Генеральный спонсор Безотходные технологии НИИ «Экологии и металлургии строительных материалов» Украина 2012 год

Введение……………………………………………………………………………………....3 Предложение к сотрудничеству……………………………………………………………..4 Об экологии Кривого Рога.…………………………………………………………...… Историческая справка………………… ……………………………………………… Тематика и направления деятельности института ……………………………… Продукты переработки промышленных отходов…………………………………….…...10 Неметаллическая часть..………………………………….…………………………......…..10 Металлическая часть……………………………………………..………… Цели и назначение экспериментально-исследовательской работы.………………… Схема переработки текущих конверторных шлаков..………………………………….…14 Общие положения восстановления металлов………………………………………… Сравнительная таблица производственных циклов переработки шлаков..……………..17 Блок-схема оборудования для переработки текущих конверторных шлаков.……… Заключение Министерства экологии и природных ресурсов Украины…………… Предварительная оценка экономики проекта……………………………….……….… Заключение………………………………………………………………………………..…25 Контакты………………………………….………………………………………………….26 Содержание

Введение На сегодняшний день наиболее острыми для металлургии являются экологические проблемы. Попытки их решения путем внедрения производственного рециклинга наталкиваются на низкую привлекательность продуктов переработки, жесткие условия финансирования, длительную окупаемость и высокие финансовые риски. В этих условиях актуальными становятся : оценка экономической эффективности технологических проектов; наличие много вариантности решений; потребительский спрос на продукцию переработки отходов. Несмотря на широкое освещение в отечественной и зарубежной литературе вопросов оценки экономической эффективности проектов переработки отходов, отдельные вопросы, связанные с особенностями полного вовлечения в товарооборот материалов, находящихся в отвалах металлургических предприятий, не получили пока надлежащего отражения и развития в экономической литературе и научных разработках. 3

ООО «Проминвестэскавация» и ООО «НИИ «Экологии и металлургии строительных материалов» предлагают ПАО "АрселорМиттал Кривой Рог": провести экспериментально-исследовательскую работу по созданию безотходной технологии переработки текущих конверторных шлаков и маркетинговые исследования по внедрению продуктов в товарооборот; построить научную, техническую и производственную системы в целях комплексного использования металлургических отходов; создать комплексные безотходные технологии переработки металлургических шлаков. Предложение к сотрудничеству 4

Согласно экспертной оценке ООН, на данный момент самые экологически неблагополучные города мира металлургические центры Украины: Мариуполь и Кривой Рог. Долгосрочной программой по решению экологических проблем Кривбасса и улучшению состояния окружающей среды на годы утверждены 4 стратегических направления развития города: здоровая окружающая среда и ресурсообеспечение, диверсифицированная конкурентоспособная экономика, развитие науки и новых технологий, создание города комфортного для жизни. Предлагаемая нами работа в полной мере соответствует основным положениям принятой долгосрочной программы. Об экологии Кривого Рога 5

Экологическая карта Украины 6

Историческая справка Длительная история сталеплавительного производства всегда была связана со стремлением расширить некоторые характерные технические проблемы наиболее удобным способом. Сравнительное значение этих проблем за последние лет изменилось и все же они остаются важными до настоящего времени: достижения более высоких температур (больше 1500 С) с приемлемыми затратами энергии; обеспечение высокой стойкости футеровки, конструкционных материалов и элементов; обеспечение чистоты металлопродукции от вредных примесей, снижающих ее качество; дефицит металлургического кокса; снижение общего расхода энергии; возможность применения широкого спектра гранулометрического состава исходных материалов; утилизация металлургических отходов. 7

В 1899 году российский ученый, металлург, металловед Д.К.Чернов в своем докладе Русскому техническому обществу высказал мнение, которое заключается в следующем: «…Ввиду того, что переход железа в чугун обуславливается преимущественно тесным соприкосновением его окислов с твердым восстановителем при очень высоких температурах, необходимо удалить это обстоятельство; принимая во внимание возможность полного восстановления железа лишь с помощью углеродной окиси (СО), можно или вовсе не примешивать угля (кокса) к рудной засыпке, или же прибавить такое небольшое количество, чтобы железо могло лишь несколько обуглиться, но не перейти в чугун. Тогда спускающийся в плавильное производство рудный столб не принесет с собою угля (кокса), как при обыкновенном ходе доменной печи». 8

Тематика и направления деятельности института Следуя изложенным выше принципам – восстановление железа моноокисью углерода нашим институтом разработаны безотходные технологии переработки: карбонатных и оксидно-карбонатных марганцевых руд; золошлаковых отходов ТЭС (ТЭЦ ), угледобычи и обогащения; электропечных шлаков ферроникелевого производства; шлаков ферросиликомарганца в плавленые сварочные флюсы; мартеновских шлаков; отвальных шлаков специальных сталей. Основное внимание в своих работах мы уделяем решению экологических проблем, комплексному промышленному использованию отходов металлургического производства, снижению экономических затрат при переработке шлаковых систем за счет получения двух и более товарных продуктов, а не чистому извлечению металлов. 9

