Вредные выбросы в производстве огнеупоров

    Топливом  для вращающихся печей служат в основном природный газ и мазут. Удельный расход топлива (в пересчете на условное) составляет примерно 230— 250 кг/т обожженной извести. При обжиге известняка выделяется большое количество углекислого газа, поэтому при определении состава продуктов сгорания следует учитывать реакции диссоциации.

    Химический  состав пыли и извести следующий, %: пыль (74,0 СаО; 1,0 MgO; п. п. п. = 25%); .готовый продукт (97,0 СаО; 1,0 MgO; п. п. п. = 2,0%).

    Следует отметить, что п.п.п. пыли в два раза меньше, чем известняка. Следовательно, можно предположить, что пыль выносится главным образом из высокотемпературной части печи.

    Электрическое сопротивление известковой пыли при температуре 130—200°С колеблется от 2-10¹¹ до 10¹³ Ом*см. Плотность ее для условий выхода из печи составляет 2,7—2,9 г/см³, объемная масса 0,6—0,7 г/см³, уплотненная 0,9—1,0 г/см³, угол естественного откоса 35—43°.

    Данные  о выходе и составе продуктов  сгорания от вращающихся печей  приведены  ниже:

    Выход продуктов сгорания из   печи,

м³ на 1 т обожженной извести …………………………………………………3300—3500

    Состав  сухих продуктов сгорания, %

О₂.....................................................................................................................5,6

N₂……………………………………………………………………………………….78,1

СО₂..................................................................................................................17,2

СО....................................................................................................................0,1

    Количество  вредных    выбросов, г/м³

(на 1 т обожженной извести), кг :

NO₂................................................................................................................0,6—0,7

                                                                                                                     (2,1—2,4)

пыль…………………………………………………………………………………12,1—24,2

                                                                                                                   (42,3—84,6) 

    Подсосы воздуха в дымовом тракте увеличивают  объем продуктов сгорания примерно в два раза.

    В дымовых газах, уходящих из печи, при газообразном топливе в результате химического недожога содержится до 1,5% окиси углерода, которая, как правило, полностью догорает в пылевой камере. 

    7. ВРЕДНЫЕ ВЫБРОСЫ ИЗ ПЕЧНЫХ АГРЕГАТОВ ПРИ ОБЖИГЕ ОГНЕУПОРНЫХ ИЗДЕЛИЙ 

    При обжиге огнеупорных изделий из печи могут выбрасываться окислы серы (при применении серусодержащего топлива) и окиси углерода (при неудовлетворительной   организации  процесса сгорания   в печах).

    Количество  образующихся окислов серы определяют путем расчета то содержанию серы в топливе и его расходу  на 1 т садки.

    По  практическим данным, количество окиси  углерода в дымовых газах, выходящих  из печных агрегатов, составляет 5 кг/т. Концентрация окислов азота в продуктах сгорания за высокотемпературными туннельными печами, как правило, не превышает 120 мг/м³.

    При газообразном топливе пыль в продуктах  сгорания отсутствует, при жидком или пылевидном топливе появляется золоунос, количество которого зависит от состава топлива и его недожога. 

    8.  КОЛИЧЕСТВО ПЫЛИ, ВЫБРАСЫВАЕМОЙ ПРИ СУШКЕ ОГНЕУПОРНЫХ МАТЕРИАЛОВ 

    В производстве огнеупорных изделий  очень распространен процесс сушки исходных материалов главным образом в сушильных барабанах.

    Зависимость величины уноса пыли при сушке  глины от конечной влажности, по данным Всесоюзного института огнеупоров, при нормальном напряжении барабана по испаренной влаге (35 кг/м³) следующая: 

    Конечная  влажность,  % ………………………….. 3—4      8—10      14           18

    Унос  пыли, % от   количества

загружаемой глины ………………………………………7,5    3,5—4,0     2,0        0,3 

    Унос  пыли при сушке хромитовой руды и магнезита, по этим данным, равен 1 % массы материала, загружаемого в барабан. 

