Раздел 5. Наилучшие доступные технологии

Раздел 5. Наилучшие доступные технологии

В соответствии с принятой классификацией наилучших доступных технологий (НДТ) в области энергосбережения и ресурсосбережения при очистке выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух при производстве продукции (товаров), а также при проведении работ и оказании услуг на крупных предприятиях выделены следующие группы:

- технологии, интегрированные в производственный процесс и направленные на повышение технических, энергетических показателей процесса, сопровождаемые сокращением выбросов вредных (загрязняющих) веществ или образования отходов в результате осуществления технологических мероприятий;

- технологии, связанные с очисткой выбросов загрязняющих веществ локально в местах их выделения и направленные на максимально возможное извлечение из отходящих газов загрязняющих веществ и их последующее использование, либо с утилизацией отходов.

Именно такие подходы применительно к производствам чугуна, стали и ферросплавов применены для технических решений, идентифицированных как наилучшие доступные технологии.

Наилучшие доступные технологии производства агломерата, чугуна, стали и ферросплавов, позволяющие достичь наименьший уровень негативного воздействия на окружающую среду, экономическую эффективность внедрения и эксплуатации, применения ресурсо- и энергосберегающих методов, уже имеющие промышленное внедрение технологических процессов, оборудования, способов и методов на двух и более предприятиях России, представлены ниже.

5.1 Наилучшие доступные технологии общего назначения

НДТ 5.1.1 Система экологического менеджмента

Система экологического менеджмента заключается в разработке и внедрении системных процедур по управлению экологической безопасностью предприятий, снижению экологических рисков при производстве ферросплавов, управлении обращением с отходами.

НДТ 5.1.2 Система энергетического менеджмента

Система энергетического менеджмента заключается в разработке и внедрении системных процедур по управлению энергоресурсами, внедрению мер по энергосбережению и повышению энергетической эффективности при производстве ферросплавов.

НДТ 5.1.3 Технологии, направленные на предотвращение загрязнения водного бассейна и минимизацию водопотребления путем реализации одного или комбинации двух и более методов, приведенных в таблице 5.1

Таблица 5.1 - Описание НДТ 5.1.3

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Измерение объёмов используемой воды
б	Применение реагентов для очистки воды	При технической целесообразности
в	Организация локальных оборотных циклов	При реконструкции
г	Применение оборотного водоснабжения	При реконструкции
д	Применение замкнутых водооборотных систем	При реконструкции
е	Обезвоживание шламов	При технической возможности

НДТ 5.1.4 Технологии, направленные на снижение воздействия физических факторов (шума) путем реализации одного или комбинации двух и более методов, приведенных в таблице 5.2

Таблица 5.2 - Описание НДТ 5.1.4

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Выбор подходящего места для шумных операций	Для новых предприятий
б	Ограждение шумных операций/агрегатов
в	Виброизоляция производств/агрегатов
г	Использование внутренней и внешней изоляции на основе звукоизолирующих материалов
д	Звукоизоляция зданий для укрытия любых шумопроизводящих операций, включая оборудование для переработки материалов
е	Установка звукозащитных стен и/или природных барьеров
ж	Применение глушителей на отводящих трубах
з	Звукоизоляция каналов и вентиляторов, находящихся в звукоизолированных зданиях
и	Закрытие дверей и окон в цехах и помещениях
к	Использование звукоизоляции машинных помещений
л	Использование звукоизоляции стенных проемов, например, установка шлюза в месте ввода ленточного конвейера
м	Установление звукопоглотителей в местах выхода воздуха, например, на выпуске после газоочистки
н	Снижение скорости потоков в каналах
о	Использование звукоизоляции каналов
п	Сепарация шумовых источников и потенциально резонансных компонентов, например, компрессоров и каналов
р	Использование глушителей для дымососов и газодувок фильтров
с	Использование звукоизолирующих модулей в технических устройствах (например, компрессорах)
т	Использование резиновых щитов при дроблении угля (для предотвращения контакта металла с металлом)
у	Возведение построек или посадка деревьев и кустов между защитной полосой и шумным производством

5.2 Наилучшие доступные технологии производства агломерата

НДТ 5.2.1 Технология производства агломерата методом спекания на конвейерных машинах различной площади за счет фильтрации воздуха, обеспечивающего горение твердого топлива, распределенного в слое, с применением ресурсо- и энергоэффективных технических решений, процессов и методов ограничения негативного воздействия на окружающую среду, включающих одну или комбинацию технологий НДТ 5.2.2 - НДТ 5.2.7

НДТ 5.2.2 Технологии, направленные на улучшение общих показателей производства агломерата, обеспечивающие сокращение потерь сырья, образование эмиссий в атмосферу и отходов

НДТ 5.2.2.1 Обеспечение стабильности качества агломерата, снижение потерь сырья за счет использования одного или комбинации двух и более методов, приведенных в таблице 5.3

Таблица 5.3 - Описание НДТ 5.2.2.1

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Стабильный состав поставляемых компонентов шихты
б	Известкование концентратов
в	Применение закрытых усреднительных складов сырья

НДТ 5.2.2.2 Дозирование, смешивание, окомкование шихты, повышение производительности процесса посредством использования одного или комбинации двух и более методов, приведенных в таблице 5.4

Таблица 5.4 - Описание НДТ 5.2.2.2

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Поддержание оптимального расхода негашёной извести
б	Применение интенсификаторов окомкования
в	Нагрев шихты острым паром или сжиганием газа в окомкователе
г	Применение современных конструкций окомкователей с рациональным увлажнением шихты

НДТ 5.2.2.3 Оптимизация процесса спекания, сокращение потерь сырья и выбросов загрязняющих веществ за счет использования одного или комбинации двух и более методов, приведенных в таблице 5.5

Таблица 5.5 - Описание НДТ 5.2.2.3

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Укладка защитной постели	При технической возможности
б	Обеспечение плавной работы агломашины с минимальными остановками
в	Работа с постоянной высотой спекаемого слоя и скоростью аглоленты
г	Оптимальный режим окомкования шихты (обеспечение надлежащей газопроницаемости слоя)
д	Устранение бортовых прососов, например, применением "глухих" колосников
е	Поддержание уплотнений аглоленты и газоотводящего тракта в герметичном состоянии

