Схема движения основных материалов



 

Выполненные в разделах 4.5.2.1. – 4.5.2.14. расчеты позволяют составить графический вариант экобаланса – схему движения потоков основных металлургических материалов от извлечения из недр железной руды, угля и известняка до производства готового проката (рис. 4.8). В дальнейшем она может быть использована для исследования движения в металлургическом производственном цикле примесных и микропримесных элементов, т.е. для построения потоков элементов (элементопотоков), что будет осуществлено в последующих разделах курса.

 

Показатели, характеризующие структуру экобаланса.

 

Обозначим основные показатели, с помощью которых целесообразно анализировать полученные результаты. Разделим их для удобства на три группы, характеризующие соответственно материалосбережение, энергосбережение и выбросы в окружающую среду.

 

Показатели расхода природных материальных ресурсов

 

1) , т/т или кг/т.

Показатель М1 – «Удельный расход сырых материалов» отражает «природоемкость» технологий и характеризует затраты природного сырья, необходимого для производства готовой продукции (в данном случае – металлургической). В статистике иногда применяют и другой показатель, обратный коэффициенту природоемкости, называемый в этом случае «показателем природной ресурсоотдачи» (например, урожайность пахотных земель).

2) , т/т или кг/т.

Показатель М2 – «Коэффициент сокращения сплошной природной среды» - характеризует общее количество природных материалов, извлекаемых из недр Земли, необходимых для производства всех видов основной и попутной продукции. Этот показатель, в отличие от предыдущего, учитывает общее количество горной породы (т.е. природной среды), подвергнутой техногенному воздействию. В рассматриваемых ниже примерах значение этого показателя не будут изменяться в существенных пределах, поскольку анализу подвергаются схемы, базирующиеся на одних и тех же исходных материалах, но при сопоставлении различных месторождений руды, угля и флюсов получаемые результаты могут значительно отличаться друг от друга.

Естественно, что значения этого показателя будут высоки для технологий производства дорогостоящих редких, рассеянных и драгоценных металлов и материалов, причем даже в случаях их (технологий) высокой экономической эффективности. В будущем разумное ограничение значений показателя М2 сделает неизбежным развитие производства попутной продукции, что должно давать как общехозяйственные эффекты, так и эффект с точки зрения соблюдения «прав природы».

3) , т/т или кг/т.

Целесообразность применения показателя М3 – «удельный расход сырых материалов для производства основной и попутной продукции» - следует из необходимости квалифицированной оценки эффективности многоцелевых технологий. Использование показателя М3 должно наглядно иллюстрировать преимущества инженерных решений, предусматривающих получение побочной продукции.

4)  «сквозной коэффициент извлечения основного элемента», измеряемый в долях от извлеченного из недр Земли количества элемента с твердыми шихтовыми материалами, %. В роли основного элемента в данном случае выступает железо.

5) · - коэффициент, измеряемый в долях железа, извлеченного из недр Земли с твердыми шихтовыми материалами. М5 – «коэффициент потенциального техногенного накопления элемента» - показывает количество основного извлекаемого при реализации технологии металла или материала (основных металлов или материалов), которое попадает в техногенные грунты, для которых существует потенциальная возможность использования в будущем, как уже отторгнутых от природной среды участков. Значение данного показателя будет возрастать при оценке эффективности технологий переработки комплексных руд, когда на выходе технологической цепочки будут находиться сразу несколько продуктов переработки. В этом случае М5 должен, по-видимому, определяться как средневзвешенное значение для всех потенциально извлекаемых компонентов комплексного природного материала.

 

Показатели энергосбережения

 

1)  «удельный расход энергоносителей» на реализацию рассматриваемой технологической цепочки, выраженный в единицах условного топлива, т.у.т./т или кг у.т./т.

2)  общие затраты энергии на производство проката, ГДж/т. Отметим, что в приводимых ниже расчетах не учтено использование ВЭР за исключением доменного и коксового газов. Поэтому расходы энергии на передовых предприятиях отрасли будут на 15-20 % ниже.

3)  «удельный расход углерода», кг/т Fe проката.

Этот показатель является комплексным. Помимо углерода углей, используемых для коксования, и углерода энергетического топлива, сжигаемого с выделением теплоты, он включает затраты углерода в виде СО2, входящего в состав твердых шихтовых материалов, а также углерода огнеупоров и т.п. Показатель Э3 следует рассматривать совместно с общим балансом углерода технологической цепочки, который дает представление не только об энергозатратах, но и о связанных с ними выбросах во все природные среды, т.к. знание показателя Э3 позволяет рассчитать выбросы СО и СО2. Очевидно, что снижение значения Э3 означает уменьшение воздействия на окружающую природную среду.

4)  - показатель энерго-экологической эффективности газоочистки. При выборе этого показателя в качестве одного из основных исходили из следующих соображений. Доля электроэнергии, необходимой для очистки газов (в данном случае учитывается тонкая очистка газов от пыли, а также затраты на транспортировку шлама в ЗШН и обслуживание последнего) зависит, главным образом, от оборудования трактов транспортировки газов, применяемой газо-уплотнительной техники, систем газоочистки и степени жесткости природоохранного законодательства. Этот параметр в меньшей степени связан с технологией производства собственно металлургического продукта для современных предприятий, на которых достигнуты минимальные параметры расходов органических топлив всех видов. Не следует забывать и о том, что в настоящее время пересматривается целесообразность глубокой очистки газов, особенно в случаях, когда для ее проведения на реальных предприятиях приходится прибегать к использованию электроэнергии «со стороны», что приводит к увеличению общих выбросов в атмосферу (за счет потерь на преобразование и транспортировку энергии).

Расход электроэнергии, производимой при сжигании энергетического угля в рассматриваемых примерах равносилен на практике приобретению электроэнергии «на стороне» и показывает, насколько реализация анализируемой технологии зависит от энергетических, а не от металлургических технологий.

Легко заметить, что чем ниже показатель Э4, тем эффективнее в металлургическом отношении рассматриваемая технология и тем вероятней отказ от использования дополнительных источников энергии за счет использования собственных ВЭР (особенно для случаев, когда Э4<1).

5) , т/т или кг/т – коэффициент приближения к идеальной экстракции.

Данный показатель иллюстрирует, насколько анализируемая технология близка к идеалу с точки зрения использования энергии, поскольку расход углерода-восстановителя показывает минимальное количество углерода как химического агента, необходимого для экстракции металла из руды (а в общем случае – из природных или техногенных материалов вообще).

Следует отметить, что в случаях применения в качестве энергетического или восстановительного больших количеств водорода (или других восстановителей, например, при металлотермических процессах) необходима корректировка показателей Э3 и Э5.

 


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 192; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