции активированным углем оценивается примерно в 60 миллионов евро для аглофабрики с площадью агломерационной ленты 500 – 600 м2 и эксплуатационными расходами, по оценкам, примерно 1 евро/т.

Инициативность в осуществлении.

Нет данных.

Примеры заводов.

По меньшей мере, восемь агломерационных фабрик внедрили данную технологию по снижению выбросов в свое производство в Японии, Корее и Австралии. Процесс RAC ориентированный на SOxнаходится в эксплуатации на аглофабрике № 3 Nagoya Steelworks, Nippon Steel Corporation в Японии, начиная с августа 1987 года. В 1999 году агломашины 1 и 2 Nagoya Steelworks были оборудованы системой очистки 1.3 млн. нм3 отходящего газа в час от SOx, NOx, пыли. Другие заводы с установленной системой или вариациями данного процесса:

  • BlueScope Steel, Port Kembla Works, Australia, агломерационная машина № 3, для очистки 1.6 млн. нм3/ч отходящего газа от пыли и диоксинов, фуранов (июнь 2003 г.);
  • Nippon Steel Corporation, Oita Works, Japan, аглофабрика № 1, для очистки 1.3 млн. нм3/ч отходящего газа от SOx, NOx, пыли и диоксинов, фуранов (2003 г.);
  • POSCO, Pohang Steelworks, Korea, агломерационные машины № 3 и 4, для очистки 1.35 млн. нм3/ч отходящего газа от SOx, NOx, пыли, диоксинов, фуранов (ноябрь 2004 г.);
  • Nippon Steel Corporation, Kimitsu Steelworks, Japan, аглофабрика № 3, дляочистки 1.7 млн. нм3/ч отходящего газа от SOx, NOx, пыли (запуск 2004 г.);
  • Kobe Steel Corporation, Kakogawa Steelworks, Japan, аглофабрика № 1, для очистки 1.5 млн. нм3/ч отходящего газа от SOx, NOx, пыли, диоксинов, фуранов.

Сокращение выбросов оксидов азота

Первичные меры по сокращению выбросов NOx

Применение антрацита (с более низким содержанием азота по сравнению с коксовой мелочью) снижает выбросы NOx. Менее значимой мерой по снижению выбросов NOxявляется установка горелок для дожигания.

Селективное каталитическое восстановление (СКВ) [51, 66, 67]

Описание.

При СКВ, NOx восстанавливается до N2 посредством восстановителя (обычно, аммиак), который вводится непосредственно в дымовой газ на катализатор при достаточном количестве кислорода. Преобразование NOx происходит на поверхности катализатора при температуре от 170 до 510 ˚С (диапазон от 300 до 400 ˚С более типичен, минимальная температура дымовых газов зависит от содержания серы в топливе). При слишком низкой температуре дымовых газов образуется бисульфат аммония, который блокирует элементы СКВ.

Достигнутые экологические преимущества.

В зависимости от типа используемого катализатора, рабочей температуры и добавления NH3 эффективность снижения выбросов NOx на агломерационных фабриках составила примерно 80 %. Значения концентраций на выходе от 56 – 120 мг/м3 (при 15 % содержание O2) и на входе между 180 – 600 мг/м3.

Экологические аспекты.

СКВ представляет собой сухой метод очистки без воды. Данный метод позволяет хранить и использовать аммиак, или так же его растворы, или карбамид. Потребление энергии увеличивается за счет подогрева отходящих газов. Использование СКВ снижает выбросы N2Oдо менее 8 мг/м3. Утечка NH3 с двух агломерационных установок составляет 0.5 – 3 мг/м3.

Эксплуатационные данные.

На аглофабрике Kawasaki Steel Corporation, Chiba Works, Япония, СКВ был установлен в 1975 году. Аглофабрика производительностью 7 тысяч тонн агломерата в день и потоком отходящих газов 620 – 750 тыс. нм3/ч сократила выбросы NOx с 450 мг/м3 до 37 мг/м3, используя в качестве катализатора платину (Pt). СКВ работает как очиститель газовой системы и применяется после обеспыливания и десульфуризации.