НДТ 5.2.3 Внедрение систем автоматизированного контроля и управления при использовании одного или комбинации двух и более методов, приведенных в таблице 5.6

Таблица 5.6 - Описание НДТ 5.2.3

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Непрерывные измерения основных параметров производственных процессов, свидетельствующих о стабильности технологии, таких как скорость агломерационной ленты, влажность окомкованной агломерационной шихты, температура в зажигательном горне, температура в вакуум камерах и сборном коллекторе, разрежение в сборном коллекторе отходящих газов и перед эксгаустерами агломашин и др.
б	Использование микропроцессорной техники и АСУ ТП для регулирования скорости агломашины в зависимости от скорости спекания аглошихты
в	Периодический отбор представительных проб для контроля состава агломерационной шихты и готового агломерата в соответствии с графиком производственного контроля
г	Периодический контроль представительных проб для контроля системы взвешивания и дозирования аглошихты в соответствии с графиком производственного контроля
д	Периодические замеры выбросов СО, SO2 и NOx с технологическими газами в соответствии с графиком производственного экологического контроля
е	Периодические замеры выбросов пыли с технологическими газами от агломашин и из аспирационных систем участков подготовки, смешивания и транспортировки шихты, спекательного отделения и от охладителей агломерата в соответствии с графиком производственного экологического контроля
ж	Периодические обследования эффективности газоочистных установок в порядке производственного экологического контроля и/или специализированными организациями
з	Непрерывный инструментальный контроль работы конвейерных лент и уровня вибрации оборудования для обнаружения завалов и возможных отказов оборудования

НДТ 5.2.4 Технологии, направленные на снижение удельных расходов сырья, топлива при производстве агломерата при производстве агломерата повышенного качества с меньшим расходом твердого топлива путем применения одного, нескольких или совокупности методов, приведенных в таблице 5.7

Таблица 5.7 - Описание НДТ 5.2.4

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Применение постели высотой 30-40 мм	При технической возможности
б	Спекание аглошихты с долей концентрата более 50 % с высотой спекаемого слоя до 500 мм	При технической возможности
в	Повышение высоты спекаемого слоя	При технической возможности

НДТ 5.2.5 Повышение эффективности использования энергии путем использования одного или комбинации из двух и более методов, приведенных в таблице 5.8

Таблица 5.8 - Описание НДТ 5.2.5

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Минимизация расхода твердого топлива на процесс спекания
б	Рециркуляция отходящих газов от агломашин при спекании	При реконструкции или новом строительстве
в	Устранение вредных подсосов воздуха на агломашинах, в том числе торцевых, боковых, а также в неплотностях сборного коллектора отходящих газов
г	Теплоизоляция объектов или элементов оборудования, функционирующих при высоких температурах, например, элементов газоотводящего тракта агломашин

НДТ 5.2.6 Технологии, направленные на снижение негативного воздействия на атмосферный воздух

НДТ 5.2.6.1 Применение газоочистного оборудования для снижения выбросов пыли посредством применения одного или комбинации методов, приведенных в таблице 5.9

Таблица 5.9 - Описание НДТ 5.2.6.1

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Применение сухих циклонов, мультициклонов, усовершенствованных пылеуловителей сухого типа
б	Применение электрофильтров

НДТ 5.2.6.2 Сокращение выбросов SO₂ за счет применения систем обессеривания отходящих агломерационных газов посредством обработки потока газов известковым молоком (или иным доступным реагентом)

НДТ 5.2.6.3 Снижение вторичных выбросов пыли при дроблении и грохочении агломерата за счет применения решений, приведенных в таблице 5.10

Таблица 5.10 - Описание НДТ 5.2.6.3

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Применение сухих циклонов, усовершенствованных пылеуловителей сухого типа
б	Организация укрытий и систем аспирации

НДТ 5.2.7 Технологии утилизации отходов применением одного или комбинации двух и более методов, приведенных в таблице 5.11

Таблица 5.11 - Описание НДТ 5.2.7

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Утилизация отходов производства агломерата, содержащих железо и флюсы
б	Производственный рециклинг (использование отходов других металлургических переделов в производстве агломерата)
в	Избирательные технологии рециклинга отходов металлургических производств: - Контроль прихода вредных примесей в аглошихту; - Ограничение поступления фосфора, цинка, свинца, щелочей, тяжёлых металлов; - Минимизация поступления в шихту хлоридов, масел, углеводородов

5.3 Наилучшие доступные технологии производства кокса

НДТ 5.3.1 Технология производства кокса в коксовых печах путем термической обработки угольной шихты без доступа воздуха, последующего охлаждения и сортировки коксового пирога и очистки коксового газа с применением ресурсо- и энергоэффективных процессов и методов ограничения негативного воздействия на окружающую среду, включающих технологии НДТ 5.3.2 - НДТ 5.3.12

НДТ Технологии для уменьшения загрязнения атмосферного воздуха

НДТ 5.3.2 Снижение выбросов при подготовке угля к коксованию

НДТ заключается в реализации одного, нескольких или совокупности технических решений, обеспечивающих уменьшение выбросов загрязняющих веществ (пыли) в атмосферу, приведенных в таблице 5.12.

Таблица 5.12 - Описание НДТ 5.3.2 по снижению выбросов пыли при подготовке угля к коксованию

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Аспирационные системы с эффективной очисткой от пыли	Применение на вагоноопрокидывателях, дробилках, перегрузочных узлах и конвейерах
б	Строительство закрытых складов угля	Для новых предприятий
в	Устройство стенок для ограждения штабелей, минимизация высоты падения разгружаемого в штабели угля (менее 0,5 м), распыление воды или полимерных эмульсий на поверхности штабелей	Для открытых угольных складов
г	Применение сухих методов пылеулавливания для очистки аспирационного воздуха
д	Уборка осевшей пыли с поверхностей полов, стен и оборудования

Технологические показатели выбросов в атмосферу для НДТ 5.3.2 приведены в таблице 5.13.

