Использование в доменной шихте металлсодержащих добавок из шлаковых отвалов

и наружного воздуха, К.

Объём удаляемого из цеха воздуха L_y_д определяется по формуле:

, (5.2)

где р_ух - плотность уходящего воздуха, кг/м³.

Благодаря нагреву в помещении, объём воздуха увеличивается на 2,9 %. Величина теплового напора Н_m определяется по формуле:

, (5.3)

где h - расстояние между осями верхних и нижних проемов, м;

р_п - плотность воздуха при средней температуре (р_п = 1,177кг/м³);

р_н - плотность воздуха при 21 °С (р_н = 1,2006 кг/м³).

Средняя температура воздуха равна t_ср = (24+30) 2 = 27 °С. После подстановки значений, находится Н_m:

Принимая разность давлений на нижних и верхних проёмах одинаковой, находится H₁:

(5.4)

Скорость воздуха в приточных проёмах V_np, при полученной разности давлений, определяется по формуле:

, (5.5)

где g - ускорение свободного падения, м/с;

Н - разность давлений воздуха в помещении и вне его, Па;

р_н - плотность наружного воздуха, кг/м³.

Скорость в вытяжных проемах определяется по формуле:

, (5.6)

где Р_ух - плотность уходящего воздуха, кг/м³.

Площадь приточных проёмов F_np (со створками, открытыми на 90°) рассчитывается по формуле:

, (5.7)

где L_np - объём приточного воздуха, м³/ч;

µ - коэффициент расхода;

V_np - расчётная скорость воздуха в проеме, м/с.

Площадь вытяжных проёмов в фонаре F_yx (со створками, открытыми на 90°) определяется по формуле:

, (5.8)

где L_ух- объём уходящего воздуха, м³/ч;

µ - коэффициент расхода;

V_yx - скорость воздуха на выходе из проема, м/с.

Для аэрации в цехе выполняют отверстия в продольной стене здания, нижний ряд (для притока воздуха в теплый период года) на уроне 2м, верхний ряд (для притока воздуха в холодный период года) на уровне 8 м. Отверстия имеют высоту 1,2 метра и расположены справа и слева от литейного двора. На кровле здания устанавливается аэрационный фонарь, оборудованный ветрозащитными панелями. Открывание створок фонаря механизировано.

5.2.3 Требования к освещению

Требования к искусственному освещению определяются «Строительными нормами и правилами» и «Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий».

При искусственном освещении (по СНИП 23.05.95), при работе со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах освещенность составляет 200 лк. На рабочей площадке литейного двора 50 лк; в здании машинного зала и помещении управления печью 100 лк; в подбункерном и других помещениях 50 лк; в проездах для транспорта 20 лк; в прочих ходах и на лестницах 15 лк.

В цехах необходимо предусматривать рабочее освещение и аварийное. Аварийное освещение должно иметь независимый источник питания от аккумуляторных батарей или независимого генератора. Отсутствие освещения вызывает необходимость остановки доменной печи. При этом возникает опасность травм, взрывов, аварий. Составляются графики очистки и ремонта осветительной арматуры, фонарей и окон. Рациональная окраска оборудования улучшает условия освещения.

В соответствии со СНИП 23-05-95, выбирается освещённость

центрального пульта управления, и нормируются его параметры. Нормы освещенности для ЦПУ доменной печи представлены в таблице 5.3.

На ЦПУ доменной печи необходимо искусственное освещение, т.к. помещение будет находиться в центре доменного цеха в месте без достаточного естественного освещения.

Таблица 5.3 - Нормы освещения для ЦПУ доменной печи

Показатели	Норма
Характеристика зрительных работ	Высокой точности
Разряд зрительной работы	3
Подразряд зрительной работы	В
Относительная продолжительность зрительной работы, %	Менее 70,0
Освещённость на рабочей поверхности от системы общего искусственного освещения, лк	300,0
Коэффициент пульсации освещённости, %	10
Коэффициент естественной освещённости при верхнем освещении, %	3,5
Коэффициент естественной освещённости при боковом освещении, %	1,2

5.2.4 Расчет искусственного освещения рабочего места горнового доменной печи

Рабочим местом горнового доменной печи является литейный двор. Наиболее распространенным в проектной практике является расчет освещения по методу коэффициента светового потока. Этот метод дает возможность подсчитать световой поток источников света, необходимый для создания нормальной освещенности расчетной горизонтальной поверхности.