На аглофабрике Nippon Kokan, Keihin Works, Япония, устройство СКВ был установлено в 1979 году. Аглофабрика производительностью 12 тысяч тонн агломерата в день и потоком отходящих газов 1.2 – 1.3 млн. нм3/ч используя в качестве катализатора СКВ богатую кусковую руду. Использованный катализатор просеивается и используется в качестве сырья доменной печи или аглофабрики. Газы попадают в СКВ после предварительного нагрева до 340 °C при концентрации NOx около 410 мг/м3. После очистки газа концентрация NOx составляет 100 – 120 мг/м3, эффективность СКВ составляет 70 – 75 %.

Потребление NH3 составляет 120 г/т агломерата. Потребление электроэнергии составляет 0.014 ГДж/т агломерата, или менее 1 % от общего потребления энергии.

Коксовый газ используется для подогрева отходящих газов на СКВ на агломерационных установках № 1, 3 и 4 China Steel, Тайвань. Устройства СКВ для аглофабрик 3 и 4 подключили в июне 1997 года, а для аглофабрики 1 – в июне 1999 года. Выбросы NOxснизились до 52 – 100 мг/м3 (около 80 %) при 15 % содержании O2. Объемы отходящих газов для этих фабрик составили:

  • аглофабрика № 1 – 464 тыс. нм3/ч;
  • аглофабрики № 3 – 850 тыс. нм3/ч;
  • аглофабрики № 4 – 1164 тыс. нм3/ч.

Утечка NH3 для агломерационных фабрик № 1 и 3 составила менее 1 мг/м3, а для аглофабрики № 4 – от 1.5 до 3 мг/м3.

Применение.

Данная технология может быть применена на новых и существующих заводах. В связи с высокими инвестиционными затратами и эксплуатационными издержками, такими как покупка катализаторов, расход дополнительной энергии на подогрев и др., техника СКВ в Европе не применялась.

Экономика.

Аглофабрика Kawasaki Steel Corporation, Chiba Works, Япония включает в себя следующие расходы:

  • инвестиционные затраты: 27.3 млн. евро в 1975 году;
  • затраты на обслуживание: 0.08 евро/т агломерата в 1992 (0.2 млн. евро/год);
  • эксплуатационные издержки: 0.40 евро/т агломерата в 1992(1 млн. евро/год).

Аглофабрика Nippon Kokan, Keihin Works, Япония включает в себя следующие расходы:

  • инвестиционные затраты: 50 млн. евро в 1979 году;
  • затраты на обслуживание: 0.57 евро/т агломерата в 1992 (0.9 млн. евро/год);
  • эксплуатационные издержки: 0.75 евро/т агломерата в 1992 году.

Из литературы [51] известны следующие расходы на СКВ:

  • инвестиционные затраты: 25 – 45 евро/м3/ч;
  • эксплуатационные издержки: очистка 0.7 – 0.9 евро/тыс. нм3.

Для аглофабрики производительностью 4 млн. т/год, потоком отходящих газов 1 млн. нм3/ч и 8640 рабочими часами в год будут соответствовать следующие расходы:

  • инвестиционные затраты: 25 – 45 млн. евро;
  • эксплуатационные издержки: 1.5 – 2.0 евро/т агломерата.

В примерах валюта была преобразована в ЕВЕ 1996 года и переведена в евро.

Инициативность в осуществлении.

Исследования показали, что ни частичная замена коксовой мелочи богатым железом шлаком, ни пропан, ни ЖПВ, ни мазут, не снижают выбросы оксидов азота так, как использование раствора аммиака и карбоната аммония в смеси с добавками.

Примеры заводов.