Таблица 5.13 - Технологические показатели выбросов в атмосферу для НДТ 5.3.2

Технологический показатель	Единица измерения	Значение (диапазон)
Пыль	г/т кокса	700

Типы применяемых пылеуловителей определяются физико-химическими свойствами улавливаемых веществ, такими как дисперсный состав, плотность, абразивность, смачиваемость, слипаемость, пожаро- и взрывоопасные свойства. Сухие методы очистки с использованием рукавных фильтров являются наиболее эффективными, они позволяют обеспечить концентрацию взвешенных веществ после очистки до 20 мг/м³.

При подготовке шихты наибольшее распространение получила мокрая уборка, что обусловлено взрывоопасными свойствами угольной пыли. При сухой уборке целесообразно использовать централизованные пылесосные установки с водокольцевыми вакуум-насосами.

НДТ 5.3.3 Бездымная загрузка печей

НДТ 5.3.3 является составной частью энергоэффективной и экологически безопасной технологии производства кокса в коксовых печах и состоит в организации системы насыпной загрузки коксовой печи шихтой, предотвращающей выбросы угольной пыли и газа, происходящие в результате вытеснения образующейся при контакте угля с раскаленными стенками печной камеры пылегазовой смеси из объема загружаемой печи через зазоры между телескопом углезагрузочной машины (УЗМ) и периметром загрузочного люка, путем реализации одной, нескольких или совокупности мер, указанных в таблице 5.14.

Таблица 5.14 - Описание НДТ 5.3.3 по снижению выбросов при загрузке печей

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Уплотнение посадки телескопов углезагрузочной машины на загрузочные люки
б	Применение инжекции газов загрузки в газосборники (бездымная загрузка)	Применение на две стороны при двух газосборниках или вспомогательном отсосе через колено и подсводовое пространство соседней печи при одном газосборнике
в	Поочерёдный выпуск шихты из бункеров УЗМ с оставлением в подсводовом пространстве возможности отведения газов загрузки на две стороны печи
г	Оборудование планирных лючков уплотняющими устройствами для предотвращения выбросов при планировании угольной шихты

Эффективность НДТ определяется давлением инжекционного агента (пара или воды) в системе паро- и гидроинжекции.

Технологические показатели для НДТ 5.3.3 приведены в таблице 5.15.

Таблица 5.15 - Технологические показатели выбросов для НДТ 5.3.3

Технологический показатель	Единица измерения	Значение (диапазон)
Давление пара на форсунках при пароинжекции	МПа	0,7-0,9
Давление воды на форсунках при гидроинжекции	МПа	2-3

Основным недостатком метода пароинжекции с экологической точки зрения является увеличение количества загрязненной аммиачной воды в результате конденсации пара, израсходованного для отсоса газов загрузки. Применение технологии гидроинжекции позволяет уменьшить объем образующихся загрязненных вод. Недостатком этого метода является необходимость регулярной чистки стояков, колена которых зарастают отложениями в течение 7-10 суток.

НДТ 5.3.4 Уменьшение выбросов от систем обогрева коксовых батарей

Дымовая труба коксовой батареи является основным источником организованных выбросов загрязняющих веществ на коксовой батарее. Основными загрязняющими веществами, содержащимися в продуктах горения, являются газы, содержащие СО, NO_x, SO₂ и твердые взвешенные вещества в виде сажи. Сажа в продуктах горения образуется в результате неполного сгорания в отопительных простенках сырого коксового газа, фильтрующегося через неплотности в стенах камер коксования (трещины, очаговые разрушения). НДТ по снижению выбросов от систем обогрева коксовых батарей приведены в таблице 5.7.

НДТ 5.3.4 является составной частью энергоэффективной и экологически безопасной технологии производства кокса в коксовых печах и заключается в реализации одной, нескольких или совокупности мер, представленных в таблице 5.16, гарантирующих сокращение выбросов загрязняющих веществ с продуктами горения (СО, NO_x, SO₂ и твердые взвешенные вещества в виде сажи, последняя образуется в результате неполного сгорания в отопительных простенках сырого коксового газа, фильтрующегося через неплотности в стенах камер коксования (трещины, очаговые разрушения)).

Таблица 5.16 - Описание НДТ 5.3.4 по снижению выбросов от систем обогрева коксовых батарей

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Стабильная ритмичная работа батареи
б	Систематический контроль состояния кладки и своевременное выполнение текущих ремонтов (торкретирование, керамическая сварка, ремонт с заменой части огнеупоров в головках печей)
в	Применение рециркуляции продуктов горения в системе обогрева печей	При технической возможности
г	Ступенчатый подвод воздуха в вертикалы	При технической возможности
д	Снижение заданных температур коксования	При технической возможности

Технологические показатели выбросов в атмосферу для НДТ 5.3. приведены в таблице 5.17.

Таблица 5.17 - Технологические показатели выбросов в атмосферу для НДТ 5.3.4

Технологический показатель	Единица измерения	Значение (диапазон)
Сажа	г/т	350
Оксид углерода	г/т	5500
Оксиды азота	г/т	700
Диоксид серы	г/т	1200

Снижение выбросов NO_x с дымовыми газами может достигаться главным образом уменьшением температуры факела горения в отопительной системе коксовых печей при применении НДТ 5.3.4 в - НДТ 5.3.4 д. Выполнение НДТ 5.3.4 д возможно при уменьшении толщины греющей стенки, позволяющем достичь снижения температурного градиента по толщине кладки стен.

Снижение выбросов SO₂ с дымовыми газами батареи достигается очисткой отопительного коксового газа от сернистых соединений (в основном от H₂S). Практически глубина очистки коксового газа достигает уровня 0,5 г/нм³, что считается достаточным для уменьшения выбросов SO₂ в атмосферу при сжигании коксового газа как топлива.

На коксохимических предприятиях России используются малосернистые угли и, как показывает практика подфакельных измерений и расчетов загрязнения атмосферного воздуха, проблема уменьшения выбросов SO₂ неактуальна для обеспечения экологической безопасности производства.