Ф = (Emin·Kз·S·Z)/ N·n·g, (5.9)

где Ф - световой поток каждой из ламп, лк;

Emin - минимальная нормируемая освещенность, лк;

Кз - коэффициент запаса;

S - площадь помещения, м²;

Z - отношение средней освещенности к минимальной, этот коэффициент необходимо вводить в связи с тем, что нормируется не средняя, а Emin, обычно применяется 1,1... 1,5 (в среднем 1,2);

N - выбранное число светильников, шт;

g – коэффициент затемнения на рабочем месте можно приниматься равным 0,8... 0,9;

n - коэффициент использования светового потока ламп, зависящий от типа светильника, коэффициентов отражения потолка (Рп), стен (Рс), высоты подвеса светильника (h) и показателя помещения (i).

i = (A·B)/h· (A+B), (5.10)

где А и В - два характерных размера помещения, м;

h - расчетная высота подвески светильника, м.

Для условий литейного двора доменного цеха принимаем: Emin = 200 лк; Кз = 1,7; Z = 1,2; N = 4 шт; g = 0,9; n = 15,2. Высота помещения 25 метров, ширина пролета 25 метров, длина 34 метра.

i = (25·34)/25· (25+34) = 0,58 м.

Тогда,

Ф = (200·1,7·850·1,2)74·15,2·0,9 = 6338 лк.

В проекте применяются ртутные лампы, типа ДРЛ-125, у которых высокая световая отдача и большой срок службы. Напряжение в лампе 220 В, мощность 125 Вт.

5.2.5 Требования к безопасности при устройстве и эксплуатации коммуникаций

Помещение центрального пункта управления доменной печи относится к классу помещения с повышенной опасностью, так как не исключается возможность одновременного прикосновения человека к заземлённым металлическим конструкциям и корпусам электрического оборудования.

Использование электрического тока придаёт вопросам безопасности большое значение, так как воздействие электрического тока может вызвать электрические ожоги, фибрилляцию, потерю сознания и даже смерть. И даже при развитой системе защитных мероприятий не следует считать, что они создают абсолютный уровень безопасности. Во всех случаях необходимо высококачественное выполнение электрических установок и их периодический контроль, поддерживание качественного состояния изоляции, высокая дисциплина персонала и соблюдение правил безопасности.

Для удовлетворения санитарных и бытовых нужд работающих в цехе, предусматривается строительство специальных помещений. Состав санитарно-бытовых помещений определяется на основании санитарной характеристики производственных процессов в цехе. Для удовлетворения санитарных и бытовых нужд работающих предусмотрены специальные помещения. В доменном цехе они относятся к группе II б. Данные расчета площадей представлены в таблице 5.4.

Таблица 5.4 – Данные расчета специальных площадей для центрального пульта управления доменной печью

Наименование расчетной площади	Наименование и количество бытовых устройств	Нормы площади на одного человека, м²	Количество человек	Всего площа ди, м²
1	2	3	4	5
Гардеробные	Шкаф 0,5х0,4х1,65	1,2	3	3,6
Умывальные	Один кран	1,75	3	5,25
Уборные	Один унитаз	1,08	3	3,24
Устройство питьевого водоснабжения	Одно устройство	2,0	3	6
Помещения для общественного питания	Столы, стулья	1,47	3	4,41
Помещение для отдыха		2	3	6

Аналогичные условия имеются и для горновых доменной печи № 3,4.

5.3 Разработка мер защиты от опасных вредных производственных факторов

Технические меры защиты приведены в таблице 5.5.

Таблица 5.5 - Технические меры защиты от вредных и опасных производственных факторов в доменном цехе

Операция технологического процесса	Агрегат, оборудование, на которых выполняется операция	Характеристика потенциально опасных и вредных производственных факторов	Защитное устройство
Загрузка шихтовых материалов в печь	Бункерные помещения	Недостаточная освещенность рабочей зоны	Ламы накаливания и люминесцентные лампы
		Повышенный уровень вибрации	Виброизолятор типа резиновых прокладок
		Повышенный уровень шума	Звукопоглощающий экран
Выпуск чугуна и шлака. Уборка продуктов плавки Передача чугуна в дальнейший передел	Литейный двор доменной печи	Повышенная температура в рабочей зоне	Теплоотводящий экран
		Повышенный уровень шума	Звукоизолирующий кожух
		Повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочее зоны	Вытяжной зонт
	Центральный пульт управления доменной печи	Повышенная температура воздуха	Вентиляторы, воздушное душирование
		Повышенный уровень шума на рабочем месте	Звукопоглощающий экран

5.4 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях

5.4.1 Пожаро и взрывобезопасность

В соответствии с НПБ 105-95 по взрыво и пожароопасности помещение центрального пульта управления относится к категории «В4».