  1. Kawasaki Steel Corporation, Chiba Works, Япония;
  2. Nippon Kokan, Keihin Works, Япония;
  3. Аглофабрики № 3, 4 China Steel, Тайвань.
  4. Переработка отходов агломерационного производства [24, 36, 53, 71 – 73]

Новые установки расположены в Тайване и Корее. В Японии с 1997 года установки СКВ не применялись. Планируется к запуску установка СКВ на заводе Voestalpine Stahl GmbH, Линц, Австрия.

Сбор и сокращение выбросов пыли из вторичных источников [33, 49, 68 – 70]

Описание.

Вторичные выбросы могут улавливаться системой вторичного обеспыливания из различных источников, таких как рабочая зона агломашины, зоны непрерывной разгрузки, дробления и просеивания, так же на пункте выгрузки агломерата с конвейера. Откаченные газы, как правило, улавливаются в пылеуловитель ЭФ ESP или рукавными фильтрами.

Достигнутые экологические преимущества.

На одной аглофабрике вторичные выбросы улавливаются и обеспыливаются тремя параллельными ЭФ ESP. Идет непрерывное измерение выбросов пыли, этот показатель составляет 270 т/г. При общем газовом потоке около 815 тыс. м3/ч концентрация пыли составляет около 35 мг/м3.

На немецком агломерационном производстве камера обеспыливания с рукавными фильтрами имеет среднегодовой показатель по выбросам менее 4 мг пыли/нм3 [68]. Другой немецкий завод камера обеспыливания достигает менее 21 мг пыли/нм3 и менее 18 мг пыли/нм3 при охлаждении. В обоих случаях применяются электрофильтры, а средние получасовые значения измеряются непрерывно. Третья немецкая аглофабрика достигает менее 19 мг пыли/нм3 (среднесуточное значение) при обеспыливание горячей дробилки и пункта выгрузки агломерата с конвейера. На другом немецком заводе камера обеспыливания с ЭФ ESP и тканевым фильтром (ТФ) достигает концентрацию выбросов 25 мг пыли/нм3 и менее 15 мг пыли/нм3 соответственно [33].

На одном австрийском заводе камера обеспыливания, включающая выгрузку агломерата, его дробление, сортировку и транспортировку, с ЭФ ESP и ТФ достигает концентрацию выбросов менее 16 мг пыли/нм3 (среднее получасовое значение). На друг австрийская аглофабрика достигает значения 3 мг пыли/нм3 [69].

Экологические аспекты.

Нет данных.

Эксплуатационные данные.

Нет данных.

Применение.

Вторичное обеспыливания используется на всех элементах подготовительных и вспомогательных участках (охлаждение, смешивание, просеивание, дробление и т.д.).

Экономика.

В примере с газовым потоком 815 тыс. м3/ч, инвестиционные расходы на рукавные фильтры составили 12 миллионов евро, а эксплуатационные издержки – 3.25 миллиона евро ежегодно.

Инициативность в осуществлении.

При смешивании, измельчении, охлаждении, транспортировке, переработке агломерата пыль состоит из аэрозольных частиц диаметром менее 10 и 2.5 мкм в соотношении 70/30 соответственно.

Примеры заводов.

На аглофабрике Voestalpine Stahl Линц, Австрия сбор и очистка одной части отходящих газов (370 тыс. м3/ч) осуществляется с помощью электрофильтров ESP, а другая часть (160 тыс. м3/ч) – рукавным фильтром [70].

На заводе ArcelorMittal, Германия, Эйзенхюттенштадт обеспыливание выбросов осуществляется ЭФ ESP.

На Thyssen Krupp Stahl, Дуйсбург, Германия система охлаждения и обеспыливания была установлена и запущена в апреле 2003 года.

Переработка отходов агломерационного производства [24, 36, 53, 71 – 73]

Описание.

Утилизация отходов является важной функцией аглофабрики на интегрированных металлургических комбинатах. Образующиеся побочные продукты в основном состоят из железной окалины с прокатных станов и широкого спектра пыли и шламов, в том числе из устройств очистки газа. Все эти пыли, шламы и окалина имеют высокое содержание железа или углерода (или, например, известь, магнезия), поэтому могут использоваться в качестве сырья в агломерационном производстве. Почти все агломерационные фабрики в мире добавляют в аглошихту некоторые виды пыли, шлама и окалины. На большинстве заводах ЕС добавка составляет 5 – 6 %, хотя существует возможность использовать 10 – 20 % .

