Промышленные градирни в металлургии

Россия занимает 1-е место в мире по запасам железной руды и входит в пятерку ведущих стран по её добыче и по выплавке стали. Металлургия включает несколько производств, среди них: горно-обогатительное, агломерационное, коксохимическое, доменное, сталеплавильное, горячекатаного и холоднокатаного проката, проката с цинковым и полимерным покрытиями. Во всех процессах производства металла используется система оборотного водоснабжения, которая состоит из отдельных циклов для каждого из цехов и оборудования, отличающихся объемом воды, качеством и напором.

КАК РАБОТАЕТ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ

Приведем схему производства одного из наших партнеров - Череповецкого комбината ОАО «Северсталь», и на её примере рассмотрим вопрос.

Во-первых, для выплавки металла нужно сырье.

В природе большинство металлов находится в виде химических соединений (окислов, силикатов, карбонатов, сернистых соединений), входящих в состав различных минералов, образующих горные породы. Добывается в шахтах, при помощи буровых установок и направленных взрывов руда дробится на горнообогатительных комбинатах.

Далее на специальных установках - грохотах, пустая порода отделяется от руды с металлами.

Полученный просев обогащают, то есть еще раз отделяют пустые части из сырья. Для этого используют различные операции, изменяющие физико-химические свойства минералов.

Помимо рудного концентрата, сырьем для черной металлургии служит коксующийся уголь.

Его привозят в вагонах и на Коксо-химическом производстве коксуют: нагревают без доступа кислорода длительное время. В результате получается кокс, который в горячем виде загружают в вагонетки и поливают водой. При поливании улетучиваются газы (угарный, углекислый) и азот, фосфор.

На другом производстве - агломерационном, привезенная железная руда склеивается из мелких частиц в более крупные куски. И кокс, и агломерат поступают в доменную печь, где из них получают чугун.

Чугун - cплав углерода и железа, который имеет большую твердость, чем просто сталь. Он прекрасно подходит для дальнейших этапов литья и переработки.

Чугун направляют в конвертерный цех, где в специальных машинах-конвертерах плавят вместе с металлоломом, получая сталь. При плавке через смесь расплавленной чугунно - металлической массы продувают кислород. В ходе физико-химической реакции окисления железа и происходит замещение фосфора оксидами, также удаляют серу. Расплавленную и подготовленную по составу сталь разливают в специальный ковш - фурму.

Некоторые заводы для получения жидкой стали используют металлолом. Его плавят с присадками при высоких температурах. Из нее сталь и разливают в «формы – изложницы», или перерабатывают непрерывном способом. Это очень важный процесс, который определяют качество стали и качество отходов.

Изложницы, подготовленные из чугуна, задают форму слитка: квадрат, прямоугольник, круг и т.д. Исходя из того, что потом будет произведено: лист, сортовой прокат, трубы и т.д.

При непрерывной разливке из фурмы металл подается на МНЛЗ - машину непрерывного литья заготовок, или УНРС - установку непрерывной разливки стали.

Эти агрегаты, используя оборотную воду, охлаждают протекающий расплав стали и выдают заготовки нужной формы.

Из слитков - сплавов далее в листопрокатных, трубных и сортопрокатных цехах изготавливают конечную продукцию.

 

ДЛЯ ЧЕГО ПРИМЕНЯЮТ ГРАДИРНИ В МЕТАЛЛУРГИИ

Все описанные процессы потребляют очень много воды. Суммарно, на 1 тонну стали используют 200-220 м3 воды.

Так, на первом этапе, зимой вагоны с коксом размораживают в гаражах. Для этого целый состав поливают теплой водой, или греют горелками. На КХП градирни применяют для охлаждения холодильников коксового газа, разогревающихся в процессе работы. Также в системах очистки и отстоя воды, использованной при тушении кокса.

При плавке металла градирни задействованы для охлаждения кожухов печных ванн, доменных и мартеновских печей, на газоочистке. В ККУ кислородно-конвертерном цеху градирни охлаждают мощные компрессора, а на разливке стали для изложниц, или МНЛЗ - водой поливают рамки. Для прокатных цехов вода охлаждает валки и рамы стана, нагревающиеся от металла.