НДТ 5.3.5 Технология коксования с минимальными газовыделениями

НДТ 5.3.5 является составной частью энергоэффективной и экологически безопасной технологии производства кокса в коксовых печах и заключается в реализации одного, нескольких или совокупности мероприятий, указанных в таблице 5.18, для исключения повышенных газовыделений загрязняющих веществ в атмосферу (неорганизованных выбросов) через неплотности уплотняющих устройств (двери, люки, крышки стояков), особенно критичных в период интенсивного газовыделения при коксовании.

Таблица 5.18 - Описание НДТ 5.3.5 по снижению неорганизованных выбросов от уплотняющей арматуры коксовых печей

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Обеспечение свободного прохода газа в подсводовом пространстве печи
б	Герметизация дверей, люков и стояков коксовых печей
в	Обеспечение надёжной работы коксовой батареи
г	Квалифицированное обслуживание коксовых печей

Технологические показатели выбросов в атмосферу для НДТ 5.3. приведены в таблице 5.19.

Таблица 5.19 - Технологические показатели выбросов в атмосферу для НДТ 5.3.5

Технологический показатель	Единица измерения	Значение (диапазон)
Наличие газовыделений из дверей, люков, стояков коксовых печей	Визуальные наблюдения по методике [155]	Степень газоплотности не менее 95 %

Основным средством предупреждения выбросов из дверей печных камер, стояков и загрузочных люков является эффективная герметизация неплотностей. Для обеспечения газоплотности дверей коксовых печей рекомендуется:

- применение дверей с гибкими подпружиненными рамками;

- тщательная очистка дверей и дверных рам от смолистых отложений при каждой выдаче кокса;

- предусмотреть в конструкции дверей создание газоотводящего канала, способствующего уменьшению давления газа за уплотняющей рамкой.

Среди мероприятий, обеспечивающих надежную работу коксовой батареи, отмечаются:

- обеспечение надежной работы оборудования;

- применение устройств для измерения температуры стен камер коксования, устанавливаемых на выталкивающей штанге, при этом одновременно ведется мониторинг состояния кладки печи;

- применение инфракрасных пирометров с записывающим устройством для измерения температур в вертикалах;

- автоматизация процессов обогрева печей;

- автоматизация контроля выполнения графика выдачи и загрузки печей.

Обслуживание коксовых печей в соответствии с НДТ является одной из важнейших мер, встроенных в технологический процесс, решающим фактором ровной и бесперебойной работы. В программу текущего обслуживания печей могут быть включены следующие операции:

- периодический (ежедневный) контроль состояния кладки печей;

- наблюдение за отложениями графита на стенах и сводах камер, в стояках и загрузочных люках, удаление избыточных отложений графита;

- проведение текущих ремонтов дефектов кладки (заварка трещин, торкретирование раковин, подливка подов и др.);

- регулярный ремонт дверей коксовых печей с разборкой и чисткой, восстановление или замена футеровки;

- наблюдение за состоянием армирования кладки печей (анкерных колонн, узлов армирования, стяжек), выполнение регулировки нагрузок на узлы армирования.

НДТ 5.3.6 Технологии беспылевой выдачи кокса

НДТ 5.3.6 является составной частью энергоэффективной и экологически безопасной технологии производства кокса в коксовых печах и предусматривает внедрение устройства, обеспечивающего локализацию неорганизованных выбросов, образующихся за счет конвективных потоков атмосферного воздуха над раскаленным коксом во время его выдачи из печи при разрушении коксового пирога и рассыпании его в вагоне, отводом и очисткой газопылевого облака, описанного в таблице 5.20.

Таблица 5.20 - Описание НДТ 5.3.6 по снижению неорганизованных выбросов от уплотняющей арматуры коксовых печей

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Установка беспылевой выдачи кокса с локализацией выбросов, отсосом и очисткой аспирационного воздуха от пыли	Стационарные установки применяются на новых батареях, локальные могут сооружаться на действующих батареях

Технологические показатели выбросов в атмосферу для НДТ 5.3.6 приведены в таблице 5.21.

Таблица 5.21 - Технологические показатели выбросов в атмосферу для НДТ 5.3.6

Технологический показатель	Единица измерения	Значение (диапазон)
Пыль	г/т	30

Система беспылевой выдачи кокса (УБВК) включает: укрытие коксонаправляющей, зонт на двересъемной машине, сборный коллектор с передвижным патрубком и пылеулавливающую установку в составе сухого инерционного пылеуловителя, рукавного фильтра и дымососа. Очистка отсасываемого воздуха в рукавных фильтрах обеспечивает содержание пыли на выходе в атмосферу не более 30 мг/м³ (менее 25 г/т кокса), при расходе запыленных газов 500-1000 м³/т кокса [156].

При выдаче в движущийся вагон установка беспылевой выдачи кокса с удлиненным зонтом и перегородками в вагоне может обеспечить степень локализации 85 % - 90 %, тогда как при выдаче в вагон с одной постановки степень локализации может достигать 95 % - 98 %.

Для очистки выбросов от пыли на таких локальных установках применяются как мокрые, так и сухие пылеуловители. Применение мокрых аппаратов [157] связано с необходимостью подвода воды и отвода шлама, что в условиях размещения на двересъемной машине достаточно проблематично. В качестве надежных сухих пылеуловителей могут быть рекомендованы конические циклоны [158, 159], устойчивые к абразивному износу и способные обеспечить высокую эффективность при приемлемых энергозатратах.

НДТ 5.3.7 Снижение выбросов при тушении кокса

НДТ 5.3.7 состоит в минимизации выбросов загрязняющих веществ в составе паровоздушной смеси, образующейся в результате испарения воды, используемой при тушении, от контакта с раскаленным коксом, за счет реализации одного из перечня мероприятий, представленных в таблице 5.22.