Достигнутые экологические преимущества.

Сэкономленное количество сырьевых материалов равно используемому количеству шлака, пыли, окалины. Более того, удается избежать размещения этих отходов.

Экологические аспекты.

Некоторые отходы содержат масло, что может привести к увеличению выбросов углеводородов, диоксинов, фуранов. Так же не желательна переработка отходов, содержащих значительное количество летучих тяжелых металлов (например, Hg, Cd). Кроме того, нежелательные компоненты, такие как щелочи, хлориды могут накапливаться в процессе производства агломерата, и в результате могут увеличить отходящие газы (например, увеличение нагрузки на очистное оборудование). Чтобы избежать этих проблем, очистное оборудование улучшается, чтобы справиться с применением необходимого количества перерабатываемых отходов [53, 73].

Переработка агломерационной пыли может привести к увеличению выбросов диоксинов, фуранов в атмосферу.

Эксплуатационные данные.

Нет данных.

Применение.

Данная технология может применяться как на новых, так и на существующих предприятиях.

Экономика.

С помощью данной методики, описанной здесь, можно избежать затрат на сэкономленном сырье и на расходы по утилизации.

Инициативность в осуществлении.

Наиболее важной движущей силой в осуществлении этой методики является использование максимального количества отходов в интересах устойчивого потребления.

Примеры заводов.

Почти все аглофабрики по всему миру используют шлам, пыль и окалину. Аглофабрика DK Recycling, Дуйсбург, Германия является крупнейшим в мире утилизатором отходов черных металлов, таких как пыль и шлам сталелитейного производства.

Использование отходящего тепла в агломерационном производстве

Использование тепла от спекания и охлаждения агломерата [44, 51, 74 – 76]

На агломерационном производстве потенциально используют два вида тепла:

а) тепло воздуха, всасываемого эксгаустером во время спекания;

б) тепло воздуха, используемого при охлаждении агломерата.

Что касается пункта а), при нормальных условиях эксплуатации, использование теплообменника для рекуперации тепла отходящих газов может привести к конденсации и коррозии. Эти ограничения привели к тому, что рекуперация тепла отходящих газов с помощью теплообменника не практикуется.

Что касается пункта б), тепло горячего воздух от охлаждения агломерата может быть восстановлено одним или несколькими из следующих способов:

  • парогенерирование в котле-утилизаторе для использования на металлургическом заводе;
  • использование горячей воды для центрального отопления;
  • подогрев воздуха для зажигателя агломерационной машины (рисунок 11);
  • подогрев аглошихты;
  • использование в системе рециркуляции отработанных газов.

Рисунок 11. Рекуперация тепла воздуха, используемого при охлаждении агломерата

Пять различных примеров рекуперации тепла:

1. Утилизация тепла отходящих газов при охлаждении агломерата традиционного спекания

Используется для производства пара в котле-утилизаторе и подогрева воздуха для зажигателя.

Достигнутые экологические преимущества.

Рекуперации энергии составляет 18 % от общей затраченной энергии на котел-утилизатор и 2.2 % от общей затраченной энергии на рециркуляцию в зажигателе [51].

Эксплуатационные данные.

Нет данных.

2. Утилизация тепла отходящих газов при охлаждении агломерата с секционной рециркуляцией

На аглофабрике № 3 Sumitomo Heavy Industries, Kokura, Японии применяется секционная рециркуляция отходящих газов. Перед рециркуляцией отходящие газы и газы после охлаждения агломерата проходят через котел-утилизатор.

Достигнутые экологические преимущества.

Рекуперации энергии на этом заводе с помощью этой системы составляет 23.1 % от затраченной энергии.

