Разработка технологии агломерации отходов прокатного производства

Зона общезаводских сооружений предназначается для размещения административных, общественных, учебных, культурно-бытовых и хозяйственных зданий. Эта зона располагается у главного входа предприятия, где создается предзаводская площадка. Здания административное, поликлиники, столовой, пожарного депо должны находиться вне ограды заводской территории и иметь входы с улицы.

Взрывоопасные и пожароопасные объекты, а также базисные склады горючих и легковоспламеняющихся материалов, вредных и взрывоопасных веществ, следует располагать на самостоятельных участках за пределами территории предприятий на расстояниях,

определяемых специальными нормами; между этой группой зданий и сооружений и прилегающей к ней застройкой следует предусматривать защитные озелененные полосы.

Расположение на территории предприятия зданий и сооружений относительно сторон света и направления господствующих ветров должно обеспечивать наиболее благоприятные условия для естественного освещения и проветривания помещений.

Расстояние между зданиями, освещаемыми через оконные проемы, должно быть не менее наибольшей высоты до верха карниза противостоящих зданий. Между отдельными корпусами здания с полузамкнутым двором (П- или Ш-образная застройка) величина разрыва безопасности должна быть не менее 15 м, а при отсутствии вредных выделений в пространство - не менее 12 м.

Между ближайшими корпусами здания с замкнутым со всех сторон двором разрыв безопасности должен быть не менее двойной высоты наиболее высокого из окружающих двор зданий, но не менее 18 м. В замкнутых дворах делают сквозные проезды шириной не менее 4,5 м.

Разрывы безопасности между зданиями, в которых расположены особо шумные производства, и соседними должны быть не менее 100 м.

Расстояние от газгольдеров до общественных зданий устанавливают в пределах 100 - 150 м, до производственных и вспомогательных зданий - 24 - 36 м.

При определении разрывов безопасности между зданиями сопоставляют требования санитарной и пожарной безопасности. Если разрывы безопасности окажутся меньшими по сравнению с противопожарными, принимают требуемый противопожарный разрыв безопасности.

Дороги и проходы на территории предприятия должны быть, как правило, прямолинейными. Ширина дорог должна соответствовать применяемым транспортным средствам, перемещаемым грузам и интенсивности движения, а также учитывать наличие встречных транспортных потоков. Проезжая часть дорог должна иметь твердое покрытие. В местах интенсивного железнодорожного движения и на основных путях движения людей устанавливают мосты-переходы над рельсовыми путями либо туннели под путями. При их отсутствии переезды необходимо обеспечить автоматически действующими предупредительными устройствами.

Безопасность движения требует, чтобы наряду с обеспечением достаточных проездов для транспорта были выделены особые дорожки (тротуары) для движения людей.

Одновременно с проектированием территории предприятия выбирают участки для жилищного строительства с учетом господствующего направления ветров. При этом учитываются проекты планировки и застройки данного населенного пункта или района, а также рельеф местности.

В соответствии с требованиями нормативных документов жилая территория должна быть отделена от промышленного предприятия санитарно-защитной зоной, ширина которой устанавливается в зависимости от состава и объема вредных веществ, выделяемых объектами предприятия в окружающий воздушный бассейн. Все предприятия, их отдельные здания и сооружения с технологическими процессами, выделяющими производственные вредности, разделены на пять классов с соответствующей шириной санитарно-защитной зоны: для I класса - 1000 м; II - 500; III - 300; IV - 100; V класса - 50 м.

В санитарно-защитной зоне разрешается располагать вспомогательные здания и постройки (пожарные депо, гаражи, склады и т.п.).

Устройство внутренних водопроводов обязательно в производственных и вспомогательных зданиях для подачи воды на производственные, хозяйственно-питьевые и противопожарные нужды. Правила выбора источника водоснабжения и нормы качества воды регламентируются СНиП 2.04.02-84. Расход воды на производственные нужды предприятия зависит от технологических особенностей производства и определяется на основе технологических данных. Нормы расхода воды на хозяйственные нужды приведены в СНиП 2.04.02-84: в цехах со значительными тепловыделениями - 45 л на одного человека в смену, а в остальных цехах - 25 л. Нормы расхода воды во вспомогательных зданиях: в душевых - до 500 л/ч на одну сетку, в умывальниках - 180-200 л/ч на один кран.