Таблица 5.22 - Описание НДТ 5.3.7 по снижению выбросов при тушении кокса

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Отбойные перегородки в башне тушения кокса	Для башен новой конструкции
б	Комбинированное тушение кокса	Для новых батарей
в	Сухое тушение кокса	Для новых батарей

Технологические показатели выбросов в атмосферу приведены в таблице 5.23.

Таблица 5.23 - Технологические показатели выбросов в атмосферу для НДТ 5.3.7

Технологический показатель	Единица измерения	Значение (диапазон)
Пыль при обычном мокром тушении, башня с отбойниками	г/т кокса	70
Пыль при комбинированном мокром тушении	г/т кокса	20
Пыль при сухом тушении (от свечей УСТК*)	г/т кокса	31
Оксид углерода от свечей УСТК*	г/т кокса	4600
* УСТК - установка сухого тушения кокса

Оптимальные решения включают использование пластинчатых отбойных перегородок и усовершенствованную конструкцию тушильной башни. Необходимая минимальная высота башни должна быть не менее 30 м, чтобы обеспечить условия для достаточной тяги.

Расход воды при комбинированном тушении кокса уменьшается до 2-2,5 м³/т. За счет температуры существенно (в 2-3 раза) возрастает объем водяного пара, поэтому требуется увеличение высоты тушильной башни. Башня для комбинированного тушения кокса имеет двойные перегородки и достигает высоты 70 метров, что значительно выше обычных 40-метровых башен (рис. 5.1).

Выбросы твердых веществ в процессе мокрого тушения без проведения мероприятий по их снижению составляют около 300 г/т кокса. С помощью описанных мероприятий их можно снизить до 25 г/т кокса (при содержании твердых веществ в тушильной воде менее 50 мг/л).

1 - для обычного тушения с подачей воды сверху; 2 - для комбинированного тушения с подачей воды сверху и снизу

Рисунок 5.1 - Конструкции тушильных башен

НДТ 5.3.8 Уменьшение выбросов при сортировке и транспортировке кокса

НДТ 5.3.8 заключается в минимизации выбросов при сортировке и транспортировке кокса за счет реализации одного, нескольких или совокупности мероприятий, рекомендованных в таблице 5.24.

Таблица 5.24 - Описание НДТ 5.3.8 по снижению выбросов при сортировке и транспортировке кокса

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Окожушивание пылевыделяющего оборудования, рекомендуются двойные щелевые аспирационные укрытия [160]
б	Достаточная аспирация объектов пылевыделения
в	Обеспыливание аспирационного воздуха с применением сухих методов и аппаратов	Для новых предприятий

Технологические показатели выбросов в атмосферу приведены в таблице 5.25.

Таблица 5.25 - Технологические показатели выбросов в атмосферу для НДТ 5.3.8

Технологический показатель	Единица измерения	Значение (диапазон)
Пыль при обработке кокса мокрого тушения	г/т кокса	13
Пыль при обработке кокса сухого тушения	г/т кокса	780

Специфические свойства коксовой пыли (абразивность, низкая смачиваемость и др.) обусловливают применение для ее улавливания сухих методов и аппаратов [159]. Рекомендуются высокоэффективные конические циклоны и рукавные фильтры. Конические циклоны устойчивы к абразивному износу. Надежность работы рукавных фильтров обеспечивается предварительным напылением на ткань рукавов тонкодисперсных инертных порошков (доломит, известняк и др.).

НДТ 5.3.9 Охлаждение и очистка коксового газа от смолы, аммиака, бензольных углеводородов

НДТ 5.3.9 заключается в охлаждении и очистке коксового газа от смолы, аммиака, нафталина и бензольных углеводородов с целью снижения выбросов от систем отопления коксовых батарей и других энергетических объектов металлургического производства при использовании коксового газа при последовательной реализации технологий, представленных в таблице 5.26.

Таблица 5.26 - Описание НДТ 5.3.9 по снижению выбросов при сжигании коксового газа

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Охлаждение и очистка коксового газа от смолы
б	Очистка коксового газа от аммиака сатураторным и бессатураторным методом
в	Очистка коксового газа от аммиака круговым фосфатным способом (КФС)	При технико-экономической целесообразности
г	Очистка коксового газа от нафталина и бензольных углеводородов

Показатели выбросов в атмосферу приведены в таблице 5.27.

Таблица 5.27 - Ориентировочный состав коксового газа после очистки согласно НДТ 5.3.9

Технологический показатель	Единица измерения	Значение (диапазон)
Оксид углерода СО	%	7
Кислород О2	%	1,5
Диоксид углерода СО2	%	3,0
Водород Н2	%	60
Метан СН4	%	25
Углеводороды СmHn	%	2,0
Аммиак NH3	%	следы
Бензол С6Н6	%	следы
Цианистый водород HCN	%	следы
Нафталин С10Н8	%	следы
Сероводород H2S	г/нм3	3,5

Очистка коксового газа от смолы и водяных паров производится в отделении конденсации, где происходит первичное охлаждение летучих парогазовых продуктов, выходящих из камеры коксования с температурой 700 °С - 800 °С, до 30 °С - 40 °С.

Улавливание аммиака из коксового газа на большинстве предприятий производят путем контакта газа с серной кислотой в сатураторах барботажного типа с получением сульфата аммония. В ряде случаев вместо сатураторов применяют более интенсивное оборудование - форсуночные скрубберы-абсорберы.

В процессе конечного охлаждения коксового газа происходит конденсация содержащихся в нем водяных паров и очистка от нафталина. Очистка от бензольных углеводородов производится в бензольных скрубберах, орошаемых поглотительным маслом.

Технологические показатели для НДТ 5.3.9 в зависимости от применяемой технологии охлаждения и очистки коксового газа могут быть установлены стандартами организации или национальными стандартами.

НДТ 5.3.10 Снижение выбросов от емкостного оборудования при охлаждении и очистке коксового газа

НДТ 5.3.10 состоит в минимизации (предотвращении) неорганизованных выбросов в атмосферу от емкостного оборудования (воздушники сборников, мерников, хранилищ жидкостей) посредством реализации одной, нескольких или совокупности мер, предусмотренных в таблице 5.28.