Согласно СНИП 2.01.02–85 помещение пульта управления имеет третью степень огнестойкости. Для тушения имеется огнетушитель типа ОУ–5.

Возможность эвакуации людей из помещения в случае возникновения пожара обеспечивается коридором шириной 2 м. Расстояние от наиболее удаленного рабочего места до выхода наружу или на лестничное крыло не превышает 15 м.

С целью предупреждения пожаров и ограничения распространения огня в помещении предусмотрено устранение всех возможных источников воспламенения, составление правил эксплуатации агрегатов, устройство пожарной сигнализации.

5.4.2 Токсическая безопасность

В доменном цехе могут быть различные виды аварии:

- остановка воздуходувной машины, которая подает воздух в доменную печь;

разрыв кожуха шахты печи;
прогар фурмы или холодильника;
прекращение подачи природного газа на газораспределительную станцию;
прорыв чугуна в зонах горна и чугунной летки;

выброс расплавленных и раскаленных материалов на литейный двор и железнодорожные пути;

выброс газа или утечка газа и т.д.

Вид аварий и способ их ликвидации приведен в таблице 5.6.

Таблица 5.6 – Виды возможных аварий в доменном цехе

Виды аварий и их

возникновение

Мероприятия по спасению людей

и ликвидации аварии

1 Остановка воздуходувной машины

1) Сообщить об аварии диспетчерам доменного и газового цехов, сообщить в ГСС.

2) Остановить печь:

а) выключить загрузку печь открыть дросселя дроссельной группы;

б) прекратить подачу природного газа в печь;

в) прекратить нагрев воздухонагревателей;

г) открыть полностью клапан "снорт ";

д) закрыть клапан горячего дутья, смесительную задвижку и шибер холодного дутья;

е) открыть атмосферные свечи и закрыть отделительный клапан.

3) Вызвать необходимый персонал для ликвидации аварии.

4) Приступить к ликвидации последствий аварии.

2 Разрыв кожуха шахты печи

1) Взять печь на «снорт».

2) Вызвать газоспасателей, выставить оцепление опасной зоны и удалить людей с площадок шахты и колошника.

3) Сообщить диспетчеру об аварии.

4) При необходимости остановить печь.

5) Сообщить начальнику цеха об аварии и при необходимости вызвать необходимый персонал.

6) Приступить к ликвидации аварии и ее последствий.

3 Прекращение подачи природного газа на газораспределительную станцию

1) Поставить в известность начальника доменного цеха.

2) Закрыть вентиля природного газа.

3) По команде начальника цеха принять меры по сохранению теплового состояния печи.

4) С целью обеспечения котлов ЦЭС и ПВЭС доменным газом количество воздухонагревателей на нагреве держать по команде диспетчера газового цеха.

5) Закрыть коксовый газ на воздухонагреватели.

5.4.3 Специальные разработки по обеспечению безопасности (расчет теплопоглощающего экрана)

Теплоотводящий экран представляют собой сварную плиту из стальных листов, с внутренней стороны футерованную огнеупорным кирпичом. Между сварными листами циркулирует вода, которая поглощает тепло и уносит его.

Количество теплоты, переданной с 1 м² горячей стенки воде определяется по формуле:

, (5.11)

где С₀-коэффициент излучения абсолютно чёрного тела;

А_пр- приведенная степень черноты;

Т₁-температура горячей стенки, Т₁=1673 К;

Т₂- температура стенки экрана, Т₂=323 К.

В свою очередь, приведенная степень черноты определяется по формуле:

, (5.12)

где e₁- степень черноты горячей стенки, e₁=0,75;

e₂- степень черноты стального листа экрана, e₂=0,9.

А_пр=

Е_И= Вт.

