Проблемы снижения ресурсоемкости отдельного производства

таких шлаков –  извлечение железа и железосодержащих материалов с

помощью магнитной  сепарации. Сталеплавильные шлаки, из  которых 

даже сравнительно полно извлечен металл, содержат ряд  ценных  эле-

ментов.

Вопросы  использования  отвальных металлургических шлаков  решаются  в  основном  в  направлении  использования  их  в  дорожном

строительстве, наполнителями железобетонных конструкций, сельском

хозяйстве  для раскисления  почв,  хотя  велико  недоиспользование их

металлических компонентов. Это обусловлено  тем, что металлы в от-

вальных металлургических шлаках находятся в виде оксидов, сульфидов и прочих  соединений. Общее количество шлаковых отвалов,  скопившихся за годы действия мартеновского производства только одного

дальневосточного  передельного  завода «Амурсталь»  г.Комсомольск-

на-Амуре –  миллионы тонн. 

Грубодробленый  шлак используют в виде щебня для засыпки котлованов,  выемок  в  дорожном  строительстве.  Кроме  того,  сталеплавильные шлаки в небольших количествах перерабатывают в известковую  муку.  Сепарация  шлаков  металлургического  производства,  при

правильно  подобранной  скорости  конвейерной  ленты,  дает  возможность получения металлургического скрапа с содержанием металлической  части 55–95 %,  который  ранее  пробовали  подавать  на  подшихтовку  при выплавке  сталей,  однако,  непредсказуемый  состав  такого металлосырья нарушает шлаковый и энергетический режимы плавки,

обусловливает значительные выпадения в химическом составе конечного продукта относительно требуемого до 0,1 % от общей выплавки.

В  условиях повышенных  требований, предъявляемых к товарной металлопродукции  после  выхода  России  в «рынок  без  границ»,  потери

оказались  чрезмерно  дороги,  вследствие  чего  использование  отвального металлоскрапа прекратили. К тому же непостоянство содержания

металла в отвальном  скрапе затрудняет расчет технологического выхода годного.

Комплексная переработка  шлаков при утилизации шлакоотвалов в

настоящее время  заключается в том, что сталеплавильные шлаки перерабатывают  преимущественно  в  твердом  состоянии. Их  дробят,  подвергают грубому отбору металла, часто дробят вторично и сепарируют.

Таким  образом,  можно  сделать  вывод  в  пользу того,  что переработка  отходов  металлургического  производства  развивается  в  основ-

ном по первому  пути – массовая переработка с получением шлакоемких, но менее эффективных в экономическом отношении материалов:

гранулированного  шлака, щебня,  пемзы  и  т.  д. Второй  путь – производство  менее шлакоемких,  но  более ценных  материалов: шлакового

литья, шлакоситаллов – развит еще очень слабо. Тем не менее, все отходы  являются  уникальным  сырьем,  поскольку  представляют  из  себя

готовую  минералогическую фазу  и  химический  состав,  позволяющие

получать  сбалансированную  шихту [9, 10]  для получения шлакокаменного  литья – альтернативного варианта повышения износостой-

кости при замене металлических труб, частей узлов  и агрегатов, работающих в условиях абразивного и коррозионного износа.

Решение  вопроса  переработки  металлургического  скрапа,  полученного сепарацией отвального основного мартеновского шлака, найдено  в  получении  качественного  полупродукта  с  новым  уровнем

свойств, позволяющих  его использовать для дальнейшей точной шихтовки при выплавке высококачественной стали.

Наибольшая производительность при выплавке стали достигается 

сокращением времени  завалки шихты, что в свою очередь  зависит от

количества  подвалок  плавильных  печей,  сокращаемого  повышением

плотности  шихты.  Наиболее  тяжеловесная  шихта  обеспечивается

применением шихтовой болванки с точно известным химическим составом. Апробацию способа получения шихтовой болванки Ст0 из от-

вального  металлоскрапа  с целью определения количества  металла,

возможного для  извлечения из скрапа, провели на оборудовании лаборатории «Новые  технологии  в металлургии» Института машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии

наук в ППИ 0,06, где выход годного получен  до 50 % от объема зава-

ленного скрапа.

Одновременно  на  оборудовании  литейного цеха  ОАО «Амурметалл» в печи ДСМ-3М из металлургического скрапа, полученного путем сепарации отвального основного мартеновского шлака, опробова-

на технология выплавки синтетического чугуна с применением в качестве науглероживателя МТЛ (0-13).

Потребителям  передельный  чугун поставляется  с  указанием массовой доли углерода. По согласованию с потребителем высококачественный передельный чугун изготавливают с массовой долей марганца

> 1,5 %, что учитывается  при легировании сталей.

В таблице приведен поплавочно химический состав и маркировка

полученных опытных  образцов сплавов.

В  итоге  определено  среднее  содержание  металла  в  отвальном 

скрапе – 70 % от массы скрапа, что обязывает использовать этот материал при производстве полупродуктов для выплавки сталей заданного

качества  в  целях  ресурсосбережения  относительно  производства  и 

транспортировки для передела чугуна первичной плавки,  а  также  выплавки синтетического чугуна для модифицирования из стального ме-

таллолома.

