ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого», Санкт-Петербург, Россия:
И. В. Буторина, докт. техн. наук, доцент, профессор

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова», Санкт-Петербург, Россия:
М. В. Буторина, доцент, канд. техн. наук, эл. почта: butorina_irina@mail.ru

Проведен расчетный анализ влияния внепечной обработки чугуна и стали на экологические показатели их производства с помощью математического описания жизненного цикла жидкой стали. Доказано, что внепечная (ковшовая) обработка расплавов чугуна и стали по праву может считаться наилучшей доступной технологией, так как улучшает большинство экологических показателей производства черных металлов. Показано, что внепечная десульфурация чугуна снижает выход такого отхода, как шлак, до 18 %, энергоемкость процесса, минимум, на 2,5 %, выброс пыли на литейном дворе в три с половиной раза, выброс оксида серы более чем на порядок, выброс оксида азота на 20 %. Кроме того, внедоменная десульфурация чугуна снижает выброс пыли на всех этапах сталеплавильного передела от 3 до 9 раз и уменьшает выход сталеплавильного шлака в среднем на 20 кг/т стали, а внепечная десульфурация стали снижает удельный выход сталеплавильного шлака почти вдвое. Использование полученных расчетных данных позволит металлургам скорректировать величины технологических нормативов, необходимых для получения комплексно экологического разрешения на производство продукции.

1. Федеральный закон от 21.07.2014 № 219-ФЗ (ред. от 28.12.2017) «О внесении изменений в Федеральный закон «Об охране окружающей среды» и отдельные законодательные акты Российской Федерации».
2. ГОСТ Р ИСО 14001-2016. Системы экологического менеджмента. Требования и руководство по применению. — Введ. 01.03.2017.
3. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям. Производство чугуна, стали и ферросплавов. ИСТ 26–2017. — М. : Бюро НТД, 2017.
4. Буторина И. В. Основы устойчивого развития металлургического производства. — Донецк : Каштан, 2005. — 332 с.

5. Shengli Wu, Laixin Wang, Yanan Lu, Kai Gu. Improving the desulphurization in COREX-3000 process by the optimization of chemical compositions of slag // ISIJ International. 2018. Vol, 58. Iss. 11. P. 2025–2031. DOI: 10.2355/isijinternational.ISIJINT-2018-427
6. Qing Cao, Laurentiu Nastac, April Pitts-Baggett, Qiulin Yu. Numerical investigation of desulfurization kinetics in gasstirred ladles by a quick modeling analysis approach // Metallurgical and Materials Transactions B. 2018. Vol. 49, Iss. 3. P. 988–1002.
7. Равенко А. В. О равновесии серы в горне доменной печи // Сталь. 2017. № 4. С. 7–10.
8. Шестаков А. Удаление серы в доменной печи и внедоменная десульфурация чугуна. Metallurgist. pro [Электронный ресурс] URL: 28.01.2020. https://metallurgist.pro/author/shestakov/ (дата обращения: 30.03.2020).
9. Best Available Techniques. Reference Document on the Production of Iron and Steel. — European Commission, January 1999. — 310 p.
10. Best Available Techniques Reference Document on the Production of Iron and Steel. — European Commission, January 2013. — 311 p.
11. Буторина И. В, Буторина М. В. Проблемы внедрения наилучших доступных технологий в металлургической промышленности // Черные металлы. 2019. № 1. С. 43–48.
12. Баженов В. Е., Пикунов М. В. Микроликвация кремния в чугунах // Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. 2018. Т. 61. № 3. С. 230–236.
13. Шевелев Л. Н. Оценка экономической и энергетической эффективности современных технологий производства чугуна // Сталь. 2017. № 10. С. 68–73.
14. Буторина И. В. Влияние кремния на образование плавильной пыли // Сталь. 2011. № 1. С. 7–10.
15. Butorina I. V., Emelyanova Е. S. Еvaluating the feasibility of recycling steelmaking dust in cupolas. In the following paginated issue of Metallurgist. 2011. Vol. 54, Iss. 9. P. 682–685.
16. Лисин В. С., Юсфин Ю. С. Ресурсо-экологические проблемы XXI века и металлургия. — М. : Высшая школа, 1998. — 447 с.