Необходимое количество воды для охлаждения экрана определяется по формуле:

, (5.13)

где a - коэффициент поглощения инфракрасных лучей материалом экрана и водой,

а = 0,9;

F - площадь стенки экрана, F=4 м²;

с - теплоемкость воды, c=4,19Ч10³ ;

t_ух- температура уходящей воды, t_ух=33єС;

t_п- температура поступающей воды, t_п=18єС.

G = кг/ч.

Необходимое количество воды при установке теплоотводящего экрана составляет 64027 кг/ч. Данное количество очень сложно обеспечить, что и затрудняет их массовое применение.

Вопрос обеспечения БЖД работников предприятий и по сей день является актуальным, что обусловлено прежде всего тем, что на протяжении последних лет усугубляется неблагоприятная ситуация в промышленности с охраной труда, а в окружающей среде - с качеством природной среды. Растут число и масштабы техногенных чрезвычайных ситуаций. В промышленности растет уровень производственного травматизма и профессиональной заболеваемости. Растут и масштабы загрязнения атмосферы.

На предприятиях необходимо принимать меры для полного обеспечения безопасности персонала в случае с чрезвычайными ситуациями. Необходимо иметь средства сигнализации об опасности вследствие аварии, а также необходимо иметь специально обученный действиям персонал, чтобы не было необходимости в привлечении персонала министерства чрезвычайных ситуаций (при небольшом масштабе аварии). На предприятии, согласно утвержденного графика, необходимо проводить учения с имитацией приближенные к реальным действиям. На промышленном предприятии должна быть четко отработана схема эвакуации персонала объекта (а в случае необходимости и членов их семей) в чистую зону. Ю Персонал должен четко знать, что в случае аварии он эвакуируется из зоны заражения строго против ветра, должен уметь пользоваться индивидуальными средствами защиты, имеющимися на рабочих местах. Эти мероприятия должны снизить вероятность больших последствий аварий с выбросом вредных веществ, а также количество погибших и получивших ранения (и как следствие - инвалидность), что соответственно уменьшит процент экономического ущерба предприятия в случае аварии на самом объекте или соседнем с ним химическом объекте.

6 Охрана окружающей природной среды

6.1 Описание состояния окружающей среды в районе ОАО «Уральская сталь» (ОХМК)

Предприятие ОАО «Уральская сталь» находится в восточной части города Новотроицк, который расположен на Южном Урале. В городе роза ветров благополучная для местного населения, отмечается большая повторяемость северо-восточных ветров. Предприятие расположено за чертой города и на ровной площадке.

Нормативная санитарно-защитная зона для действующего предприятия, согласно СН 245-71 составляет 2000 метров.

Металлургическая промышленность, по степени ущерба, наносимого окружающей среде в нашей стране занимает второе место среди отраслей промышленности после топливно-энергетического комплекса, отличаясь высокой ресурсоемкостью и, как следствие большими отходами.

Основными источниками загрязнения на металлургическом предприятии с полным циклом, в том числе и на ОАО «Уральская сталь» (ОХМК), являются выбросы коксохимического, агломерационного, доменного и сталеплавильного производств.

Количество выбросов загрязняющих веществ (тыс. тонн) в атмосферу в структурных подразделениях ОАО «Уральская сталь» (ОХМК) представлено в таблице 6.1.

Таблица 6.1 – Норматив выбросов загрязняющих веществ (тыс. тонн) в атмосферу в структурных подразделениях ОАО «Уральская сталь» (ОХМК)