Таблица 5.28 - Описание НДТ 5.3.10 по снижению выбросов от емкостного оборудования

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Уменьшение количества фланцев за счет сварки трубных соединений.
б	Использование герметичных уплотнений для фланцев и клапанов
в	Использование насосов с эффективными уплотнениями (например, магнитные насосы)
г	Герметизация газового пространства емкостей с жидкими продуктами
д	Предотвращение выбросов из дыхательных клапанов емкостного оборудования путем сбора газов в коллекторные системы и направлением их в трубопровод коксового газа	При реконструкции

Показатели выбросов в атмосферу приведены в таблице 5.29.

Таблица 5.29 - Примерные показатели выбросов в атмосферу для мероприятий НДТ 5.3.10

Технологический показатель	Единица измерения	Значение (диапазон)*
Аммиак	г/т кокса	10,0
Сероводород	г/т кокса	0,95
Цианистый водород	г/т кокса	3,1
Фенол	г/т кокса	0,35
Бензол	г/т кокса	160
Толуол	г/т кокса	11,0
Ксилол	г/т кокса	6,0
* без применения метода "д"

Наилучший эффект (> 95 %) достигается применением коллекторных систем [161] сбора и транспортирования выбросов из воздушников емкостного оборудования с использованием внутренних газоперетоков между емкостями с различными режимами работы для сокращения или полного прекращения выброса в атмосферу (метод "д").

Наиболее эффективным способом утилизации паров из коллекторной системы является подключение к газопроводу прямого коксового газа перед первичными газовыми холодильниками.

Технологические показатели для выбросов от емкостного оборудования в зависимости от технологической конфигурации предприятия, его производительности, применяемых технологий очистки коксового газа, наличия сопутствующих производств химической продукции, типов резервуаров и т.д. могут быть установлены стандартами организации или национальными стандартами.

НДТ Технологии предотвращения загрязнения водных объектов

НДТ 5.3.11 Использование очищенных сточных вод в производстве

НДТ 5.3.11 состоит в организации водооборотных циклов с использованием всех видов сточных вод (производственных, ливневых, шламовых) с целью уменьшения нагрузки на БХУ (сокращение объема отведения) и создания максимально замкнутой системы водоснабжения, а в перспективе - полностью бессточного коксохимического производства посредством реализации одного, нескольких или совокупности мероприятий таблицы 5.30.

Таблица 5.30 - НДТ 5.3.11 по использованию очищенных сточных вод в производстве

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Создание системы сбора и отведения условно чистых и поверхностных стоков с территории предприятия с прекращением сброса в промливневую канализацию химзагрязненных стоков	При технической возможности
б	Реконструкция накопителей поверхностных стоков с организацией возможности их посекционной работы и удаления шлама	При технической возможности
в	Создание системы сбора и возврата конденсатов пара
г	Напорная подача фенольных стоков на БХУ	При технической возможности
д	Прекращение сброса шламовых вод от систем мокрого пылеулавливания	При технической возможности
е	Создание замкнутой системы водооборота	Для новых предприятий

Технологические показатели использования очищенных сточных вод приведены в таблице 5.31.

Таблица 5.31 - Технологические показатели для НДТ 5.3.11

Технологический показатель	Единица измерения	Значение (диапазон)
Доля оборотного водоснабжения в потреблении воды на производственные нужды	%	90-100

Одним из возможных решений по использованию стоков КХП после их очистки на БХУ является подпитка оборотных систем коксового производства взамен технической воды, при этом испарение воды осуществляется на градирнях оборотных систем.

При реализации НДТ возможно создание полностью бессточного коксохимического производства, что реализовано на ОАО "Кокс" и ОАО "Алтай-кокс".

НДТ Технологии утилизации отходов коксохимического производства

НДТ 5.3.12 Технология утилизации отходов

НДТ 5.3.12 заключается в использовании отходов производства во внутреннем рециклинге при осуществлении одной, нескольких или совокупности мер, показанных в таблице 5.32.

Таблица 5.32 - НДТ 5.3.12 по утилизации отходов производства

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Подача фусов в шихту
б	Подача пыли угольной и коксовой в шихту	При экономической целесообразности
в	Подача жидких отходов в шихту

Технологические показатели установки утилизации отходов приведены в таблице 5.33.

Таблица 5.33 - Технологические показатели выбросов в атмосферу для НДТ 5.3.12

Технологический показатель	Единица измерения	Значение (диапазон)
Фусы	кг/т кокса	3*
Угольная пыль	кг/т кокса	0,8*
Коксовая пыль	кг/т кокса	2,3*
Кислая смолка	кг/т кокса	0,9*
Полимеры бензольного отделения	кг/т кокса	0,85*
Масла первичных отстойников биохимустановки	кг/т кокса	0,25*
* Утилизируется присадкой к шихте.

Метод присадки отходов к угольной шихте наиболее прост и универсален и в настоящее время рекомендуется как основной.

Утилизация твердых отходов внедрена на ОАО "ЕВРАЗ НТМК", ОАО "ЕВРАЗ ЗСМК", ПАО "Уральская сталь", ОАО "Кокс", ОАО "Алтай-кокс", ПАО "Северсталь".

5.4 Наилучшие доступные технологии производства чугуна

НДТ 5.4.1 Технология производства чугуна в доменных печах различного объема, работающих на комбинированном дутье, с использованием металлургического кокса и применением ресурсо- и энергоэффективных технических решений, технологических процессов и методов ограничения негативного воздействия на окружающую среду, включающих одну или комбинацию технологий НДТ 5.4.2 - НДТ 5.4.6

НДТ 5.4.2 Технологии, направленные на улучшение общих показателей производства чугуна, обеспечивающие снижение потерь ресурсов, образование эмиссий и отходов

НДТ 5.4.2.1 Улучшение показателей работы доменной печи за счет использования одного или комбинации методов, приведенных в таблице 5.34, приводящих к увеличению срока службы огнеупоров и холодильников шахты доменной печи с увеличением кампании печи между ремонтами второго и первого разрядов.