Для спуска производственных и хозяйственных вод предусматривают канализационные устройства. Канализация состоит из внутренних канализационных устройств, расположенных в здании; наружной канализационной сети (подземных труб, каналов, смотровых колодцев); насосных станций; напорных и самотечных коллекторов; сооружений для очистки, обезвреживания и утилизации сточных вод; устройств их выпуска в водоем.

Канализацию промышленных площадок осуществляют по полной раздельной системе. Все сточные воды предприятия должны подвергаться очистке от вредных веществ перед сбросом в водоем. Для выполнения этих требований применяют механические, химические, биологические, а также комбинированные методы очистки. Состав очистных сооружений выбирают в зависимости от характеристики и количества поступающих на очистку сточных вод, требуемой степени их очистки, метода использования их осадка и других местных условий в соответствии с СНиП 2.04.03-85.

Вспомогательные помещения промышленных предприятий (бытовые, общественного питания, здравпункты, для культурного обслуживания, управления, конструкторские бюро, для учебных занятий, кабинеты по охране труда, для общественных организаций) следует размещать в пристройках к производственным зданиям. В случае, когда такое размещение противоречит требованиям аэрации производственных зданий и помещений или невозможна защита вспомогательных помещений от производственных вредных веществ, вспомогательные помещения размещают в отдельно стоящих зданиях.

Наружные стены отапливаемых помещений должны иметь такую толщину, при которой исключалась бы возможность конденсирования влаги на их внутренних поверхностях. Протяженность пристроек к производственному помещению со значительными влаго-, тепло- и газовыделениями и естественным воздухообменом не должна превышать 40 % общей протяженности наружных стен данного помещения.

Состав санитарно-бытовых помещений и устройств (гардеробные, уборные, умывальные, душевые специальные бытовые помещения для вредных производств) определяется в соответствии с требованиями СНиП 2.09.02-85.

Расчет площадей бытовых помещений (за исключением гардеробных для хранения одежды) производится по наибольшему числу работающих в смене. Для работников, не связанных непосредственно с производством и работающих в административно-конторских помещениях, предусматривается хранение лишь уличной одежды открытым способом. При планировке гардеробных, уборных, умывальных и душевых необходимо учитывать возможности изменения объема помещения при изменении численного соотношения мужчин и женщин. При наличии профессий разных групп расчет площадей бытовых помещений производят по нормам для каждой группы, а если работающие превалирующей группы составляют не менее 70 % общего количества, то расчет осуществляют по нормам для этой группы [40].

4.4 Средства пожаротушения

Для прекращения процесса горения используются следующие физические и химические огнегасительные средства:

- вода в жидком и парообразном состоянии;

- пена, получаемая в результате химических соединений и механическим путем;

- инертные газы;

- специальные флюсы, галоидированные углеводороды;

- различные покрывала, изолирующие горячую поверхность от кислорода воздуха.

Теплоемкость воды велика, она способна отнять у горящих веществ большое количество тепла и охлаждает горячую поверхность. Когда температура горящих веществ станет ниже температуры воспламенения, горение прекратится.

Превращаясь в пар, вода затрудняет доступ кислороду воздуха к горящему материалу. При концентрации пара 35 % от объема, в котором происходит горение, горение прекращается. Струя большого напора дробит и забивает пламя, смачивая еще не загоревшиеся материалы. Кроме того вода, охлаждая материалы, затрудняет их воспламенение. Таким образом, вода является универсальным средством гашения огня самого широкого применения, но применяется для тушения не всегда.

Вода из водопровода имеет высокую электропроводность и поэтому ее нельзя применять для тушения пожара в электроустановках, Вода вступает в химическую реакцию с калием, натрием и кальцием, в результате выделяется водород, образующий с воздухом взрывоопасную смесь. При попадании воды на карбид кальция образуется взрывоопасный газ ацетилен, а на негашеную известь - тепло, способное воспламенять расположенные горючие материалы. При попадании воды на раскаленные металлические поверхности возможно разложение воды на кислород и водород, соединение которых создает взрывоопасную смесь. При тушении легковоспламеняющихся жидкостей последние всплывают на поверхность воды и продолжают гореть, увеличивая размеры пожара.