9. НЕОРГАНИЗОВАННЫЕ ВЫБРОСЫ 

    Количество  неорганизованных выбросов при переработке сырьевых материалов и изготовлении огнеупорных изделий (на 1 т продукта), полученное на основании работ ВИО, приведено ниже:

    Наименование  сырья или изделий         Выбросы, кг/т

Сырье:

    магнезитовый  порошок   ..................................... 8,5

    обожженный  доломит   .......................................8,5

    кусковой шамот    ................................................5,0

    дунит....................................................................8,5

Изделия:

      люмосиликатные   ..............................................10,0

    динасовые   ....................................................Нет данных

    магнезиальные   ...................................................10,0

    форстеритовые......................................................10,0

    смолодоломитовые  …………………………………15,0

    Мертели    ............................................................10,0, 

    10. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УМЕНЬШЕНИЮ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВЫБРОСОВ 

    Пыль  из печей выбрасывается в результате увлечения газовым потоком мелких частиц, занесенных с сырьем и образовавшихся в процессе обжига. Для уменьшения выбросов пыли целесообразно исключить мелкие фракции из сырья, подлежащего обжигу; брикетировать возвращаемую пыль и мелкие фракции сырья перед подачей в печь; не допускать чрезмерно форсированного режима работы печи. Заслуживает внимания установка подогревателей сырья дымодержащего 2—4% серы. Принимая, что содержание серы в крепителе составляет 3% и 40% с-с выгорает, образуя SO₂, общий выход сернистого газа составляет 0,2— 0,25 кг/т литья. 

    8. ВЫБРОСЫ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ ПРИ СУШКЕ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ В ЧУГУНОПЛАВИЛЬНОМ ЦЕХЕ 

    В табл. 65 приведены данные о выбросах СО и SO₂ при сушке форм и стержней.

    Количество  окиси углерода и сернистого газа, которое выделяется от сушильных агрегатов, можно определить из удельного расхода топлива на сушку форм и стержней. 
 
 

    9. НЕОРГАНИЗОВАННЫЕ ВЫБРОСЫ ЧУГУНОЛИТЕЙНЫХ ЦЕХОВ 

    В табл. 66 приведены данные о количестве аспирациониых выбросов и запыленности воздуха. 

    10. ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО  СОКРАЩЕНИЮ ВРЕДНЫХ  ВЫБРОСОВ 

    В сталелитейных цехах основными  источниками вредных выбросов являются электросталеплавильные печи, процессы приготовления формовочных смесей, разливки металла в формы, выбивки и очистки отливок; в чугуноплавильных цехах — вагранки, участки разливки чугуна в формы и сушки форм и стержней.

    Для улучшения условий труда в  сталелитейных цехах необходимо осуществлять комплекс мероприятий, который включает улучшение технологии по всему переделу, усовершенствование оборудования, внедрение эффективных газоотсасывающих установок.

    Для удовлетворительной работы цеховой  вентиляции необходимо устанавливать фильтры и вибраторы для встряхивания решеток.

    Выбивать  и очищать отливки следует  на отдельно расположенных участках, оборудованных вытяжной вентиляцией. Транспортерные ленты необходимо оборудовать специальными укрытиями.

    Для уменьшения технологических и неорганизованных выбросов в чугунолитейном производстве целесообразно следующее:

    1)  перейти там, где возможно, на специальные виды литья (в металлические формы — кокиль, центробежное под давлением, по выплавляемым моделям, в оболочковые формы и др.) ;

    2) автоматизировать процессы, сопровождающиеся выделением пыли (приготовление формовочной смеси в бегунах, распределение ее по бункерам, прием и отвод горелой смеси из-под выбивных решеток и др.) и герметизировать оборудование;

    3)  осуществлять гидравлическую и песко-гидравлическую очистку литья;

    4) применять гидравлическую, электрокоронную или воздушную регенерацию отработанной смеси и воздушную сепарацию свежего песка для отделения частиц размером менее 60 мкм;

    5) перемещать пылящие, сухие, сыпучие материалы при помощи пневматического транспортера;

    6) использовать природный газ в сушилках;

    7) исключить процесс сушки, где это возможно, и применить формовочные смеси, самотвердеющие на воздухе;

    8) использовать крепители с минимальным содержанием серы;

    9) установить на технологическом оборудовании укрытия с местным отсосом выделяющихся в процессе работы вредностей.