клинкер щебень стекловолокнопеносиликат неметаллическая часть Продукты переработки промышленных отходов неметаллическая часть 10

сырье для керамики и стекла плавленые марганцевые флюсы стекло 11

Ферросилиций (25-35 % Si) Ферросиликомарганец (МНС 17) Ферроникель (5% Ni) Продукты переработки промышленных отходов металлическая часть Лигатура специальных сталей 12

Цели и назначение экспериментально- исследовательской работы Суть проекта – создание безотходной переработки текущих конверторных шлаков, системы научного, технического и производственного потенциала для комплексного использования металлургических отходов, получение клинкера (цемента), пеносиликата и стекловолокна для систем очистки сточных вод и отходящих металлургических газов: получение клинкера (цемента), его изучение и выпуск нормативных документов предприятия; получение пеносиликатов, стекловолокна для наполнителей фильтров водо и газоочисток, физико-химические исследования способностей материалов, подготовка стандартов предприятия, изучение способов утилизации. 13

Схема переработки текущих конверторных шлаков Сушка Цемент Совместный помол с добавлением известняка Грануляция Пеносиликат Стекловолокно Фильтры газоочистки Фильтры водоочистки Клинкер Текущие доменные шлаки Отвальные доменные шлаки Текущие конверторные шлаки Восстановительная плавка Металл 14

Общие положения процессов восстановления металлов Термодинамический метод исследования химических реакций позволяет с помощью функций состояния рассчитать энергетические характеристики реакций (теплоту, рассеивание энергии и работу) и предсказать вероятность их протекания при заданных условиях. Расчетным путем также можно определить равновесные концентрации и давления реагирующих веществ. Исследования реальных систем значительно отличаются от идеальных и нормализованных, и в силу этого описание их основывается на теоретической базе и получаемых экспериментальных данных. Реализация процессов глубокого восстановления железа из металлургических шлаков в рудотермической печи измененной конструкции и получение шлаковой составляющей с низким содержанием железа и металлов переходной группы в силикатном расплаве, способном вспениваться и быть пригодным для применения в строительной индустрии, изготовлении наполнителей фильтров систем газо и водоочистки - это является предметом наших исследований. 15

Углеродистая сталь – продукт переработки конверторных шлаков 16

Предлагаемая Технология безотходной переработки конверторных шлаков - транспортировка шлака на участок; - выпуск жидкого шлака и жидких ковшевых остатков в плавильный агрегат; - восстановительный цикл; - выпуск металла в изложницы, получение пеносиликатов, стекловолокна или клинкера; - измельчение клинкера с отвальным шлаком и отсевами известняка – получение цемента; - изготовление дорожных блоков с использованием отвального шлака; - изготовление из пеносиликатов наполнителей фильтров систем газо и водоочистки и др.; - высвобождение территорий под отвалы. Сравнительная таблица производственных циклов переработки конверторных шлаков Применяемая Технология первичной переработки конвертерных шлаков на стационарном участке: - транспортировка шлака на участок; - слив шлака в ямы-траншеи; - передвижение шлаковозов в секцию для выбивки ковшевых остатков и выбивка последних; - термодробление и охлаждение шлака водой; - разработка остывшего шлака экскаватором; - извлечение крупногабаритного скрапа; - транспортировка остывшего шлака автотранспортом на дробильно- сортировочный участок; - формирование отвалов. 17

Блок-схема оборудования для переработки текущих конверторных шлаков A.БУНКЕР-ДОЗАТОР КОМПОНЕНТА 1J.МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ЛЁТКА B.БУНКЕР-ДОЗАТОР КОМПОНЕНТА 1K.МЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ C.БУНКЕР-ДОЗАТОР КОМПОНЕНТА 1L.ШЛАКОВАЯ ЛЁТКА D.БУНКЕР-ДОЗАТОР ШЛАКОВ ФНКМ.М.РАССЕКАТЕЛЬ E.СИСТЕМА ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯN.ЭВАКУАТОР С ТРАНСПОРТЕРОМ F.СИС-МА ОЧИСТКИ И УДАЛЕНИЯ ГАЗОВO.ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ G.ТРАНСПОРТИР СЫРЬЯP.БАК С ВОДОЙ H.ПОДЪЁМНЫЙ КРАНQ.ОБОРОТНАЯ СИС-МА ВОДОСНОБЖЕНИЯ I.ИЗЛОЖНИЦЫR. ШЛАКОВНЯ С ТЕКУЩИМ КОНВЕРТОРНЫМ ШЛАКОМ 18

Заключение Министерства экологии и природных ресурсов Украины 19

Предварительная оценка экономики проекта Предварительный расчет экономики проекта произведен на основании опытных данных по опытно-промышленным кампаниям института выполненным на «ЗФЗ» и «Днепропромкомплекте» в 2005 и 2011 гг. соответственно без учета специфики получения клинкера. Прямые издержки Расплав 1т НаименованиеЕд.измЦена, грнРасходПотери, %Сумма, грн Продукты - Материалы и комплектующие 149,63 Графитовые электродыт11 723,000,0050,0158,62 Огнеупорыт2 103,200,0051,0010,62 Конверторный шлакт0,500,7652,000,39 Компонент ,80 Компонент ,22 Компонент ,98 Ресурсы 295,17 ЭлектроэнергиякВт·ч0,89300,00010,00293,70 Водам336,000,0402,001,47 Всего 474,80 20