В случаях, когда применение воды невозможно, применяют пену. Огнегасительные пены получают при смешивании газов и жидкостей, в результате чего образуются пузырьки, внутри которых заключены частицы углекислого газа или воздуха. Обладая малым удельным весом, пена всплывает на поверхность легковоспламеняющихся жидкостей, охлаждает наиболее нагретый верхний слой и прекращает поступление паров и газов в зону горения. Пена хорошо удерживается не только на горизонтальных поверхностях, но и на вертикальных, поэтому применяется и для тушения твердых веществ и защиты от нагрева и воспламенения.

Пена непригодна для водорастворимых жидкостей (спирт, ацетон, эфир), обладающих низким поверхностным натяжением и проникающих в пленку пены, вследствие чего вытесняется пенообразующее вещество и пена разрушается.

Пена также непригодна для тушения пожара в электроустановках, так как она электропроводна, а также для тех веществ, с которыми она вступает в реакцию - натрия, калия, селитры.

При тушении пожаров для снижения концентрации кислорода и отнятия тепла применяют также инертные газы, не поддерживающие горение, обладающие большой теплоемкостью и малой теплопроводностью, например, углекислый газ, азот, аргон, гелий. Углекислый газ не электропроводен и может применяться для тушения электроустановок, находящихся под напряжением.

Азот используют в небольших помещениях для тушения жидкостей и газов, горящих пламенем, а также электроустановок.

Твердая обезвоженная углекислота при испарении с поверхности горящих объектов охлаждает их и понижает содержание кислорода в очаге пожара. Углекислотой нельзя тушить этиловый спирт, в котором углекислый газ растворяется, и вещества, способные гореть без доступа воздуха (например, целлулоид).

Галоидированные углеводороды в виде газов или легкоиспаряющихся жидкостей тормозят химическую реакцию горения, поэтому они являются эффективным средством тушения твердых и жидких горючих веществ, а также тлеющих материалов.

Для тушения пожаров металлов (калия, лития, натрия, циркония, магния) применяют сухие огнегасительные порошки (на основе карбонатов и бикарбонатов натрия и калия).

К средствам пожаротушения относятся передвижные установки (пожарные автомобили), стационарные установки и огнетушители.

Стационарные установки предназначены для тушения пожара в начальной стадии без участия людей. Стационарные установки могут быть автоматические и с дистанционным управлением. К ним относятся пожарные водопроводы высокого и низкого давления.

Автоматическое тушение пожара осуществляется спринклерной установкой, монтируемой под перекрытием из сети водопроводных труб с ввинченными для разбрызгивания воды спринклерными головками, имеющими легкоплавкую диафрагму. При определенной температуре диафрагма распаивается и вода под давлением выходит из отверстия головки.

Дренчерные установки отличаются от спринклерных конструкцией головок, которые постоянно открыты и приводятся в действие открыванием ручной или автоматической задвижки.

Для тушения пожаров применяют также различные газовые стационарные установки, заряжаемые жидкой двуокисью углерода, азотом, аргоном, хладонами и другими составами.

Огнетушители подразделяются на жидкостные, углекислотные, химической пены и порошковые.

Жидкостные огнетушители дают струю водного раствора солей (хлористого магния, хлористого кальция, поваренной соли и др.), углекислотные - углекислого газа (обычно в смеси со снежной углекислотой), химической пены - водного раствора кислот и щелочей, а порошковые - порошкообразной смеси минеральных солей [41].

Углекислотные огнетушители предназначены для тушения различных материалов и электроустановок напряжением до 1000 В. Для тушения загораний твердых материалов и горючих жидкостей на малых площадях используют огнетушители химической пены ОХП-10, а также воздушно-пенные огнетушители ОВП-5, ОВП-10.

Порошковыми огнетушителями, в зависимости от вида состава, можно тушить загорания металлов, горючих жидкостей и газов, а также установок под напряжением до 1000 В.