Эксплуатационные данные.

Производится 120 кг пара/т агломерата при температуре 273 °С и давлении 9 бар [74].

3. Утилизация тепла отходящих газов при охлаждении агломерата на агломерационную «постель» с рециркуляцией отходящих газов

На аглофабрике № 5 Voestalpine, Линц, Австрия, утилизации тепла осуществляется процессом EPOSINT.

Достигнутые экологические преимущества.

Достигнуто сокращение кокса 2 – 5 кг/т агломерата в Voestalpine Линц, Австрия.

Эксплуатационные данные.

Нет данных.

4. Утилизация тепла отходящих газов при охлаждении агломерата с агломерационной ленты с рециркуляцией отходящих газов

На аглофабрике № 4 Sumitomo Heavy Industries, Wakayama, Япония, охлаждение агломерата объединено с агломерационной лентой. Здесь отходящие газы от спекания и зоны охлаждения решетки проходят через котлы-утилизаторы, а затем возвращаются.

Достигнутые экологические преимущества.

Рекуперации энергии составляет 30 % от общей затраченной энергии.

Эксплуатационные данные.

Производится 120 кг пара/т агломерата при давлении 25 бар и температуре 375 ° C [74].

5. Утилизация тепла отходящих газов при охлаждении агломерата для централизованного теплоснабжения

На аглофабрике № 3 ArcelorMittal, Dunkirk, Франция, тепло отходящих газов идет на нагрев воды до 105 °C, которая поставляется по трубопроводам в город для централизованного теплоснабжения.

Достигнутые экологические преимущества.

Рекуперация энергии составляет 15 кВт/т агломерата.

Эксплуатационные данные.

Нет данных.

Достигнутые экологические преимущества.

Выбросы CO2 могут быть предотвращены путем замены природного топлива, использовать отходящие газы для производства тепловой энергии.

Экологические аспекты.

В некоторых случаях, выбросы пыли уменьшаются в связи с предустановленной грубой сепарацией пыли. Использование рециркуляции отходящих газов при охлаждении агломерата приведет к уменьшению выбросов диспергированных частиц пыли.

Применение.

Данная технология может применяться как на новых, так и на существующих предприятиях. Тем не менее, следует отметить, конфигурация существующих заводов может сделать затраты на установку высокими.

Экономика.

Инвестиционные расходы зависят для каждой фабрики свои. Тем не менее, применение утилизации тепла снижает эксплуатационные расходы.

Инициативность в осуществлении.

Нет данных.

Примеры заводов.

Рекуперация тепла от охлаждения агломерата часто применяется в странах ЕС (например, в Corus, IJmuiden, Нидерланды; Riva, Taranto, Италия, Thyssen Krupp Stahl, Duisburg, Германия).

  • Черноусов П.И.

Выполнен анализ наилучших технологий современного агломерационного производства. Рассмотрены передовые способы снижения уровня выбросов пыли, энергопотребления и шума, очистки отработанной воды, переработки отходов производства. Описаны инновационные технологии минимизации выбросов в атмосферу диоксинов и фуранов, диоксида серы, оксидов азота. Приведены данные о способах эффективного использование тепла от спекания и охлаждения агломерата.

