Najbolje dostupne tehnike za livnice ograničenja i mogućnosti

1. MetalurgijaiIntegrisana dozvola postupak pribavljanja, obuka operaterasa posebnim osvrtom na postrojenja u Srbiji 8. decembra 2011. godine, Tehnološko-metalurški fakultet Najbolje dostupne tehnikeza livniceograničenja i mogućnosti Prof. dr. Srđan Marković Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu Srpsko livačko društvo srdjan@tmf.bg.ac.rs

2. Livnice u Srbiji

3. Proces livenja

4. Tehnološki tok u livnici

5. Proces livenja gvožđa • Šema procesa u lončastoj indukcionoj peći

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

7. 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

8. 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

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

10. Indukciona peć-konstrukcija

11. Priprema peska Šema tipične pripreme peska Tipovi mešalica

12. 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

13. Materijalni i energetski bilans Parametri materijalnog i energetskog bilansa u livnicama

14. Emisija • Osnovne osobine peći za topljenje i nivoi emisija

15. 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

16. 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

18. 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.

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

20. 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

21. 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

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

23. 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

24. 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

25. Elektrolučna peć-optimizacija

26. 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

27. 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

28. 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.

29. 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

30. 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 • Međutim u BAT-u stoji da se prašinepodjednako koriste za: • dobijanje cinkaVelc postupkom (32%), • kao ulazni materijaliu drugim industrijama (34%) i • deponovanje (34%).

31. 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 SF6 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