Восстановление  части  окислов  введением  предварительно  термообработанного  мелкодисперсного  углеродсодержащего  материала в

дуговой  электропечи  позволяет  более  полно  извлечь  металлическую

составляющую  по сравнению даже с выплавкой  из отвального скрапа

шихтовой болванки Ст 0 в индукционных печах. 

Металлургический  скрап, полученный из шлакоотвалов – продукт

ценный,  но  крайне  низкотехнологичный  и его целесообразно сначала перерабатывать в полупродукт – синтетический чугун с точно известным усредненным химическим составом, который можно использовать

для дальнейшего  передела и модифицирования.

Сталь,  выплавленная  с  подшихтовкой  чугунами  опытных плавок,

имела предполагаемое изначально [11] ультрамелкозернистое строение

в слябах сечением 1080×150 мм из Ст3 и в сортовой непрерывнолитой

заготовке 25×25 мм из 25Г2С, к тому же подшихтовка стали синтетическим чугуном на выпуске из печи позволяет корректировать химический состав получаемой стали и ее структуру, а также сократить время

разливки 125-тонного  сталеразливочного ковша на 2÷4 мин, что показало  полную  применимость  метода  утилизации  металлической  части

основных  мартеновских шлаков  и  использование  эффективных  натуральных  измерителей,  дополняющих  общие  стоимостные  показатели

выпуска продукции, нацеливающих на экономию материалов в управлении материальными ресурсами в целом по металлургической отрасли.

Разливкой  в  уширенные кверху открытые кокили получен марочный  синтетический  чугун  с  отбеленным  на 3÷5  мм  поверхностным

слоем.

Комплексная переработка  отходов металлургического производства, в том числе шлаков, позволяет утилизировать промышленные отвалы и в то же время снизить народно-хозяйственные затраты по отраслям, так как отпадает необходимость производить затраты на вскрышные  работы,  добычу  природных  материалов,  постройку  и  эксплуатацию доменных печей и т.д.

Описанные элементы технологии, в целом, допускают переработку 

всех  отходов,  ранее  накапливаемых,  избегая  негативных  побочных

воздействий  на  качество  стали  и  производительность  оборудования

основных цехов.

На современном  этапе экономика России характеризуется  высокой 

ресурсо- и энергоемкостью,  в 2-3 раза превышающей удельную  энергоемкость  экономики  развитых  стран. Причинами  такого  положения,

кроме  суровых  климатических  условий  и  территориального  фактора,

являются  сформировавшаяся  в течение длительного периода времени

структура промышленного  производства и нарастающая  технологическая отсталость энергоемких отраслей промышленности.

Ориентация  экономики  на  ресурсо-  и энергоемкий рост  угрожает

консервацией  технологической  отсталости  и  опережающим  ростом

внутреннего  спроса  на  ресурсы,  в  результате  которого  даже  при  достижении  максимальных  технически  реализуемых  показателей  роста

производства  спрос на них сможет быть обеспечен  путем расширения

импорта или (и) ограничения экспорта.

Народно-хозяйственное  значение  снижения  материалоемкости

производства  определяется,  прежде  всего,  резко  увеличивающимися

масштабами этих затрат.

Хотя  последовательное  усиление  режима  экономии  является  одним  из  важнейших факторов  интенсификации  производства,  важно  и

то, что усложняются  горно-геологические условия добычи руд и  топлива, большинство вновь вовлекаемых в эксплуатацию месторождений находится в северных и восточных районах страны, отличающихся высокими  затратами на их освоение. По многим видам сырья снижается

среднее содержание полезных компонентов в добываемой руде.

Вместе с тем  в отраслях хозяйстве сохраняются  большие резервы 

дальнейшего  снижения  стоимости  производства  металлопродукции  и 

уменьшения ресурсоёмкости за счет использования отходов производства.

Главное же –  удельный вес затрат ресурсов в настоящее время меняется не только в зависимости от изменения смежной группы затрат в

себестоимости продукции – расходов на заработную плату, варьированием  которой  зачастую  скрываются  промахи  неумелого  хозяйствования современных предприятий, но и под влиянием эффективности использования энергетических и материальных ресурсов.

Государство  создало  экономические,  социальные,  правовые  условия для более полного использования отходов и уменьшения их образования,  и  самое  время  вводить  практику  пользования  предоставляемыми льготами.

Отходы –  это не только неизбежный вещественный атрибут жизнедеятельности и производственной деятельности человека, но и важный  показатель  уровня  экономического  развития  и  экологической

культуры государства (общества, социума).

В Хабаровском  крае 2007 -2008  гг. предусмотрена разработка  типового проекта порядка сбора отходов производства и потребления на

территориях  муниципальных образований края,  предусматривающего

их разделение на виды, что возложено на министерство природных ресурсов края, администрации городских округов и муниципальных районов края, МТУ Ростехнадзора по ДФО (по согласованию).

Согласно «Гигиеническим  требованиям  к  размещению и  обезвреживанию  отходов  производства  и  потребления (СанПиН 2.1.7.1322-

03»,  утвержденным  Главным  государственным   санитарным  врачом 

Российской Федерации 30.04.2003  года),  условия  сбора  и  накопления

определяются  классом опасности отходов, способом упаковки и отражаются  в  Техническом  регламенте (проекте,  паспорте  предприятия,