  • экологически чистое производство,
  • наилучшие технологии,
  • переработка отходов,
  • выбросы пыли.
  1. Рециклинг. Технологии переработки и утилизации техногенных образований и отходов в черной металлургии : моногр. / П.И. Черноусов. – М. : Изд. Дом МИСиС, 2011. – 428 с
  2. Оценка и пути достижения экологической чистоты металлургического производства / М.Н. Игнатьева, С.В. Карелов, Л.А. Мочалова, Г.Ю. Пахальчак, В.Л. Советкин, Ю.Г. Ярошенко, С.В. Ярушин ; под ред. Ю.Г. Ярошенко. Екатеринбург : УГТУ – УПИ, 2008. 391 с.
  3. Marshall R. The Climate Change Levy / R. Marshall // Steel Times. 2000. Vol. 1, P. 24.
  4. Современное состояние и развитие охраны окружающей среды в черной металлургии / Ю.А. Филипп // Черные металлы. 200.С. 26–
  5. Richtlinie 96/61/EG: Integrierte Vermeidung und Verminderung der
  6. The Environmental Protection Act. 1999. // The IPPC Directive, - P. 30
  7. Philipp, J. A.; Schulz, V.: Integrierter Umweltschutz in der Eisen- und Stahlindustrie, Fachtagung des Abfallentsorgungs- und Altlastensani - rungsverbandes NRW, 9. Juli 1999
  8. Fleischandel, A. Advanced solution for waste-free iron and steel plants / A. Fleischandel, W. Gebert // La Revue de Metallurge – CIT. 1999. № 10. P. 1218.
  9. Баттерман, Х. Первый опыт работы по принципам устойчивого развития / Х. Баттерман , Б. Хиллебранд // Черные металлы 2001. № 7-8. C. 90–92.
  10. Гросспич, К.-Х. ВАТна доменной печи – обзор современных природоохранных технологий на доменных печах / К.-Х. Гросспич, Х.Б., Лунген, В. Теобальд, // Новости черной металлургии за рубежом. 2002. № 1. С. 31–35.
  11. Филипп, Ю. А. Экологические преимущества рециклинга металлопродукции / Ю. А., Филипп, Г. Штилль, В. Фолькхаузен // Черные металлы. 2003 №12. С. 63–66.
  12. Михок, Л. Охрана окружающей среды на заводах с полным металлургическим циклом. АО «Черметинформация» / Л. Михок, Г. Лесински, // Новости черной металлургии за рубежом. 2003. перевод № 23144.
  13. ГОСТ 30166-95. Ресурсосбережение. Основные положения. – Введ. 01–01–2002. М. : Госстандарт России: Изд-во стандартов, 2001.
  14. ГОСТ 30167-95. Ресурсосбережение. Порядок установления показателей ресурсосбережения в документации на продукцию. – Введ. 01–01–2002. М. : Госстандарт России: Изд-во стандартов, 2001.
  15. ГОСТ Р 51387-99. Энергосбережение. Нормативно-методическое обеспечение. Основные положения. – Введ. 01–07–2000. М. : Госстандарт России: Изд-во стандартов, 2004.
  16. ГОСТ Р 51379-99. Энергосбережение. Энергетический паспорт промышленного потребителя топливно-энергетических ресурсов. Основные положения. Типовые формы. – Введ. 01–09–2000. –М. : Госстандарт России: Изд-во стандартов, 2004.
  17. ГОСТ 30772-2001. Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Термины и определения. - Введ. 01–07–2002 –М. : Госстандарт России: Изд-во стандартов, 2002.
  18. ГОСТ Р 51769-2001. Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Документирование и регулирование деятельности по обращению с отходами производства и потребления. Основные положения. – Введ. 01–01–2002 – М. : Госстандарт России: Изд-во стандартов,
  19. ГОСТ 30773-2001. Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Этапы технологического цикла. Основные положения. – Введ. 01–07–2002 – М. : Госстандарт России: Изд-во стандартов,
  20. Дубовик, О.Л. Экологическое право: учебник для вузов / О.Л. Дубовик. – 2-е изд. М. : Проспект, 2007. 688 с.
  21. Kawaguchi et al., Effect of properties of solid fuel on dioxin concentration of the exhaust gas in the iron ore sintering process, Tetsu-to-Hagane, 2002, pp. 20-27.
