Министерство образования и науки российской федерации

Ф

(Ф.И.О. Полностью)

ЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕУЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»

___________________________________________________________

Институт экотехнологий и инжениринга

Кафедра экстракции и рециклинга черных металлов

КУРСОВОЙПРОЕКТ

по направлению подготовки:

Сырьё и получение окатышей

на тему:

РЕСУРСО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВА ПРЕДПРИЯТИЯ ПОЛНОГО ЦИКЛА В ТОПЛИВНО-СЫРЬЕВЫХ УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ДОМЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

Студент (-ка)_____________________________

Группа__________________________________

Руководитель работы_______________________

Отчет защищен с оценкой_______________________

Комиссия:_______________________

_______________________

_______________________

Москва, 20___г.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕУЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»

________________________________________________________________________________________________

Институт ЭкоТех

Кафедра ЭРЧМ

«УТВЕРЖДАЮ»

Зав. кафедрой ________________________

«____» ________________ 20____г.

Задание

НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по направлению подготовки:

Сырьё и получение окатышей

Студент (-ка)_______________________

(ф.и.о. полностью)

Группа____________________________

Тема: Ресурсо-экологическое обоснование строительства предприятия полного цикла в топливно-сырьевых условиях центрального федерального округа в зависимости от технологических условий доменного производства

Объекты исследования:

Металлургическая схема полного цикла производства стального проката с данными по движению материалов между основными, вспомогательными подразделениями при заданном соотношении окатышей и агломерата в доменной шихте.

Основные этапы работы:

1. Определить показатели материалосбережения:

1.1. М1 – удельный расход сырых материалов;

1.2. М2 – коэффициент сокращения сплошной природной среды;

1.3. М3 – удельный расход сырых материалов для производства основной и попутной продукции;

1.4. М4 – сквозной коэффициент извлечения основного элемента;

1.5. М5 – коэффициент потенциального техногенного накопления элемента.

2. Определить показатели энергосбережения:

2.1. Э1 - удельный расход энергоносителей;

2.2. Э2 - общие затраты энергии на производство конечной продукции;

2.3. Э3 - удельный расход углерода;

3. Показатели выбросов в окружающую среду:

3.1. В1 - показатель суммарных выбросов в атмосферу вредных газов;

3.2. В2 - коэффициент депонирования мелкодисперсных отходов;

3.3. В3 – показатель накопления техногенных грунтов;

3.4. В4 – показатель эмиссии парниковых газов.

4. Описать влияние потребности производства железорудных окисленных окатышей на:

4.1. показатели материалосбережения;

4.2. показатели энергосбережения;

4.3. показатели выбросов в окружающую среду.

Задание выдано: «____» __________ 20 г.

Срок сдачи задания: «____» __________ 20 г.

Преподаватель _______________

Содержание

Теоретическая часть 1

Элементопотоки и формирование техногенных месторождений 2

Жизненный цикл изделия 3

Показатели расхода природных материальных ресурсов 4

Расчетная часть 4

Показатели материалосбережения 5

Показатели энергосбережения 6

Показатели выбросов в окружающую среду 8

Элементопотоки

Основой современного подхода как к оценке эффективности использования различного рода ресурсов, так и к оценке техногенного воздействия производств на окружающую природную среду (как это уже отмечалось ранее) является принцип построения циклов или круговоротов материалов. Такой подход позволяет наиболее четко проследить причинно-следственные связи многофакторных природно-техногенных процессов. В современный технический язык прочно вошли понятия: «ресурсный цикл», «энергопроизводственный цикл», «биосферный ресурсный цикл», «от колыбели до могилы». Некоторые из них широко используются средствами массовой информации и употребляются на бытовом уровне. После того, как были сформулированы понятия и рассчитаны круговороты ряда химических элементов – азота, серы, углерода и др., имеющих особое значение для органических процессов на нашей планете, следующим логическим шагом в этой тенденции является введение понятия «потока химического элемента» или «элементопотока»¹. Необходимость такого подхода вытекает из следующих соображений. В современных условиях все большее, а часто и определяющее значение, как в вопросах формирования изделий влияния на качество продукции, так и при образовании выбросов суперэкотоксикантов, играют примесные или, иначе говоря, микроэлементы, присутствующие в техногенном материале иногда в количестве всего лишь нескольких граммов на тонну материала. Окружающая человека среда становится все более сложной по номенклатуре химических соединений и материалов, не свойственных среде природной, и этот процесс развивается все более стремительно. В этих условиях необходимо иметь не только максимально достоверную информацию о происходящих технологических процессах, но и надежную основу для анализа и прогноза возможных социальных последствий принимаемых технических решений. Надежность в подобном анализе может обеспечить только учет движения в рассматриваемой системе каждого химического элемента независимо от его количества, базирующийся на балансовом методе исследования и подтвержденный термодинамическими расчетами состава всех образующихся в системе фазовых составляющих. Количественная оценка этого движения отражается в виде элементопотока.