Таблица 5.34 - Описание НДТ 5.4.2.1

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Оптимизация профиля доменной печи при работе на комбинированном дутье с учётом вдувания ПУТ и свойств проплавляемого сырья
б	Усовершенствование системы охлаждения шахты печи	При реконструкции

НДТ 5.4.2.2 Применение бесконусного роторного загрузочного устройства (БРЗУ) с вынесенным из пространства печи роторным механизмом вращения, что улучшит показатели работы доменной печи, срок службы и ремонтопригодность.

НДТ 5.4.2.3 Производство гранулированного доменного шлака на малогабаритной установке придоменной грануляции.

Обеспечит минимизацию инвестиционных затрат, снижение операционных затрат, связанных с эксплуатацией чашевого хозяйства, увеличение выхода граншлака по сравнению с обработкой на отдельно стоящих установках по обработке шлака.

НДТ 5.4.2.4 Применение чугуновозных ковшей миксерного типа вместимостью до 500 т чугуна.

Обеспечит повышение стойкости футеровки ковшей, увеличение числа наливов, повышение температуры чугуна, поставляемого в сталеплавильный цех.

НДТ 5.4.3 Внедрение систем автоматизированного контроля и управления при использовании одного или комбинации двух и более методов, приведенных в таблице 5.35.

Таблица 5.35 - Описание НДТ 5.4.3

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Непрерывные измерения основных параметров производственных процессов, свидетельствующих о стабильности технологии, таких как расход, давление и температура горячего дутья, температура и давление состав колошниковых газов, расход природного газа, кислорода, ПУТ и др.
б	Использование микропроцессорной техники и АСУ ТП для контроля и регулирования режимов загрузки доменной печи в заданном соотношении компонентов шихты и в зависимости от скорости схода шихты
в	Периодический отбор проб для контроля состава доменного газа в соответствии с графиком производственного контроля
г	Отбор проб чугуна на каждом выпуске для контроля качества чугуна
д	Отбор проб шлака для контроля его состава
е	Периодический контроль правильности взвешивания компонентов шихты весовыми устройствами
ж	Периодические замеры выбросов СО и NOx в дымовых газах воздухонагревателей в соответствии с графиком производственного экологического контроля
з	Непрерывный инструментальный контроль работы и уровня вибрации оборудования для обнаружения возможных отказов оборудования

НДТ 5.4.4 Технологии, направленные на снижение удельного расхода топлива при производстве чугуна за счет применения одного из методов, приведенных в таблице 5.36.

Позволяют обеспечить удельную производительность доменной печи до 2,1-2,4 т/м³сут и удельный расход кокса 340-360 кг/т.

Таблица 5.36 - Описание НДТ 5.4.4

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Технология доменной плавки на подготовленном сырье и комбинированном дутье с расходом природного газа свыше 60 м3/т чугуна и кислорода до 26 % - 32 %
б	Технология доменной плавки на подготовленном сырье, комбинированном дутье с вдуванием ПУТ (рисунок 5.2) Расход природного газа 40-80 м3/ч чугуна, кислорода до 23 % - 30 %, ПУТ - 80-150 кг/т

Рисунок 5.2 - Принципиальная схема установки подготовки и подачи ПУТ

Применение технологии вдувания пылеугольного топлива (ПУТ) в доменные печи позволяет: снизить расход металлургического кокса на производство чугуна на 20 % - 25 %; снизить на 20 % - 25 % эксплуатационные расходы и воздействие на окружающую среду при производстве кокса; снизить расход природного газа на производство чугуна на 70 % - 80 %.

НДТ 5.4.5 Повышение эффективности использования энергии при производстве чугуна путем использования одного или комбинации из двух и более методов, приведенных ниже (НДТ 5.4.5.1 - НДТ 5.4.5.4).

НДТ 5.4.5.1 Воздухонагреватель конструкции Калугина (ВНК)

Использование ВНК позволяет нагревать дутье до 1400 °С. Гарантийный срок эксплуатации 30 лет. Концентрация СО в отходящем газе не более 50 мг/м, концентрация NO_x не более 100 мг/м³.

НДТ 5.4.5.2 Утилизация тепла дымовых газов воздухонагревателей с использованием теплообменников

Использование теплообменников обеспечивает экономию энергоресурсов за счет снижения температуры отходящего дыма с 400 °С до 120 °С (рисунок 5.3). Это позволяет повысить температуру горячего дутья без использования природного газа для нагрева дутья.

Рисунок 5.3 - Технологическая схема утилизации тепла дымовых газов

НДТ 5.4.5.3 Установка на доменных печах газовых утилизационных бескомпрессорных турбин (ГУБТ) для утилизации избыточного давления колошникового газа

ГУБТ предназначена для выработки электроэнергии за счет избыточного давления доменного газа. Доменный газ, образующийся при выплавке чугуна, выходит из доменной печи под высоким давлением и после газоочистки по системе трубопроводов поступает на вход турбины. Проходя через проточную часть турбины, доменный газ приводит во вращение ротор турбины, что сопровождается расширением и снижением давления газа. Ротор турбины приводит во вращение генератор, который вырабатывает электроэнергию. Выработанная электроэнергия через повышающие трансформаторы поступает в общую энергосистему комбината, замещая закупку из внешней сети.

Мощность турбин ГУБТ составляет 10-20 МВт.

Применимо для печей объемом свыше 1000 м³.

НДТ 5.4.5.4 Исключение потерь дутья, обогащенного кислородом, через неплотности воздухопровода и сочленения элементов фурменных приборов

НДТ 5.4.6 Технологии, направленные на уменьшение загрязнения атмосферного воздуха

НДТ 5.4.6.1 Улавливание, очистка и утилизация доменного газа из межконусного пространства доменной печи.

Исключается эмиссия неочищенного доменного газа в атмосферу, сокращение выбросов СО, SO_x, NO_x, HCN.

НДТ 5.4.6.2 Применение эффективных пылеочистных устройств (электрофильтров или рукавных фильтров) для очистки аспирационных выбросов литейных дворов и бункерной эстакады доменных печей.