  22. Eurofer, General review of Sintering section of BREF, Eurofer, 2007, p. 22.
  23. Eurofer, ‘Comments from Eurofer on the Iron and Steel BREF first draft’, Personal Communication, 2008.
  24. Bothe, Umweltproblematik bei der Eisenerzsinterung (Environmental Problems of the Iron Ores Sintering Process), 1993.
  25. EC BOF, Technical Note on the Best Available Techniques to Reduce Emissions of Pollutants into the Air from the Basic Oxygen Steel Making, 1995.
  26. Matzke, Blei-, Zink- und Alkalientfernung beim Sintern von Reicherzmischungen (Lead, Zinc and Alkali Removal During Sintering of Rich Ore Mixtures), 1987.
  27. Schaperkotter, M. et al, Energieeinsparung, CO2-Emissionsminderung und Ressourcenschonung bei der Herstellung und Anwendung von (hochfesten und duktilen) HSD-Stahlen, BMBF, 2009.
  28. Roederer et al., Coordinated Study ‘Steel-Environment’, 1996.
  29. Commission, BREF on the Production of Iron and Steel, European Commission, Sevilla, 2001.
  30. Eurofer, Comments on the second revised IS BREF draft from July 2009, 2009.
  31. Eurofer, Contemporary data across all European plants, Eurofer, 2007, p. 4.
  32. EC, Preparatory work for new dioxin measurement requirements for the European metal industry. Final report, EC, 2005, p. 151.
  33. Plickert, Performance values of iron and steel plants in Germany, UBA, 2007, p. 6.
  34. Putz et al., Untersuchungsergebnisse uber Moglichkeiten zur primarseitigen Dioxinminderung bei der Eisenerzsinterung, VDI Berichte, 1996, pp. 249-268.
  35. Czech TWG member, Czech Republik comments on the first draft of the reviewed IS BREF, 2008.
  36. Xhrouet, Contribution a l’etude d’une technique de reduction de la formation des dioxins dans le procede d’agglomeration des minerais de fer, Universite de Liege. Faculte des Sciences Appliquees, 2002.
  37. Xhrouet et al., ‘Amines compounds as inhibitors of PCDD/Fs de Novo Formation on Sintering Process fly ash’, Environmental Science Technology, Vol. 36, 2002, pp. 2760- 2765.
  38. Poland, Emission data from Polish iron and steel plants, 2007, p. 18.
  39. Fisher et al., Influence of sinter mix materials on the environmental impact of high productivity iron ore sintering, 2005, p. 101.
  40. Neuschutz et al., ‘Comparison on Thermochemically Calculated and Measured Dioxin Contents in the Off-gas of a Sinter Plant - Part 1’, 9th Japan-Germany Seminar on Fundamentals of Iron and Steelmaking, 1996, on September 8-9.
  41. BSS, Air Quality. Several case studies, 2007, pp. 26-32.
  42. EC Haskoning, Techno-economic Study on the Reduction Measures, Based on Best Available Technologies, of Water Discharges and Waste Generation from the Primary and Secondary Iron & Steel Industry, 1993.
  43. InfoMil, Dutch Notes on BAT for the Production of Primary Iron and Steel, Spatial Planning and the Environment, Directorate for Air and Energy, Department of Industry, 1997.
  44. Poland, Technical information on Polish iron and steel plants, 2007, p. 8.
  45. Caughlin, UK comments to the I&S BREF, UK Environmental Agency, 2007, p. 8.
  46. Wiesenberger, Review of the BREF Iron and Steel Production - Austrian Comments, UBA, 2007, p. 35.
  47. Buchwalder, J. et al, ‘Verminderung der Staubemissionen an der Sinteranlage von ArcelorMittal Eisenhuttenstadt’, Stahl und Eisen, Vol. 126 Nr. 9, 2008.
  48. Eurofer, Comments on the second revised IS BREF draft from July 2009, 2009.
  49. Sporenberg, Messprotokolle und Berichte uber die Durchfuhrung von Emissionsmessungen im Kamin der Sinteranlage sowie Nebenanlagen der EKO Stahl GmbH Eisenhuttenstadt, Umweltschutz Messtechnik GmbH, 2006.