Наименование цеха, производства	твердые	оксид углерода	окислы азота	диоксид серы	прочие	всего по цеху
	ПДВ	ВСВ	ПДВ	ВСВ	ПДВ	ВСВ	ПДВ	ВСВ	ПДВ	ВСВ	ПДВ	ВСВ
КХП	1,068	1,516	2,284	8,868	0,438	0,438	0,367	2,651	0,224	0,230	4,381	13,698
Аглоцех	3,535	5,110	51,189	70,285	0,272	1,510	0,896	6,545	0,0012	0,0012	55,8932	83,1372
Доменный цех	4,339	4,339	5,812	5,812	0,434	0,491	0,362	0,371	0,0299	0,0919	10,9769	11,1049
Мартеновский цех	1,01	1,35	1,239	2,232	0,599	0,728	0,068	0,185	0,0646	0,0177	2,9806	4,5127
ЭСПЦ	0,618	0,618	1,21	1,21	1,088	1,088	0,127	0,127	0,0445	0,0445	3,0875	3,0875
Огнеупорный цех	0,516	0,486	0,949	0,894	0,092	0,13	0,065	0,108	0	0	1,622	1,618
Механический цех	0,0044	0,0044	0,000181	0,00181	0,0067	0,0067	0	0	0,003	0,003	0,01428	0,01428
Цех быта	0,0149	0,0149	0,0064	0,0064	0,0015	0,0015	0,0148	0,0148	0,0053	0,0053	0,042	0,0429
ФЛЦ	0,075	0,075	0,352	0,352	0,064	0,082	0,00072	0,00072	0,00267	0,00267	0,49439	0,51239
ОБЦ	0,0854	0,0854	0,0377	0,0377	0,219	0,219	0	0	0	0	0,3421	0,3421
ЛПЦ – 1	0,0248	0,0248	0,0233	0,0233	0,066	0,345	0	0	0	0	0,1141	0,3931
ЛПЦ – 2	0,032	0,032	0	0	0,267	0,267	0	0	0,00392	0,00392	0,30292	0,30292
СПЦ	0	0	0	0	0,064	0,469	0	0	0	0	0,064	0,459
ЦШИ	0	0	0	0	0,061	0,0723	0	0	0	0	0,061	0,0723
ТЭЦ	1,297	1,296	1,681	1,635	1,055	2,933	0,858	2,225	0	0	4,891	8,089
АТУ	0,0463	0,0463	4,831	4,831	0,553	0,553	0,1246	0,1246	0,769	0,796	6,3239	6,3239
УЖДТ	0,0102	0,0102	0,189	0,18	1,012	1,012	0	0	0	0	1,2112	1,2112
Всего	12,632	14,93	63,80358	96,376	6,2922	10,346	2,88312	12,352	1,14809	1,169	92,803	135,173

6.2 Объемы выбросов и сбросов доменного цеха

Из доменных печей выходит большое количество грязного газа в атмосферу, который влияет на дыхание и является причиной острых респираторных заболеваний. Выбросы делятся на технологические и неорганизованные.

Технологические - это колошниковый газ, в котором содержится оксид углерода СО, пыль, метан СН₄ водород Н₂ и незначительные количества сероводорода H₂S и диоксида серы SO₂. Это газы, которые попадают в атмосферу, в основном, через загрузочное устройство, при загрузке материалов в печь. Неорганизованные - в основном это пыль от шихтовых материалов, часть которых удаляется системой аспирации.

На литейном дворе пыль и газы выделяются от леток чугуна и шлака, желобов и участков слива, от ковшей. Концентрация пыли при выпуске составляет 150... 1500 мг/м³, 5...250 мг/м³, средняя концентрация SO₂ возле шлаковых леток и желобов до 30 мг/м³.

При переработке шлаков основными загрязнениями являются сульфиды металлов. Валовые выбросы вредных веществ при переработке шлака приведены в таблице 6.2.

Таблица 6.2 – Валовые выбросы вредных веществ при переработке шлаков

Процесс	Производительность установок, тыс. т/год	кг/сутки
		Пыль	SO₂	СО	H₂S
Производство шлаковой пемзы	500	200	12	4,0	120
Производство литого щебня	1000	30	12	0,6	100
Очистка шлаковых ковшей	800	30	60	300	350

При сливе и переработке шлака эти вещества выделяются в атмосферный воздух. Вредные вещества, выбрасываемые в атмосферу при грануляции шлака: сероводород H₂S, оксид серы SO₂, оксид серы SО₃ и серная кислота. Величина удельных выбросов в граммах на 1 тонну шлака в летний период составляет: 500 H₂S, 50 SO₂, 40 H₂SO₄; в зимний период - 600 H₂S, 130 SO₂,13 H₂SO₄.

Данные неорганизованных выбросов представлены в таблице 6.3.

