Зарубіжний досвід утворення та використання доменних шлаків

Abstract

Проблему ефективного використання сировини і, зокрема, перехід на безвідходну технологію слід розглядати з точки зору усунення протиріч між економічним зростанням (необхідністю все більшого залучення ресурсів у виробництво) і «продуктивною можливістю» довкілля (виснаження запасів, зниження якості мінеральних ресурсів, порушення екологічного балансу). Вирішення цих протиріч ймовірно не тільки при раціональному і комплексному використанні видобутих ресурсів, але й відходів виробництва. В металургійній галузі України ці проблеми мають особливе значення внаслідок масового використання старих ресурсо- та енерговисоковитратних технологій, неякісної сировини. Зарубіжний досвід показує, що в металургії є значні резерви зниження утворення відходів. В середньому питоме утворення твердих відходів на одиницю продукції на металургійних підприємствах розвинених країн в даний час в 1,5-3 рази нижче, ніж в Україні. Утворення шлаків є одним з найважливіших процесів, що протікають в доменній печі і визначають її роботу, бо вони є одним з найбільш цінних вторинних матеріальних ресурсів. В останні роки зарубіжні металургійні підприємства взяли курс на стовідсоткове оборотне використання відходів, що утворюються. Тим більше, що протягом останнього десятиріччя було докладено значних зусиль для більш якісної обробки шлаків, щоб вони відповідали суворим екологічним нормам ЄС, тому їх слід розглядати вже не як відходи, а, скоріше, як побічні продукти промислового виробництва. Шлаки в основному застосовуються в: дорожній галузі – при будівництві доріг, сільському господарстві ‒ для вапнування ґрунтів, металургії – як залізовмісний матеріал для вторинної переплавки в доменних печах. Основним споживачем доменних шлаків є цементна промисловість. Європейськими нормами дозволяється вводити в портландцемент до 35% доменного гранульованого шлаку, а в шлакопортландцемент – до 80%. Введення доменних шлаків в сировинну суміш збільшує продуктивність печей і знижує витрати палива на 15%, а собівартість – на 25-30%. Крім того, шлак як активна добавка значно покращує ряд будівельно-технічних властивостей цементу. Зарубіжний досвід та розрахунки фахівців свідчать, що в Україні є не тільки значні резерви щодо зниження утворення доменних шлаків, але й необхідність в комплексній їх переробці за новими технологіями із застосуванням новітнього устаткування, що зробить перспективним переробку доменних шлаків як з економічної, так і з екологічної точки зору.

Проблему эффективного использования сырья и, в частности, переход на безотходную технологию следует рассматривать с точки зрения устранения противоречий между экономическим ростом (необходимостью все большего привлечения ресурсов в произ¬водство) и «продуктивной возможностью» окружа¬ющей среды (истощение запасов, снижение качества минеральных ресурсов, нарушение экологического баланса). Решение этих противоречий возможно не только при рациональном и комплексном использовании добытых ресурсов, но и отходов производства. В металлургической отрасли Украины эти проблемы имеют особое значение вследствие массового использования старых ресурсо- и энерговысокозатратных технологий, некачественного сырья. Зарубежный опыт показывает, что в металлургии имеются значительные резервы снижения образования отходов. В среднем удельное образование твердых отходов на единицу продукции на металлургических предприятиях развитых стран в настоящее время в 1,5-3 раза ниже, чем в Украине. Образование шлаков является одним из важнейших процессов, протекающих в доменной печи и определяющих ее работу, потому что они являются одним из наиболее ценных вторичных материальных ресурсов. В последние годы зарубежные металлургические предприятия взяли курс на стопроцентное обратимое использования образующихся отходов. Тем более, что в течение последнего десятилетия были приложены значительные усилия для более качественной обработки шлаков, чтобы они соответствовали строгим экологическим нормам ЕС, поэтому их следует рассматривать уже не как отходы, а, скорее, как побочные продукты промышленного производства. Шлаки в основном применяются в: дорожной отрасли – при строительстве дорог, сельском хозяйстве – для известкования почв, металлургии – как железосодержащий материал для вторичной переплавки в доменных печах. Основным потребителем доменных шлаков является цементная промышленность. Европейскими нормами разрешается вводить в портландцемент до 35% доменного гранулированного шлака, а в шлакопортландцемент – до 80%. Введение доменных шлаков в сырьевую смесь увеличивает производительность печей и снижает расход топлива на 15%, а себестоимость – на 25-30%. Кроме того, шлак как активная добавка значительно улучшает ряд строительно-технических свойств цемента. Зарубежный опыт и расчеты специалистов свидетельствует, что в Украине есть не только значительные резервы по снижению образования доменных шлаков, но и необходимость в комплексной их переработке по новым технологиям с применением новейшего оборудования, что сделает перспективным переработку доменных шлаков как с экономической, так и с экологической точки зрения.

We should regard an issue of efficient use of feedstock and, in particular, a transition to waste-free technology from the perspective of adjusting differences between economic growth (more resources in production required) and “productive capacity” of the environment (depletion of mineral resources, lowering of resources quality, disruption of environment balance). It is possible to adjust these differences not only by using resources rationally and comprehensively but also by processing generated industrial waste. In the Ukrainian metallurgical industry, these issues are very important because of the abundant practice of use of out-of-date resource and energy-intensive technologies and feedstock of poor quality. International experience shows that the metallurgical industry has rich potential in reducing generated waste. On average specific solid waste generation for a unit of product in the metallurgical industry in developed countries is 1.5-3 times lower than in Ukraine. One of the important processes of blast-furnace performance is the generation of slag; slag is one of the most valuable secondary materials. Recently international metallurgical enterprises started implementing a hundred percent recycling of use industrial waste. Moreover, for the past decade there were a lot of efforts made to process slag so to meet strict EU environmental requirements, hence we can regard it not as waste but as an industrial by-product. We use slag mainly in the road sector – for road construction, agriculture ‒ for liming of soils, metal industry – as an iron-containing substance for secondary melting in blast furnaces. The cement industry is the main consumer of blast furnace slag. EU regulations allow up to 35% of granulated blast furnace slag in Portland cement and up to 80% in Portland blast-furnace cement. The addition of blast furnace slag into the mixture increases the performance of blast furnaces and reduces fuel consumption by 15% and prime cost by 25-30 %. Apart from that the slag as an additive considerably improves several construction and technical peculiarities of cement. International experience and expert assessments say that Ukraine has not only huge potential in reducing blast furnace slag generation but also a need for its com-prehensive processing with up-to-date technologies and state-of-the-art equipment that can bring an economic and environmental advantage.