Слайд 1 Промышленность
и окружающая
среда
«Черная металлургия»
Слайд 2.
Черная металлургия включает предприятия — гиганты отечественной индустрии, основная деятельность которых
состоит в удовлетворении потребностей большинства отраслей промышленности Российской Федерации. Наиболее крупные предприятия черной металлургии расположены в городах Липецкой, Свердловской, Челябинской, Вологодской и Брянской областей, Красноярского края и ряда других регионов.
Наиболее сильное воздействие черная металлургия оказывает на атмосферный воздух и поверхностные воды, а также на уровень загрязнения подземных вод и почв. Черная металлургия занимает второе место по общему количеству выбросов в атмосферу среди отраслей промышленности. В основном поступают оксид углерода (67,5% суммарного выброса в атмосферу); твердые вещества (15,5%), диоксид серы (10,8%); оксид азота (5,4%).
Основными источниками выбросов в атмосферу в черной металлургии являются: в агломерационном производстве — агломерационные машины, машины для обжига окатышей; дробильно-размольное оборудование, места разгрузки, погрузки и пересыпки материалов, при производстве чугуна и стали — доменные , мартеновские и сталеплавильные печи, установки непрерывной разливки стали, травильные отделения, ваграночные печи чугунолитейных цехов.
В последние годы в городах, где расположены крупные предприятия отрасли, отмечаются систематические высокие уровни загрязнения воздуха несколькими примесями, в том числе высокого класса опасности. Максимальные концентрации примесей достигали 10—155 ПДК. Наметилась тенденция снижения выбросов в основном вследствие снижения объема производства, а не за счет осуществления природоохранных мероприятий.
В настоящее время общее водопотребление в черной металлургии составляет около 1500 млн. м3/год. Воды на предприятиях используют, как правило, на вспомогательные цели. При этом основное количество воды (около 75% общего ее потребления) расходуется на охлаждение конструктивных элементов металлургических печей и машин, при котором вода только нагревается и практически не загрязняется. До 20% воды используется на охлаждение оборудования, например прокатных станов, путем непосредственного с ним соприкосновения, а также на транспортирование механических примесей (шлама, окалины) и т. п., при этом вода и нагревается, и загрязняется металлическими и растворенными примесями.
Слайд 3
Типы металлургических предприятий и факторы размещения.
Комбинаты - основной тип предприятий черной
металлургии большинства индустриально развитых стран. Предприятия с полным циклом дают свыше 9/10 чугуна, около 9/10 стали и проката. Кроме того, есть заводы, выпускающие чугун и сталь, сталь и прокат (включая трубные и метизные заводы), а также раздельно чугун, сталь и прокат. Предприятия без выплавки чугуна относят к так называемой передельной металлургии. Особую группу по технико-экономическим параметрам составляют предприятия с электротермическим производством стали и ферросплавов.
Черная металлургия с полным технологическим циклом служит важным районообразующим фактором. Кроме многочисленных производств, возникающих на основе утилизации разного рода отходов при выплавке чугуна и коксовании угля - тяжелого органического синтеза (бензол, антрацен, нафталин, аммиак и их производные), производства строительных материалов (цемент, блочные изделия), томасовской муки (при переделе железных руд с повышенным содержанием фосфора), черная металлургия притягивает к себе сопутствующие отрасли. Наиболее типичные её спутники: тепловая электроэнергетика, прежде всего установки, которые входя в состав металлургических комбинатов и могут работать на побочном топливе (излишки доменного газа, коксит, коксовая мелочь); металлоемкое машиностроение (металлургическое и горное оборудование, тяжелые станки). Черная металлургия формирует вокруг себя такие мощные и разносторонне развитые промышленные комплексы, которые возникли на Урале и в Кузбассе.
Металлургия полного цикла, передельная и "малая" отличаются друг от друга по условиям размещения. Для размещения первой особенно большое значение имеют сырье и топливо, на них приходится 85-90% всех затрат по выплавке чугуна, в том числе примерно 50% на кокс и 35-40% на железную руду. На 1т чугуна требуется 1,2-1,5т угля (с учетом потерь при обогащении и коксовании), 1,5т железной руды, свыше 0,5т флюсовых известняков и до 30м3 оборотной воды. Это подчеркивает важность взаимного транспортно-географического положения сырьевых и топливных баз, источников водоснабжения и вспомогательных материалов.
Балансовые запасы железных руд составляют 107,1 млрд. т, в том числе разведанные - 63,7 млрд. т, или свыше 2/5 мировых ресурсов (1975г). Из них примерно 15% - богатые руды (с содержанием железа свыше 55%), используемые без обогащения. В пределах КМА (16,7 млрд. т) и Криворожского бассейна (15,5 млрд. т) сосредоточено более 1/2 общих разведанных запасов. Выделяются также Качканарская группа месторождений (6,1 млрд. т) на Урале.
