Metalurgija i Integrisana dozvola postupak pribavljanja obuka operatera

Metalurgija i Integrisana dozvola postupak pribavljanja, obuka operatera sa posebnim osvrtom na postrojenja u Srbiji 8. decembra 2011. godine, Tehnološko-metalurški fakultet Najbolje dostupne tehnike za livnice ograničenja i mogućnosti Prof. dr. Srđan Marković Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu Srpsko livačko društvo srdjan@tmf. bg. ac. rs

Livnice u Srbiji

Proces livenja

Tehnološki tok u livnici

Proces livenja gvožđa – Šema procesa u lončastoj indukcionoj peći

Livnice čelika – Šeme procesa u elektrolučnoj peći sa a) kiselom oblogom, b) baznom oblogom i c) lončastoj indukcionoj peći a) b) c)

Rapid prototyping ~ Proizvodnju fizičih objekata direktno iz CAD podataka ~ Jedinstven metod koji dodaje i spaja materijale u slojeve formirajući objekte – Objekti kompleksne geometrije bez zahteva za podešavanja mašine i finalnog sastavljanja. – Rapid Prototyping sistem smanjuje konstrukciju kompleksnih objekata obezbeđujući jasan i relativno brz proces. ~ Rapid Prototypinig nije rešenje za svaki problem proizvodnje ~ Materijali u RP su ograničeni i zavise od izabrane metode

Sirovine-prijem i skladištenje ~ Osnovne sirovine • Ingoti • Livački povrat • Pesak ~Pomoćne sirovine • dodaci za kalupe i jezgra (veziva, katalizatori, premazi, prahovi i dr. ) • pomoćni materijali (soli. topitelji, hranitelji, modifikatori i dr. ) ~ Podela livnica • Livnice obojenih metala • Livnice gvožđa i čelika ~ Topljenje eksternog otpada posebna aktivnost ~ Prva faza po prijemu je hemijska analiza • Različite vrste otpada se odvojeno skladište • Kontrola šarže

Sirovine-prijem i skladištenje Potencijalno zagađenje zemljišta od sirovina za livnice gvožđa i čelika

Indukciona peć-konstrukcija

Priprema peska Tipovi mešalica Šema tipične pripreme peska

Kaljenje ~ Hlađenje velikim brzinama potapanjem u vodu ili ulje ili pod dejstvom vazduha ~ Delovi se moraju hladiti ravnomerno: – Cirkulacija fluida ili pomeranje komada – Vazduh koji se duva mora da se ravnomerno rasporedi po celoj površini komada

Materijalni i energetski bilans Parametri materijalnog i energetskog bilansa u livnicama

Emisija – Osnovne osobine peći za topljenje i nivoi emisija

Indukciona peć-emisije i gubitak energije Prosečani podaci o emisiji iz indukcionih peći za topljenje gvožđa i čelika Emisija prašine iz indukcionih peći i raspodela veličina čestica

Prečišćavanje gasova ~ Postoje različite tehnike prema BAT-u • • Topli i vlažni elektrostatički taložnik Ciklon Vrećasti filter Skruber ~ Izbor zavisi od procesa i agregata Primeri nivoa emisije u zavisnosti od procesa prečišćavanja gasova

Rad sa penušavom troskom – Trenutno se koristi u metalurgiji čelika – Simultano injektiranje kiseonika i ugljene prašine u šljaku na kraju procesa topljenja – Nastaje dejstvom mehurića CO nastalih oksidacijom ugljenika u metalu – Rad sa penušavom troskom obezbeđuje zaštitu ozida od zračenja električnog luka i poboljšan prenos toplote sa luka u metalno kupatilo. – Zbog veće stabilnosti električnog luka i smanjene radijacije korišćenje penušave šljake u ELP obezbeđuje smanjenje potrošnje električne energije, elektroda, smanjuje ukupan nivo buke i povećava produktivnost. Prema BAT-u do sada nisu uočeni nikakavi negativni efekti pri radu sa penušavom šljakom.

Rad sa penušavom troskom Primer Sirmium Steel d. o. o. Sremska Mitrovica – Uštede enerije pri radu

Kiseonični gorionik – Temperatura plamena se povećava primenom kiseoničnog gorionika→efikasniji prenos toplote na rastop čime se smanjuju energetski gubici – Ukupna količina procesnih gasova manja, pa samim tim potreban i sistem otprašivanja nižeg kapaciteta – Korišćenje kiseoničnih gorionika nudi mogućnost rada sa penušavom troskom kada se koristi u kombiniciji sa injektiranjem sprašenog koksa. – Druga prednost korišćenja kiseoničnog gorionika je i smanjenje količine ugljenika (dekarburizacija) rastopljenog metala i uklanjanje fosfora i silicijuma, kao nepoželjnih komponenti. Upotreba kiseoničnih gorionika spada u standardne preporuke BAT-a za metalurgiju uopšte. Primer Sirmium Steel d. o. o. Sremska Mitrovica

Indukciona peć-optimizacija rada – – – Kontrolisati materijal šarže Zatvarati poklopac peći Zadržavanje svesti na minimum Rad sa maksimalnom snagom Izbegavati povećanu temperaturu i pregrevanje Optimizovati topljenje na visokim temperaturama radi lakšeg uklanjanja šljake – Minimizacija količine šljake – Povećati kontrolu i minimizirati potrošnju vatrostalnih materijala