Таблица 6.3 – Сводные данные неорганизованных выбросов в доменном цехе

Участки доменного цеха	Количество выбросов, г/т чугуна
	пыль	СО	SO	HS
1	2	3	4	5
Бункерная эстакада	50	―	―	―
Подбункерное помещение	до 1200	―	―	―
Литейный двор	400…700	700…1150	110…170	―
Здание воздухонагревателей	―	11…14	―	―
Разливочные машины	40	60	―	―
Переработка шлака	20	8	20	50
Межконусное пространство	4000	2000	―	0,5…3,0

Наиболее опасна пыль, содержащая кремнезем. Предельно допустимые концентрации ее в воздухе зависят от наличия свободной кремнекислоты. Допускается содержание пыли не более 1 мг/м³, при содержании в пыле более 70 % свободной SiО₂; при содержании в пыли 10...70 % SiО₂ предельная запыленность воздуха не должна превышать 2 мг/м³, а если в пыли содержится менее 10 % SiO₂, - 4 мг/м³. Предельно допустимые концентрации в воздухе вредных веществ составляют: СО – 20 мг/м³; SO₂ – 10 мг/м³; MnO – 0.05 мг/м³; FeO – 4 мг/м³; H₂S – 5 мг/м³.

6.3 Расчет платы за выбросы доменного цеха

Плата за выбросы загрязняющих веществ определяется по формуле:

S = Мвыбр · Цпдв · к1 · к2 · к3, (6.1)

где Мвыбр – масса выбросов, т/год;

Цпдв – норматив ПДВ, руб/т;

к1 – региональный коеффициент;

к2 – дополнительный коеффициент для предприятия, расположенных в черте города;

к3 – коеффициент индексации цен.

Расчет платы за выбросы доменного цеха приведены в таблице 6.4.

Таблица 6.4 – Расчет платы за выброс загрязняющих веществ а атмосферу

Наименование загрязняющего вещества	ВСВ, тонн	Фактический выброс, тонн	Норматив платы в пределах ВСВ, тонн	Норматив платы сверх ВСВ, руб/тонн	Размер платы за выброс в пределах ВСВ, руб/тонн	Сумма платежей, руб
Твердые	4339	2640,53	366	0	966435,44	966435,44
Оксид углерода	5812	4223,34	3	0	12700,01	12700,01
Оксид азота	491	368,58	260	0	95830,02	95830,02
Диоксид серы	371	201,92	200	0	40383,6	40383,6
Итого	-	7444,37	-	-	1115349,1	1115349,1

6.4 Очистка колошникового газа

Применение колошникового газа невозможно без очистки его от выносимой из печи пыли.

Колошниковый газ проходит последовательно 3 ступени очистки – грубую, полутонкую и тонкую. В агрегатах каждой ступени улавливается пыль определенных размеров и свойств.

Для грубой очистки колошниковый газ используются сухие пылеуловители инерционного типа.

Полутонкая очистка осуществляется в скрубберах и трубах-распылителях (типа Вентури). В них осаждаются более мелкие частицы пыли. а Тонкой очистке колошниковый газ подвергается в электрических и металлотканевых фильтрах. С переводом доменных печей на работу с повышенным давлением газа под колошником в схеме газоочисток используется новый агрегат – дроссельная группа. Выполняя свои основные функции по повышению и поддержанию давления колошниковый газ, она оказалась очень эффективным агрегатом для его тонкой очистки.

Работа агрегатов для очистки газа характеризуется коэффициентом осаждения пыли (η), равным отношению количества уловленной пыли к количеству ее в газе до очистки. Величина его в сухих пылеуловителях составляет 0,5-0,8. В агрегатах мокрой очистки коэффициент осаждения пыли достигает: 0,8-0,9 – в скрубберах, 0,88-0,9 – в трубах-распылителях, 0,95 – в дроссельных группах.

В доменном цехе ОАО «Уральская сталь» (ОХМК) очистка колошникового газа осуществляется по следующей схеме.

Газ из доменной печи по вертикальным и нисходящим газоотводам направляется в сухой пылеуловитель для грубой очистки. Скорость ввода его через центральную трубу достигает 10-15 м/с.

Из сухого пылеуловителя газ по газопроводу грязного газа подается в скруббер. Во избежание осаждения пыли скорость газа в газопроводе должна быть не менее 15 м/с.

Дальнейшая очистка газа осуществляется в трубах-распылителях и дроссельной группе. Высокие до 150 м/с в трубе-распылителе и до 300 м/с в дроссельной группе скорости газа, создаваемые в этих агрегатах, способствуют разрушению газовых оболочек на частицах пыли, смачиванию и коагуляции этих частиц.