НаименованиеЕд.измЦена, грнРасходПотери, %Сумма, грн Продукты 479,50 Расплавт142,443,3331,00479,50 Материалы и комплектующие 272,98 Чугунная изложница (амортизация)шт ,300,0100,10272,98 Ресурсы 29,37 Электроэнергия затраты вспомогательного оборудованиякВт·ч0,8930,00010,0029,37 Другие издержки 3,10 Всего 784,95 НаименованиеЕд.измЦена, грнРасходПотери, %Сумма, грн Продукты 721,44 Расплавт549,461,3001,00721,44 Материалы и комплектующие 272,98 Чугунная изложница (амортизация)шт ,300,0100,10272,98 Ресурсы 29,37 Электроэнергия вспомогательного оборудованиякВт·ч0,8930,00010,0029,37 Другие издержки 3,10 Всего 1 026,89 Пеносиликат 1т (10м3) Сталь углеродистая 1 т 21

Изделия из пеносиликата, общие издержки НаименованиеЕд.измЦена, грнРасходПотери, %Сумма, грн Продукты 508,21 Пеносиликатт718,820,7001,00508,21 Пенообразовательт698,200,0032,002,14 Цементт750,000,1012,0077,27 Материалы и комплектующие 77,27 Ресурсы 29,37 Электроэнергия вспомогательного оборудованиякВт·ч0,8930,00010,0029,37 Водам30,8930,0002,0027,23 Другие издержки 1,14 Всего 615,98 НаименованиеСумма, грнПериодичность Управление Административно-хозяйственные15 000,00Ежемесячно Связь25 000,00Ежемесячно Командировочные50 000,00Ежеквартально Банковские услуги50 000,00Ежемесячно Прочие5 000,00Ежемесячно Производство Вспомогательные материалы10 872,71Ежемесячно Охрана50 000,00Ежемесячно ГСМ30 000,00Ежемесячно Страхование30 000,00Ежемесячно Непредвиденные ,00Ежеквартально 22

Накладные расходы и план по персоналу НаименованиеСумма, грнПериодичность Спецодежда20 000,00Ежемесячно Обслуживание и ремонт Системы водоснабжения25 000,00Ежемесячно Системы отопления25 000,00Раз в полгода Системы пылеудаления50 000,00Ежеквартально Системы газоочистки50 000,00Ежемесячно Зданий и сооружений ,00Ежегодно ДолжностьКол-воСредняя зарплата, грн/мес Управление Администрация ,00 Производство Персонал металлургического цикла ,00 Персонал перерабатывающего цикла ,00 Вспомогательный персонал ,00 Штатное расписание 177 рабочих мест. Накладные расходы 23

Прогноз операционного бюджета Наименование Сумма, грн/ед.изм Кол-во, ед.изм/мес.Сумма, грн/мес. Расходы ,41 Прямые издержи углеродистой стали, т784, , ,94 Прямые издержи пеносиликата, т1 026, , ,63 Прямые издержки изделий из пеносиликата м3 615, , ,76 Общие издержки ,38 Накладные расходы ,71 Бюджет заработной платы (с отчислениями) ,00 Доходы ,00 Реализация углеродистой стали, т3 000, , ,00 Реализация пеносиликата, т2 000, , ,00 Реализация изделий из пеносиликата м , , ,00 Налоги ,91 НДС, 20% ,00 Налог на прибыль,21% ,91 Валовая прибыль ,59 Чистая прибыль ,67 24

Современное промышленное производство требует вовлечения в хозяйственный оборот огромных количеств материальных и энергетических природных ресурсов. Мировое потребление природных ресурсов достигло величины соизмеримой с запасами полезных ископаемых. То, что создавалось природой в течение геологических эпох, измеряемых миллионами лет, сегодня расходуется человечеством за несколько десятилетий. И при этом только около 5% сырья, поступающего в производство, переходит в промышленную продукцию, остальное попадает в отходы производства, которые загрязняют окружающую среду различных регионов. В связи с этим представляется необходимым внедрение прогрессивных технологий, которые позволят сократить расход материалов на единицу конечного продукта, широко использовать комплексную переработку сырья, а также малоотходные и безотходные технологические процессы. Особенно важное место должно отводится широкому использованию вторичных материальных ресурсов. Заключение 25

Контактное лицо: Бердников Владимир Александрович Зам. директора по науке ООО «НИИ «Экологии и металлургии строительных материалов»» Украина, город Запорожье, ул. Космическая, д. 118-А Тел Факс , Генеральный спонсор Контакты 26

Оформлено компанией ООО «Инком Плюс» г. Запорожье, ул. Седова 11, кор.1 тел. (097) (061)