  50. TUV SUD, Bericht uber die Durchfuhrung von Emissionsmessungen zur Ermittlung der Konzentrationen an polychlorierten Dibenzo-Dioxinen und Furanen (PCDD/F) im gereinigten Abgas der Sinterbander 2, 3 und 4 einer Sinteranlage der ThyssenKrupp Steel AG, 2007.
  51. InfoMil, Dutch Notes on BAT for the Production of Primary Iron and Steel, Spatial Planning and the Environment, Directorate for Air and Energy, Department of Industry, 1997.
  52. Eurofer, Update fine wet scrubber, Eurofer, 2007, p. 5.
  53. Netherlands, Comments from the Netherlands to some information provided by Eurofer, 2007, p. 2.
  54. Gebert, Abgasreinigungssysteme fuer Sinteranlagen (Off Gas Purification Systems for Sinter Plants), 1995.
  55. Eurofer, Compilation of open issues according to the Member state comments and gaps of information on the review of the IS BREF draft, 2009.
  56. Brouhon et al., Control of the PCDD/Fs generation at the Sinter plant, CRM, Collective Research Programme 1999-2000, 2001, p. 23.
  57. Kawaguchi et al., ‘Promoter material and inhibitor material for dioxins formation in sintering process’, Tetsu-to-Hagane, Vol. Vol. 88, No. 7, 2002, pp. 12-19.
  58. Eurofer, Update technique suppression of dioxin formation by addition of urea, 2007, p. 3.
  59. Eurofer, Update technique lowering the sulphur content of the sinter feed, Eurofer, 2007, p. 2.
  60. SHI, Gas cleaning system using activated char, 2006, p. 15.
  61. Eurofer, Update wet desulphurisation, Eurofer, 2007, p. 4.
  62. Eurofer, Update technique regenerative activated carbon, Eurofer, 2007.
  63. Kasama et al., ‘Analysis of exhaust gas visibility in iron ore sintering plant’, ISIJ international, Vol. Vol. 46, No. 7, 2006, pp. 1027-1032.
  64. Sniffers et al., Technical description of fugitive emission monitoring & management, The Sniffers nv/sa, 2006, p. 18.
  65. France, Contribution from France to the revision of the I&S BREF, 2007, p. 5.
  66. Fisher et al., Influence of sinter mix materials on the environmental impact of high productivity iron ore sintering, 2005, p. 101.
  67. Wiesenberger, Review of the BREF Iron and Steel Production - Austrian Comments, UBA, 2007, p. 35.
  68. GWAA Bremen, Messberichte: Emissionsmessungen im Abgas vor und nach Eisenerzsinteranlage, 2005.
  69. Remus, Rainer, Mission report Voestalpine Linz and Donawitz, 2008.
  70. Remus, Rainer, ‘Mission report (Corus Ijmuiden, the Netherlands)’, Personal Communication, 2008.
  71. Rentz et al., Stoffstrommanagement in der Eisen- und Stahlindustrie (Material Flow Management in the Iron and Steel Industry), E. Schmidt Verlag, 1996.
  72. Kasai et al., ‘Effect of additives on the dioxins emissions in the iron ore sintering process’, ISIJ international, Vol. Vol 41, No 1, 2001, pp. 93-97.
  73. Eurofer, Update technique Use of residues in the sinter plant, Eurofer, 2007, p. 2.
  74. SHI, A System for Waste Heat Recovery in Sintering Plant, 1987.
  75. Arimitsu, ‘Energy Saving in the Japanese Steel Industry’, European Symposium on Environmental Control in Steel Industry, 1995, pp. 105-136.
  76. OECD, Environmental Implications of Energy Use in Industry, Organisation for Economic Co-operation and Development, 1988.

ПОДЕЛИСЬ ИНТЕРЕСНОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ

Черноусов П. И.

Опубликовано Черноусов П. И.

Адрес электронной почты: p.chernou@yandex.ru
  • Образование: Московский институт стали и сплавов, «Металлургия черных металлов»
  • Ученая степень: кандидат технических наук, доцент
  • Место работы, должность: доцент кафедры ЭРЧМ, директор музея истории НИТУ «МИСиС»

Оставь комментарий