4.5 Расчет искусственного освещения в производственном помещении

Условия эксплуатации освещения и правильно выбранная система освещения на промышленных предприятиях имеет большое значение в снижении производственного травматизма, создает нормальные условия для работы органов зрения, повышает работоспособность.

Для создания благоприятных условий труда производственное освещение должно отвечать следующим требованиям:

- освещенность на рабочем месте должна соответствовать гигиеническим нормам;

- яркость на рабочей поверхности и в пределах окружающего пространства должна распределяться по возможности равномерно;

- резкие тени на рабочей поверхности должны отсутствовать. Наличие их создает неравномерное распределение яркости;

- освещение должно обеспечивать необходимый спектральный состав света для правильной цветопередачи.

Искусственное освещение может быть двух систем: общее и комбинированное. При комбинированном освещении к общему добавляется местное освещение, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочих местах. Искусственное освещение подразделяется также на рабочее, аварийное, эвакуационное и охранное.

При выборе системы освещения необходимо учитывать, что капитальные вложения и эксплуатационные вложения, и эксплуатационные расходы при комбинированном освещении ниже, чем при общем.

Расчет освещения лаборатории, в которой проводились исследования процесса окускования отходов электросталеплавильного производства. Параметры лаборатории: длина А = 15 м, ширина В = 8 м, площадь помещения S = 120 м2, высота Н = 3 м. Разряд зрительной работы VII, коэффициенты отражения спот = 50%, сст = 30%, спол = 10%.

В качестве источника света выберем люминесцентные лампы, поскольку они обладают большой экономичностью и светоотдачей, чем лампы накаливания. В связи с этим наиболее целесообразно выбрать систему общего освещения.

Нормируемая освещенность 200 лк. Коэффициент запаса 1,5. Высота свеса светильников hc = 0 м, рабочая поверхность находится на высоте hc = 1 м над полом. Расположение светильников общего освещения в помещении определяется: H - высотой помещения, h - высотой подвеса над рабочей поверхностью, б - расстояние между соседними светильниками или рядами люминесцентных светильников, l - расстояние от крайних светильников или рядов светильников до стены.

Определяем расчетную высоту

м

Так как применяются светильники большой мощности, то принимается значение б = бс = 0,6. Тогда расстояние между соседними светильниками составит

 м

Расстояние от стены до ближайшего светильника

м

Примем 3 ряда по 12 ламп в каждом ряду. Расстояние между светильниками 1,2 м, расстояние от крайнего светильника до стены 0,36 м.

Находим индекс помещения по формуле (4.2)

(4.2)

где -длина цеха;

- ширина цеха;

- расчетная высота.

Подставляя значения А=10 м, В=8 м, h=2 в (4.2), получаем

По индексу найдем коэффициент использования, по табличным данным равен з=50%

По полученным данным находится световой поток лампы по формуле (4.3)

(4.3)

где - заданная минимальная освещенность;

- коэффициент запаса;

- освещаемая площадь, м2;

- коэффициент неравномерности освещения, равный 1,1-1,2;

- число светильников.

Подставляя значения Е=200 лк, Кз=1,5, S=120 м2, Z=1,1, N=36 в (2), получаем

При напряжении 220 В лампа ЛБЦ мощностью 40 Вт дает световой поток 2100 лм. Окончательно принимаем 36 ламп ЛБЦ в 3 ряда по 12 ламп в каждом, световой поток каждой лампы 2100 лм, мощность - 40 Вт.

Заключение

В данной работе мы рассматривали один из эффективных методов окускования мелких руд - процесс агломерации в результате, которого образуется ноздревато-пористый черно-серый продукт спекания, называемый агломератом. Основными шихтовыми материалами в этой работе явились окалина с чернового стана прокатного производства фракции 0 - 5 мм и аспирационная пыль печей (ДСП) фракции 0 - 0,01 мм.

По разработкам отечественной и зарубежной технологии было сделано большое количество опытов, с нашей стороны мы придерживались стандартов процесса агломерации, а также с помощью экспериментальных установок провели исследовательскую работу, что позволило нам на практике ощутить ту актуальность сегодняшнего дня «безотходные технологии» - сохранение ресурсов.