Чистый газ после водоотделителя (каплеуловителя), где улавливаются капли воды, поступает в коллектор чистого газа.

6.5 Влияние загрязняющих веществ на здоровье человека

ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны и классы опасности ряда вредных веществ, наиболее часто встречающихся в доменном цехе и атмосфере районов размещения предприятий черной металлургии, а также влияние на человека загрязняющих веществ приведены в таблице 6.5.

Таблица 6.5 – ПДК вредных веществ

Вещество	Класс опасности	Состояние воздушного бассейна При концентрации выше, мг/мі	Предельно допустимая концентрация, мг/мі
		Вызывает опасение	Опасное	Чрезвычайно опасное	В воздухе рабочей зоны	В атмосферном воздухе
						ПДК м.р.	ПДК с.с.
Пыль нетоксич-ная	3	0,15	0,76	3,75	10	0,5	0,15
Действие на организм человека	Оказывает раздражающее действие, вызывает конъюнктивит, дерматиты, фиброз легких
Диоксид серы	3	0,06	0,18	0,2	10	0,5	0,06
Действие на организм человека	Оказывает общетоксичное, раздражающее, эмбриотоксическое действие
Диоксид азота	2	0,085	0,250	0,766	5	0,085	0,085
Действие на организм человека	Сильно токсичен, оказывает общетоксичное, раздражающее аллергенное действие
Оксид углерода (угарный газ)	4	1,0	5,0	26,0	20	5,0	3,0
Действие на организм человека	Сильно токсичен, кровяной яд, нарушет дыхание, уменьшает потребление тканями кислорода, вызывает судороги
Предель-ные углеводо-роды	4	1,5	7,6	37,5	300	-	-
Действие на организм человека	Оказывает наркотическое действие, вызывает головокружение, кашель, влияет на кроветворную систему
Сажа (копоть)	4	0,05	0,25	1,25	4	0,15	0,05
Действие на организм человека	Оказывает канцерогенное действие, вызывает кожные заболевания
Сероводо-род	2	0,006	0,024	0,072	10	0,008	0,008
Действие на организм человека	Сильно токсичен, оказывает общетоксическое действие, адсорбируется на неповрежденной коже, вызывает головокружение, слезоточение, расстройство сердечно-сосудистой системы
Сероугле-род	2	0,005	0,015	0,045	1	0,03	0,005
Действие на организм человека	Оказывает общетоксичное и эмбриотоксическое действие, а также способствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний, язвенной болезни желудка
Аммиак	4	0,2	1,0	5,0	20	0,2	0,2
Действие на организм человека	Оказывает раздражающее действие

Наиболее эффективным способом борьбы с выбросами пыли и вредных газообразных компонентов в воздушный бассейн предприятиями является установка газоочистных аппаратов. Однако, как показала практика, пылегазовыделения можно значительно сократить путем их подавления и локального отсоса, а также осуществления ряда мероприятий технологического планировочного характера. В первую очередь следует внедрять малоотходную технологию, позволяющую значительно уменьшить нагрузку на газоочистные аппараты и тем самым повысить эффективность их работы, а иногда и обойтись без их установки.

6.6 Отходы доменного производства

Основными отходами доменного производства являются шлак, колошниковая пыль и газ. Кроме того, в доменном цехе образуются следующие отходы производства и потребления: ртутные лампы, люминесцентные ртутьсодержащие трубки отработанные и брак, лом меди несортированный, масла индустриальные отработанные, масла гидравлические отработанные, не содержащие галогены, масла компрессорные отработанные, бой шамотного кирпича, остатки и огарки стальных сварочных электродов, лом черных металлов несортированный, стружка бронзы незагрязненная.

Химический состав отходов доменного производства представлен в таблице 6.6.