Слайд 4Положительный фактор в отношении эффективности размещения предприятий - территориальные сочетания коксующихся
углей и железных руд: Донбасс - КМА, Южно-Якутский бассейн - Алданский бассейн и др. Взаимное расположение ресурсов железной руды и коксующегося угля, их количество, качество, условия эксплуатации, близость к промышленным центрам и транспортным магистралям определяют значение каждой сырьевой и топливной базы металлургического производства в территориальном разделении труда. Европейская часть стоит далеко впереди восточных районов по разведанным запасам железных руд, а по разведанным запасам коксующегося угля заметно им уступает. В восточных районах, наоборот, топливных ресурсов значительно больше по сравнению с сырьевыми.
Особыми чертами размещения отличается производство ферросплавов и электросталей. В первом случае - на металлургических предприятиях полного цикла, а также с двумя (чугун - сталь) или одним (чугун) переделом, во втором - на специализированных заводах. Электротермическое производство ферросплавов из-за высоких расходов электроэнергии (до 9 тыс. кВт*ч на 1т продукции) оптимально в районах, где дешевая энергия сочетается с ресурсами легирующих металлов. Производство электросталей развито близ источников энергии и металлического лома.
Слайд 6
Наибольшее влияние на состояние окружающей среды в зоне влияния предприятий черной
металлургии оказывают техногенные выбросы, содержащие газообразные и твердые вещества (пыль). Газообразные выбросы (S02, N02 и NO) наиболее негативно влияют на состояние растительности. Пыль предприятий черной металлургии кроме тяжелых металлов содержит соединения кальция и магния, что приводит к подщелачиванию почв прилегающих к предприятиям черной металлургии территорий и изменяет динамические процессы в ландшафтах;
Зональные особенности техногенного воздействия (ТВ) предприятий черной металлургии на ландшафты природных зон и подзон зависят от реакции почвенного раствора зональных почв, содержания в почве гумуса и обменных оснований, а также от флористического состава исходных растительных сообществ;
Масштабы и характер ТВ предприятий черной металлургии на ландшафты природных зон и подзон, и границы зон ТВ выявляются на основе учета химического состава почв и растений, а также при помощи биоиндикации;
Для природных зон и подзон, а также для зон ТВ выбросов предприятий черной металлургии характерен свой набор биоиндиаторных растительных сообществ и растений-биоиндикаторов;
Мероприятия по санированию и использованию в народном хозяйстве тех-ногенно загрязненных почв имеют зональные особенности, связанные с составом и объемом техногенных загрязнений, с особенностями их миграции, аккумуляции и превращений в ландшафтах природных зон.
Слайд 7
Размещение предприятий черной металлургии полного цикла зависит от сырья и топлива,
на которые приходится большая часть затрат по выплавке чугуна, из них около половины – на производство кокса и 35-40% - на долю железной руды.
Железная руда для развития чёрной металлургии добывается в 50 странах мира, лидерами добычи являются Китай, Бразилия, Австралия, Россия, Индия.
На размещение чёрной металлургии оказывают влияние следующие факторы:
1) природно-ресурсный (ориентация на территориальные сочетания месторождений каменного угля и железной руды);
2) транспортный (ориентация на грузопотоки коксующегося угля и железной руды);
3) потребительский (связан с развитием мини-заводов и придельной металлургии).
Крупнейшими производителями стали являются Китай, Япония, США, Россия, Германия. Главные экспортеры стали: страны ЕС, Япония, страны СНГ. Основные импортёры стали – США и Китай.
Слайд 8Пути решения проблем загрязнения окружающей среды предприятиями черной металлургии..
Основным направлением по
защите атмосферы от загрязнений в черной металлургии является сокращение выбросов или их полная ликвидация за счет совершенствования конструкций технологических агрегатов, отдельных узлов и технологических процессов. В агломерационном производстве реализован процесс спекания с рециркуляцией 25—30% агломерационных газов, что обеспечивает сокращение выбросов оксидов азота, монооксида углерода и пыли также на 25—30%. На агломашине, где имеется зона охлаждения агломерата, применили дутьевое охлаждение агломерата и подачу горячего (500—700 °С) воздуха в зону спекания агломерата. При этом не только сокращаются выбросы пыли, оксидов азота и углерода, исключается пылеочистная установка зоны охлаждения агломерата, но и утилизируется тепло агломерата, сокращается расход кокса на 25%.
В доменном производстве разрабатываются и внедряются технологические мероприятия по предотвращению выбросов в атмосферу. На одном из металлургических комбинатов на доменной печи уже несколько лет успешно эксплуатируется установка подавления выбросов пыли и оксида углерода при загрузке шихты с помощью компримированного азота.
Основным направлением охраны водоемов является создание и широкое внедрение на основе высокоэффективных методов и сооружений очистки сточных вод полностью замкнутых (бессточных) систем оборотного водоснабжения. Среди основных и успешно эксплуатируемых объектов можно отметить: Zсистемы оборотного водоснабжения газоочисток доменных печей объемом 3200, 5000 и 5500 м3.