5.5 Наилучшие доступные технологии при производстве стали в конвертерах

НДТ 5.5.1 Технология производства стали в конвертерах методом продувки расплава чугуна техническим кислородом и наведением покровного шлака с целью удаления из расплава металла углерода и вредных примесей с применением ресурсо- и энергоэффективных технических решений, процессов и методов ограничения негативного воздействия на окружающую среду, включающая технологии НДТ 5.5.2 - НДТ 5.5.6

НДТ 5.5.2 Технология выплавки стали конвертере методом продувки расплава чугуна техническим кислородом, направленная на обеспечение надлежащего содержания углерода в стали (и соответственно образование пыли и оксида углерода), включающая на альтернативной основе меры, представленные в НДТ 5.5.2.1 и НДТ 5.5.2.2

НДТ 5.5.2.1 Продувка расплава в конвертере сверху (см. рисунок 5.4)

НДТ состоит в применении продувки расплава в конвертере кислородом сверху через водоохлаждаемую фурму с промежуточным наклоном для отбора проб и измерения температуры расплава (см. таблицу 5.37).

Таблица 5.37 - Описание НДТ 5.5.2.1

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Оптимальная шихтовка конвертерной плавки
б	Оптимальный расход шлакообразующих материалов, в том числе извести
в	Оптимальный расход кислорода на продувку расплава
г	Отбор проб и измерение химического состава и температуры расплава
д	Контроль состояния газоотводящего тракта, системы улавливания отходящих газов с мокрой газоочисткой.

Рисунок 5.4 - Продувка расплава в конвертере сверху

НДТ 5.5.2.2 Комбинированная продувка в конвертере (сверху и донная) (см. рисунок 5.5)

НДТ состоит в применении комбинированной продувки расплава в конвертере кислородом сверху через водоохлаждаемую фурму и снизу подачей нейтрального газа (азот, аргон) через донные блоки с промежуточным наклоном для отбора проб и измерения температуры расплава (см. таблицу 5.38).

Таблица 5.38 - Описание НДТ 5.5.2.2

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Оптимальная шихтовка конвертерной плавки
б	Оптимальный расход шлакообразующих материалов, в том числе извести
в	Оптимальный расход кислорода на продувку расплава
г	Оптимальный расход нейтрального газа (азот, аргон) через донные блоки
д	Отбор проб и измерение химического состава и температуры расплава
е	Промежуточная повалка конвертера для отбора проб. Получение информации о содержании углерода в расплаве
ж	Выпуск стали из конвертера через сталевыпускное отверстие в сталеразливочный ковш
з	Раздувка шлака на футеровку конвертера в виде защитного гарнисажа
и	Слив шлака через горловину конвертера в шлаковую чашу
к	Контроль состояния газоотводящего тракта, системы улавливания отходящих газов с мокрой газоочисткой

Рисунок 5.5 - Комбинированная продувка в конвертере (сверху и донная)

НДТ 5.5.2.3 Выплавка стали с рекуперацией тепла газов, образующихся при продувке (стационарный дуплекс-конвертер)

НДТ состоит в интенсивной продувке кислородом ванны с чугуном и ломом, и синхронизации технологических процессов в двух ваннах по использованию тепла отходящих газов, выделяющихся при продувке, для нагрева шихты (металлолом, добавочные материалы) в соседней ванне с улучшением показателей энергоэффективности, увеличением производительности процесса, обеспечением высокого качества выплавляемой стали, сокращением потребления флюсовых материалов и эмиссии пыли в атмосферу (рукавные фильтры оригинальной конструкции с горизонтальным расположением рукавов).

НДТ 5.5.3 Технологии, направленные на улучшение общих показателей выплавки стали, обеспечивающие стабильность процесса, получение качественных характеристик готовой стали, сокращение расхода и потерь сырья, снижение образования эмиссий в атмосферу и отходов путем реализации одного или комбинации мероприятий, представленных в таблице 5.39.

Таблица 5.39 - Описание НДТ 5.5.3

N	Метод/оборудование	Примечание
а	Поддержание стабильного химического состава жидкого чугуна
б	Обработка жидкого чугуна десульфураторами в ковше на УДЧ
в	Применение эффективных десульфураторов (гранулированный магний, порошкообразную известь, соду, карбид кальция или смеси нескольких реагентов)
г	Внепечная обработка расплава стали (на печи-ковше, вакууматоре)	При реконструкции
д	Применение низкокремнистого чугуна	При технической возможности
е	Применение новых шестисопловых фурм для продувки расплава металла в конвертере	При технической возможности
ж	Применение специальных (устройств перегородки, рассекатели и др.) в промежуточных ковшах МНЛЗ для максимального удаления неметаллических включений	При технической возможности
з	Выпуск стали из конвертера в сталеразливочный ковш при оптимальной температуре расплава (рисунок 5.6)
и	Разливка стали в изложницы (рисунок 5.7)	В случае применения такой технологии

Рисунок 5.6 - Выпуск стали из конвертера в сталеразливочный ковш

слева - наполнение изложницы сверху; справа - наполнение изложницы с помощью сифона

Рисунок 5.7 - Разливка стали в изложницы

НДТ 5.5.4 Внедрение систем автоматизированного контроля и управления плавкой стали в конвертере, в том числе, для увеличения производительности конвертера и минимизации эмиссий и отходов, включая технологии НДТ 5.5.4.1 - НДТ 5.5.4.3.

НДТ 5.5.4.1 Выпуск стали из конвертера на основе информации технических устройств или сенсорных систем по анализу отходящих газов

НДТ состоит в выпуске расплава из конвертера на основе информации технических устройств или сенсорных систем по анализу отходящих газов без промежуточного наклона конвертера для отбора проб.

НДТ 5.5.4.2 Электромагнитное перемешивание стали в кристаллизаторе МНЛЗ

НДТ состоит в гомогенизации расплава по температуре, интенсификации удаления неметаллических включений, что позволяет увеличить количество плавок, разливаемых за одну серию.

НДТ 5.5.4.3 Установка откатных экранов шлаковой защиты конверт