Таблица 6.6 – Химический состав отходов доменного производства, %

Наименование	SiО₂	Al₂О₃	CaO	MgO	MnO	FeO	Fe₂О₃	S	TiО₂	ппп
Шлак доменный	40,70	8,00	44,30	5,20	0,20	0,50	―	0,65	0,45	―
Пыль колошниковая	8,94	1,96	8,69	2,52	0,35	12,88	39,89	0,29	0,2	24,2
Шлам подбункерных помещений	8,11	1,94	7,25	0,95	0,70	19,60	61,14	0,16	0,07	―
Коксовая мелочь	5,8	3,01	0,74	0,18	―	1,37	―	0,52	0,18	―
Пыль от конвееров глиномялки	57,80	28,50	0,60	2,60	―	―	2,30	1,90	―	6,3

Пыль, содержащаяся в колошниковом газе, на 99 % улавливается системой газоочистки доменной печи (доменная печь → пылеуловитель → скруббер → трубы-распылители → дроссельная группа → каплеуловитель) и возвращается в передел: применяется в качестве одного из компонентов агломерационной шихты. Колошниковый газ, содержащий в своем составе большое количество горючих компонентов, применяется в качестве топлива для обогрева воздухонагревателей, мартеновских печей и других нужд. Шлак, в настоящее время гранулируется и в этом виде используется в строительных целях. Грануляция шлака осуществляется при его сливе в воду. При этом выделяются такие вредные вещества, как сероводород H₂S, оксид серы SO₂, оксид серы SО₃ и серная кислота. Величина удельных выбросов в граммах на 1 тонну шлака в летний период составляет: 500 H₂S, 50 SO₂, 40 H₂SO₄; в зимний период - 600 H₂S, 130 SO₂,13 H₂SO₄.

Внедрение безотходной технологии и расширение использования «попутных» материалов при производстве, одним из которых является доменный шлак, обусловили необходимость совершенствования методов его переработки. В настоящее время наиболее рентабельным способом грануляции является так называемая «припечная» грануляция, дающая большой экономический и производственный эффект за счет сокращения расходов на содержание парка шлаковых ковшей.

Грануляция состоит из шлакового желоба, под которым размещен гидрогранулятор и бункер-отстойник с камерой оборотной воды и колодцем, где установлен шлаковый эрлифт.

С целью снижения вредного влияния, особенно на атмосферный воздух (выбросы сероводорода, сернистого ангидрида и серной кислоты), установки грануляции необходимо снабжать системой улавливания парогазовых выбросов (сооружение зонтов, оборудование местными отсосами) и нейтрализовать их (например, известковым молоком Са(ОН)₂) не только в газоочистных установках, но и путем подачи известкового молока в воду, идущую на грануляцию.

В настоящее время в доменном цехе ОАО «Уральская сталь» (ОХМК) производят из отходов следующую побочную продукцию: щебень, граншлак.

Гранулированный шлак применяется в строительном производстве (изготовление цемента).

Щебень из доменных шлаков по ГОСТ 3344 - 83 в зависимости от физико-механических свойств предназначается для устройства всех видов покрытий, оснований и подстилающих слоев дорожных одежд. Нулевую фракцию (0-5 мм) – шлаковую мелочь, обладающую вяжущими свойствами, применяют для устройства монолитных шлакобетонных оснований и покрытий.

Руководство ОАО «Уральская Сталь» принимает требования системы экологического менеджмента, поддерживает обязательства Общества в области охраны окружающей среды и гарантирует реализацию целевых и плановых экологических показателей на благо Общества, акционеров, партнеров и общественности.

В разделе охрана природной окружающей среды были рассмотрены вопросы нормативы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в структурных подразделениях ОАО «Уральская Сталь» (ОХМК), расчет платы за выбросы доменного цеха, влияние загрязняющих веществ на здоровье человека, а так же меры по снижению выбросов вредных веществ.

Заключение

В дипломной работе рассмотрен вопрос о применении металлоконцентрата (ЦРШО) в доменной шихте с целью улучшения стабильности чугуна для производства изложниц. Произведенный сравнительный анализ расчета доменной шихты с использованием металлоконцентрата и без него, убедительно доказывает что применение местного сырья выгодно, так как:

- происходит лучшее усвоение марганца и хрома в чугуне, по сравнению с производством синтетического чугуна;

- улучшается экологическая обстановка, за счет переработки шлаковых отвалов;

- уменьшился расход изложниц, отлитых на ФЛЦ;

- уменьшается расход кокса.

Анализ экономической эффективности показывает, что при введении металлоконцетрата в доменную шихту себестоимость данной продукции снижается, что приводит к экономии 436,89 руб/т чугуна. Рентабельность производства возросла на 5,6%, годовой экономический эффект составляет 269,89 млн. руб.

Список используемых источников

Панишев Н.В. Практикум по курсу «Теория и технология подготовки сырья к доменной плавке»: Учеб. пособие.