Таким образом, под техногенным элементопотоком мы будем понимать все количественно определенные параметры движения химического элемента по технологической цепочке, начиная от его извлечения из сплошной природной среды (недр), и включающие транспорт сырья и продукции, производство энергии и все технологические стадии производства и потребления продукта, все формы обращения с отходами производства и потребления, в том числе их рециклинг и депонирование, а также распространение исследуемого элемента с выбросами во все природные среды.

В самом общем виде элементопоток, на примере элемента, извлекаемого из природной среды в составе твердого минерала (такая форма извлечения является наиболее распространенной), может быть представлен следующим образом – см. рис. 3.5.

Данная схема элементопотока в самой полной мере отражает приведенное выше его определение и демонстрирует «глобальный» характер распределения элемента. Однако, в зависимости от цели и глубины проводимых исследований могут строить и другие схемы элементопотоков, например:

• для отдельных составляющих глобальной схемы: для стадии добычи и подготовки ресурсов к потреблению, для транспортной, производственной или бытовой сферы и т.п.;

• для различных географических регионов: добывающего, производственного, энергопроизводящего, для территорий, используемых для складирования отходов и т.д.;

• для конкретных производственных подразделений, в том числе для отдельных агрегатов и т.п.

В отличие от глобального элементопотока их можно определить как локальные (или региональные, если речь идет о построении его по географическому принципу). Кроме того, элементопотоки могут подразделяться с учетом временного фактора на: среднесуточные, среднемесячные, среднегодовые, «мгновенные» и т.п., интегральные за определенный период – например, за время функционирования какого-либо производственного предприятия, с момента основания какого-либо региона или промышленного центра и т.п.

Возможны различные формы представления элементопотока: графическая, табличная, аналитическая и т.п.

Остановимся еще на одном важном методическом вопросе о подразделении химических элементов на макро- и микроэлементы (см. рис.3.6). Как правило, к макроэлементам относят элементы, которые:

• определяют пространственное существо предмета своим количественным присутствием в нем;

• существенным образом влияют на ход процессов добычи, производства, потребления или эксплуатации предмета, определяя технико-экономические показатели упомянутых стадий техногенных преобразований природных ресурсов.

В количественном выражении можно принять, что к макроэлементам относятся те, содержание которых в рассматриваемом продукте (или системе) превышает около 0,01% (масс.). Если содержание элемента составляет менее 0,01% его можно условно отнести к категории микроэлементов. Отметим, что в специальной литературе микроэлементы часто подразделяются на «микропримесные» – существенным образом влияющие на свойства и количественные характеристики продукта, и «следовые» – содержание которых настолько незначительно, что их присутствие никак не влияет ни на какие из известных в настоящее время потребительских или токсических характеристик продукта.

Подразделение химических элементов

Рис. 3.6

Детальное рассмотрение элементопотоков проведем на примере индустрии черных металлов – отрасли отличающейся крупнейшими количествами перерабатываемых и производимых материалов, особой ролью готовой продукции – стали, чугуна и железа в существовании современной человеческой цивилизации, а также существенным, а в ряде случаев – определяющим, влияние микроэлементов на качество продукции и экологическое состояние металлургических регионов.