В качестве оборудования из экономических соображений и наилучших технологических показателей были выбраны две агломерационные чаши цилиндрической формы с внутренними диаметрами 205 и 410 мм. Высота стенок чаши позволяет спекать шихту при высоте слоя до 400 мм. Колосниковые решетки чугунные с круглыми отверстиями диаметром 5 мм и живым сечением 15 %.

Опираясь на результат проведенных исследований указанных выше можно сделать выводы, что при агломерации окалины и пыли оптимальными соотношениями можно выбрать от 85: 15 до 50: 50 в этом интервале соотношения материалов удовлетворительно показывают производительность переработанного материала, что немаловажно для дальнейшего внедрения и успешной производительности. При всех этих показателях удаление вредного компонента как сера немаловажно и дает преимущество перед другими процессами переработки отходов прокатного и ферросплавного производства.

В разделе охрана труда были рассмотрены вопросы действия вредных веществ на организм человека, требования безопасности при проектировании технологического оборудования, средства пожаротушения, выполнен расчет искусственного освещения в производственном помещении.

Список использованной литературы

1. Похвиснев А.Н., Абрамов В.С. и др. Доменное производство. М.: Металлургиздат, 1951.

2. Парфенов А.М. Агломерация железных руд. М.: ГНТИ лит. по черной и цвет., металлургии, 1954. 312 с.

3. Люйкен В. Подготовка сырых материалов к доменной плавке. М.: ГНТИ лит. по черной и цвет, металлургии, 1959. 412 с.

4. Круглов Н.Н., Распопов И.В. Влияние углекислой извести на работу доменной печи // Урал, металлургия. 1935. № 3. С. 3 - 13.

5. Якубцинер Н., Горелик И. Изготовление из магнитогорской руды самоплавкого агломерата и выплавка из него чугуна// Сталь. 1940. №5 - 6. С. 1 - 13.

6. Якобсон А.П., Производство и применение офлюсованного агломерата // Сталь, 1955. № 1. С. 11 - 18.

7. Виноградов В.В. Работа агломерационных машин при повышенной начальной температуре шихты // Труды НТО ЧМ. М., 1956. Т. VIII. С. 225 - 248.

8. Коротич В.И., Грузинов В.К. Разрушение железорудных материалов в процессе нагрева и восстановления // Бюл. ЦНИИ ЧМ. 1964. № 8 (484). С. 38 - 40.

9. Ефименко Г.Г., Ефимов С.П., Войтаник С.Т. и др. Разработка способов интенсификации процесса агломерации: Науч. отчет ДМЕТИ, 1970.

10. Сигов А.А., Шурхал В.А. Агломерационный процесс, Киев, Техника. 1969. 232 с.

11. Коротич В.И. К вопросу о высоте зоны сушки при агломерации // Изв. АН СССР. Металлы. 1965. № 4. С. 3 - 7.

12. Нурмаганбетов Ж.О., Коротич В.И. Удельный расход воздуха на агломерацию//Изв. вузов. ЧМ. 1992. №6. С. 1-3.

13. Теплотехнические расчеты агрегатов для окусования железорудных материалов. С.В. Базилевич, В.М. Бабошин, Я.Л. Белоцерковский и др. М.: Металлургия, 1979. 207 с.

14. Котов В.Г. Некоторые особенности горения топлива агломерационной шихты // Изв. вузов. ЧМ. 1982. № 10. С. 14 - 17.

15. Карабасов Ю.С, Валавин В.С. Использование топлива в агломерации, М.: Металлургия, 1976. 264 с.

16. Ефимов С.П., Ефименко Г.Г. Влияние крупности топлива на величину коэффициента избытка воздуха при агломерации // Изв. вузов. ЧМ. 1967. № 3. С. 23 - 28.

17. Котов В.Г., Шурхал В.А. Воспламенение твердого топлива в условиях агломерационного процесса // Изв. вузов. ЧМ. 1973. № 12. С. 32 - 35.

18. Теплотехника окускования железорудного сырья. С.Г. Братчиков, О.А. Берман, Я.Л. Белоцерковский и др. М.: Металлургия, 1970. 344 с.