Emisije po fazama u livnicama Emisije u vazduh po fazama procesa u livnicama gvožđa i čelika

Fugitivne emisije ~ Neuhvaćene emisije u postrojenju ~ Potencijalni izvori fugitivnih emisija: • • • skladišne oblasti, utovar i istovar transportnih kontejnera transport materijala iz npr. peći u lonac premazi za kalupe (rastvarači) transportne trake slučajna ispuštanje zagađujućih materija ili izlivanja ~ Mere za smanjenje fugitivnih emisija • • • prekrivanje posuda izbegavanje nepokrivenih skladišta i odlaganja na otvorenom pranje točkova i puteva korišćenje zatvorenih prenosnih traka, pneumatskih traka odsisavanje i odprašivanje kalupa korišćenje sistema automatskog zatvaranja i zavesa

Elektrolučna peć ~ Sakupljanje procesnih gasova prema BAT-u – a) ELP sa četvrtom rupom i haubom sa sakupljanje sekundarnih emisija, – b) ELP oklopljena i – c) ELP sa četvrtom rupom i sakupljanjem gasova u celom postrojenju preko haube na krovu

Elektrolučna peć-optimizacija

Otpadne vode ~ Mere za sprečavanje generisanja otpadnih voda – – – – Korišćenje sistema za otprašivanje Korišćenje biofiltera Interna prerada procesnih voda Recirkulacija i ponovna upotreba prerađene vode Upotreba otpadne toplote za uparavanje otpadne vode Sprečavanje formiranja otpadnih voda u skladištu otpada Sprečavanje formiranja organskih halogenida u otpadnim vodama – Skladištiti odvojeno različite tipove voda

Utilizacija toplote ~ Značajna količina električne energije koja se koristi za indukciono topljenje postaje otpadna toplota ~ 20 -30% ukupne energije se gubi kroz sistem za hlađenje ~ Otpadna toplota se može koristiti za: – Sušenje ulaznih materijala – Zagrevanje prostorija

Pesak: regeneracija, reciklaža, upotreba ~ Inertna sirovina, velike količine ~ Regeneracija značajna stavka u očuvanju životne sredine – Razlika između sirovog i regenerisanog peska ~ Primarna regeneracija – – – Isresanje kalupa Magnetna separacija(uklanjanje metalnog otpatka) Drobljenje Prosejavanje Hladjenje ~ Skundarna regeneracija – Niskoenergetski mehanicki tretman udarnim trenjem – Visokoenergetski meh. tretman penumatsko-protiv strujnim udaranjem i trenjem – Termicki tretman u fluo-sloju(smole) – Mokri tretman trenjem _ Oprema: drobilice, trakasti separatori, pneumo-udaraci, vibro sita, istresne resetke, rotacioni bubnevi, elevatori i kuleri. itd.

Pesak: ponovna upotreba Kratak pregled različitih primena čvrstog otpada iz livnica Legenda: x -dokazana ponovna upotreba sa uspešnim projektima u UK + -ponovna upotreba dokazana u teoriji, ali bez aktivnih projekata u UK o -neodgovarajuća ponovana upotreba bez prethodnog tretmana

Filterska prašina elektrolučne peći ~ Generisan prašina se skladišti u zatvornim silosima ~ Prašina se može aglomerisati korišćenjem veziva i kao takva dodavati sa ostalim materijalom u šaržu – Iskorišćenje metala u ovom slučaju iznosi preko 90% ~ Prašina se može i ustupati drugim firmama koje ovu sirovinu koriste u svojim proizvodnim procesima (npr. opekarska industrija). ~ Preporuka BAT-a je da se zbog povećane količine cinka u prašini ona koristi kao sirovina za njegovo dobijanje Prašina iz proizvodnje ~ Međutim u BAT-u stoji da se prašine ugljeničnog/niskolegiranog čelika, mas. % Komponenta podjednako koriste za: BAT Sirmium. Steel – dobijanje cinka Velc postupkom (32%), – kao ulazni materijali u drugim industrijama (34%) i – deponovanje (34%). Feukup. 10 -40 17, 75 Si. O 2 0, 6 -5, 1 10, 46 Ca. O 3 -17 13, 70 Al 2 O 3 0, 3 -3 0, 51 Mg. O 0, 5 -6 7, 93 Cr 2 O 3 0, 13 -2 0, 08 Zn 21 -43 30, 34 Pb 0, 4 -10 3, 52 Cd 0, 02 -0, 18 0, 10 Cu 0, 08 -0, 5 0, 18 Ni 0, 01 -0, 05 0, 01 Cl 0, 8 -5 0, 98

Naučno-istraživački projekti ~ Mogućnosti za buduće naučno-istraživačke projekte – – – – Monitoring dioksina i furana i njihovo uklanjanje Čistija proizvodnja Smanjenje emisija žive Kiseonični gorionici i mogućnost njihovog korišćenja u kupolnim pećima Alternativa SF 6 gasu pri topljenju magnezijuma Reciklažne tehnologije za različite vrste otpada koji nastaju. . . ~ Evropska Komisija finansijski podržava istraživačko-razvojne projekte koje se bave čistim tehnologijama, tretmanom otpada i tehnologijama reiklaže http: //cordis. europa. eu/home_en. html