Мартенівське виробництво

Мартенівське виробництво сталі це найбільш традиційний та найбільш поширений засіб. Однією з основних особливостей цього процесу є те, що замість вапна використовується вапняк (CaCO₃). Окрім цього, у порівнянні з конверторним виробництвом – цей процес значно довший і складає до 10 годин та більше. При виплавці сталі цим засобом утворюється велика кількість газів, очистка яких здійснюється мокрим засобом. Найчастіше для цього застосовуються труби Вентурі.

Стічні води газоочистки мартенівських печей містять дрібно дисперсні речовини, концентрація яких коливається в процесі плавки від 2 до 10 г/л. З погляду хімічного складу найчастіше характеризуються кислою реакцією, pH=4-6. Це пов’язано з тим, що в процесі очистки газів вода підкислюється за рахунок уловлювання кислих компонентів, таких, як окислі сери (SO₂, SO₃) а також окислів азоту (NO,NO₂). Для захисту від корозії системи виконуються кислотостійкими або передбачається нейтралізація стічних вод вапном.

Електросталеплавильне виробництво

В електросталеплавильному цеху сталь виплавляється в електричних печах, плавка металу відбувається під дією електричного току за рахунок електричної дуги, яка утворюється між електродами. В процесі плавки сталі з електропечей відходить велика кількість газів, які очищаються найчастіше за допомогою води. Стічні води, що утворюються від очистки газів, містять дрібнодисперсні завислі речовин в концентрації до 2-3 тис.мг/л, окисли заліза й інші хімічні забруднення (іони важких металів, сірчані з’єднання), рН на 1,5-2,5 одиниці менше, ніж рН вихідної води. Стічні води газоочистки електропечей можуть бути як з кислою, так і з лужною реакцією в залежності від марки виплавлюваної сталі. В зв’язку з цим, для повторного цих стічних вод в системах оборотного водопостачання, потрібна певна хімічна обробка (нейтралізація, стабілізація тощо). Найбільш раціональним методом нейтралізації і знешкодження стічних вод при оборотному водопостачанні є застосування вапняного молока.

Склад та фізико-хімічні властивості стічних вод від електросталеплавильного виробництва залежать від марок сталі, що виплавляється, складу шихти, технології виробництва сталі тощо.

6.5 Виробництво гарячого прокату

В результаті гарячої прокатки одержують різну металеву продукцію, зокрема листи. Товщина цих листів 1,2-1,6 мм і більше. Ці листи можуть бути використані наприклад, для виробництва труб великого діаметра.

В иробництво гарячого прокату відноситься до найбільш водоємких виробництв на металургійному заводі. Для отримання листової продукції використовують заготовки у вигляді слябів товщиною 20 см, довжиною до 10м та шириною 1-1,5м.

Рис. 6.6 - Виробництво гарячого прокату: 1-нагрівальна піч; 2-чорнові кліті;

3-чистові кліті; 4-охолодження смуги; 5-моталки

Спочатку сляби потрапляють на чорнові кліті, де сляб деформується й отримує певні розміри (це заготовка). Потім вони потрапляють на чистові кліті, з яких виходить готовий лист. Але температура цього листа знаходиться на рівні 900°C і для того, щоб його можна було змотати у рулон на моталках, лист потрібно охолодити на ділянці охолодження смуги з температури 900°C до 600°C. 600°C – це температура змотування, бо при більшій температурі лист зварюється з іншим листом.

На кожну операцію прокатки подається вода у кількості: на кожну чорнову кліть до 1000 м³/год, а на кожну чистову кліть 500-600 м³/год. На ділянці охолодження смуги витрата води досягає до 2000 м³/год, на моталках – 1000-1500 м³/год.

У випадку виробництва тонкого листа цех має довжину більш 1 км. Загальна витрата води для такого цеху у брудному циклі досягає 30 тис. м³/год і в умовно-чистому циклі – 20 тис. м³/год. Таким чином загальна витрата вода цеху складає приблизно 50 тис. м³/год.

Умовно чиста вода утворюється при охолодженні нагрівальних печей. На усіх інших операціях утворюється брудна вода.

У процесі гарячої прокатки металу утворюються стічні води від охолодження металу, що прокочується, і устаткування. Ці стічні води забруднені завислими речовинами (окалиною) і оліями (нафтопродуктами). По мірі прокатки (зліва направо) концентрація завислих речовин, що потрапляють у стічні води, зменшується; також зменшується їх гранулометричний склад. Найбільш крупні частки завислих речовин утворюються на чорнових операціях прокатки, більшість дрібнодисперсних часток – на чистових операціях. Концентрація завислих речовин досягає 500-1500 мг/л, концентрація нафтопродуктів 50-200 мг/л. Завислі речовини утворюються при деформації металу, а нафтопродукти попадають у стічні води від змащення різних механізмів, двигунів, підшипників (наприклад, роликів, прокатних валків тощо).

При повторному використанні проясненої води залишковий зміст завислих речовин не повинен перевищувати 10 мг/л, олій – 5 мг/л.

Очищення стічних вод виконується у три ступеня. На першому ступені застосовують первинні відстійники у виді ями для окалини, розрахованої на час перебування 5-8 хв. На другому ступені застосовуються відстійники-флотатори. Залишкова концентрація завислих речовин – 30–90 мг/л, олій 12–20 мг/л. Доочищення стічних вод виконується на піщаних або гравійних фільтрах.

Для зняття окалини з поверхні прокатаного металу застосовується система гідрозмиву окалини. Вода подається на лист зверху та знизу під тиском через спеціальні форсунки. Воду для систем гідрозмиву окалини очищують за спеціальною технологією, для того, щоб концентрація завислих речовин була знижена до величини менший за 20 мг/л. Не дотриманість цих вимог призводить до інтенсивного абразивного зносу всіх елементів системи, в першу чергу насосів високого тиску і форсунок. Знос форсунок призводить до зниження ефективності видалення окалини з поверхні металу й отриманню неякісної прокатної продукції.

На ділянці охолодження смуги здійснюється охолодження смуги, яке регулюється за допомогою ЕВМ. При цьому кількість охолоджуючої води залежить від температури прокатаного листа, марки сталі, від вимог до закалювання листа, а також від температури охолоджуючої води.

Після кожної технологічної операції при гарячій прокатці металу використана вода скидається у підстановий лоток. Він має нахил у сторону первинних відстійників, який забезпечує необхідні транспортуючі швидкості для змиву окалин.