19. Братчиков С.Г. К расчету температуры поверхности горящих кусочков твердого топлива при агломерации // Изв. вузов. ЧМ. 1968. №8. С. 24 - 29.

20. Сигов А.А., Шурхал В.А. Горение углерода при агломерации // Изв. вузов. ЧМ. 1960. № 12. С. 23 - 30.

21. Бабушкин Н. М., Тимофеев В. Н. Экспериментальное изучение процесса горения углерода в слое агломерационной шихты // Науч. тр. ВНИИМТ. М.: Металлургиздат. 1962. № 7. С. 17 - 47.

22. Котов В.Г., Шурхал В.А., Лившиц Э.Я. Исследование влияния некоторых параметров на полноту сгорания агломерационного топлива // Изв. вузов. ЧМ. 1976. № 2. С. 39 - 42.

23. Каплун Л.И. Анализ процессов формирования агломерата и совершенствование технологии его производства: Автореф. дис. д.т.н. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2000.

24. Александров А.В. Совершенствование метода расчета окислительно-восстановительных процессов при агломерации железорудных материалов на основе экспериментального изучения горения твердого топлива в слое: Автореф. дис. к.т.н. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 1993.

25. Котов В.Г. О показателе химической полноты сгорания топлива агломерационной шихты // Изв. вузов. ЧМ. 1980. № 10. С. 24 - 27.

26. Коротич В.И. Горение топлива и окислительно-восстановительные процессы при агломерации железорудных материалов. Екатеринбург: УГТУ УПИ, 1996. 64 с.

27. Вегман Е.Ф. Процесс агломерации. М.: Металлургиздат, 1963. 152 с.

28. Вегман Е.Ф. Окускование руд и концентратов. М.: Металлургия, 1976. 224 с.

29. Каплун Л.И., Фролов О.А. Физико-химические процессы при агломерации железных руд, Екатеринбург: УПИ, 1991. 63 с.

30. Каплун Л.И., Абзалов В.М. Теплофизические характеристики шихтовых железорудных материалов, Екатеринбург: УПИ, 1991. 124 с.

31. Хохлов Д.Г., Якобсон А.П. Производство офлюсованного агломерата Свердловск: М.: Металлургиздат, 1959. 142 с.

32. Некрасов З.И., Гладков Н.А., Чекин В.В. Новый метод исследования процесса спекания концентрата обжиг-магнитного обогащения керченской табачной руды // Бюл. ЦИИН ЧМ. 1958. №19(38). С. 11 - 16.

33. Каплун Л.И., Коротич В.И. О развитии процесса термической диссоциации окиси железа при агломерации железорудных материалов//Производство чугуна [Межвуз. сб. науч. тр.]. Магнитогорск: МГМИ, 1974. № 8. С. 3 - 5.

34. Дроздов Г.М. Исследование минералогического состава, структуры и свойств богатого агломерата из криворожских магнетитовых концентратов: Автореф. дис. к. х. н. Днепропетровск, 1968.

35. Лившиц Б.А., Васильев Г.С. Физические свойства высокоосновных агломератов // Изв. вузов. ЧМ. 1965. № 12. С. 22 - 28.

36. Хохлов Д.Г. Скорость взаимодействия извести с компонентами агломерационной шихты //Труды НИиПр Ин-та «Урал-механобр». Свердловск, 1958. Вып. 2. С. 5 - 14.

37. Трудовой Кодекс Республики Казахстан. - Алматы: МЦФЭР-Казахстан, 2008. - 146 с.

38. Аманжолов Ж. Охрана труда и техника безопасности: Учебное пособие. - Астана: Фолиант. 2007. - 447 с.

39. Беляков Г.И. Безопасность жизнедеятельности на производстве. - М.: Краснодар, 2006. - 512 с.

40. Белов С. В. Безопасность жизнедеятельности. - М.: Высшая школа, 2007. - 485 с.

41. Раздорожный А.Н. Охрана труда и производственная безопасность. Учебное пособие. - М.: Экзамен, 2006. - 510 с.

Размещено на Allbest.ru