Выбор технических решений по снижению вредного воздействия литейного плавильного объекта на окружающую среду
Проанализированы и приведены основные источники и показатели по выбросам вредных газообразных веществ и пыли. Разработаны технические решения со ссылкой на нормативные документы по пылеподавлению и предотвращению выбросов вредных веществ в окружающую среду при производстве железоуглеродистых сплавов...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Металл и литье Украины |
|---|---|
| Datum: | 2017 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2017
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/163151 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Выбор технических решений по снижению вредного воздействия литейного плавильного объекта на окружающую среду / И.А. Шалевская // Металл и литье Украины. — 2017. — № 4-5 (287-288). — С. 47-50. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860039769414696960 |
|---|---|
| author | Шалевская, И.А. |
| author_facet | Шалевская, И.А. |
| citation_txt | Выбор технических решений по снижению вредного воздействия литейного плавильного объекта на окружающую среду / И.А. Шалевская // Металл и литье Украины. — 2017. — № 4-5 (287-288). — С. 47-50. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Металл и литье Украины |
| description | Проанализированы и приведены основные источники и показатели по выбросам вредных газообразных веществ и пыли. Разработаны технические решения со ссылкой на нормативные документы по пылеподавлению и предотвращению выбросов вредных веществ в окружающую среду при производстве железоуглеродистых сплавов.
Проаналізовано та наведено основні джерела та показники з викидів шкідливих газоподібних речовин і пилу. Розроблено технічні рішення з посиланням на нормативні документи з пилепригнічення і запобігання викидів шкідливих речовин у навколишнє середовище при виробництві залізовуглецевих сплавів.
The major sources and indicators on emissions of harmful gaseous substances and dust are analyzed and presented. Technical solutions with reference to regulatory documents on dust suppression and prevention of emissions of harmful substances into the environment in the production of iron-carbon alloys are developed.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:55:09Z |
| format | Article |
| fulltext |
47МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 4-5 (287-288) ’2017
5-15 – СО2, 0,5-5 – Н2, 3-10 – О2, остальное – N2.
Газы, отводимые от электросталеплавильных пе-
чей, – взрывоопасны. Запыленность газа зависит от
качества шихты и составляет от 2 до 10 г/м3 (н) без
продувки ванны кислородом и от 14 до 100 г/м3 при
продувке. Плотность пыли равна ~ 4 г/см3 [4].
Количество выбросов пыли зависит от множества
факторов и, как правило, при соблюдении техноло-
гической дисциплины и применении комплекса мер
по вытяжке пыли, а также при использовании систем
пылеподавления, процесс – управляемый. В первую
очередь количество выбросов пыли зависит от ших-
ты (степени ее чистоты и подготовки), от состояния
оборудования, оснащенности вытяжными зонтами и
системами вентиляции, от ведения процесса плавки
(температурных параметров и при загрузке шихто-
вых материалов, флюсов и раскислителей).
При гигиенической оценке опасных и вредных
производственных факторов, воздействующих на ра-
бочих и подлежащих санитарному контролю, необхо-
димо учитывать такие: инфракрасное и электромаг-
нитное облучение, нагревающий микроклимат, шум,
вибрацию, пыль, с определением ее концентрации и
химического состава в воздухе рабочей зоны, в том
числе содержание свободной двуокиси кремния, и
физических свойств пыли (дисперсность, влажность,
кристаллическая решетка, форма частиц и др.), пары
вредных веществ.
Измерение параметров микроклимата в произ-
водственных помещениях (температура воздуха
ограждающих поверхностей, относительная влаж-
ность, скорость движения воздуха, интенсивность
теплового излучения) следует производить в соот-
ветствии с требованиями Государственных санитар-
ных норм и правил «Гигиеническая классификация
труда по показателям вредности и опасности факто-
ров производственной среды, тяжести и напряжен-
ности трудового процесса» [5]. Оценка санитарно-
гигиенической эффективности вентиляции должна
производиться в соответствии с ГОСТ «ССБТ. Си-
стемы вентиляционные. Методы аэродинамических
испытаний» [6].
И
ндустриализация производства и рост промышлен-
ности вызывает постоянное загрязнение воздуха и
воды, что оказывает вредное воздействие на здо-
ровье человека и состояние окружающей среды [1].
Все известные технологические процессы произ-
водства чугуна, стали и их последующего передела
сопровождаются образованием больших количеств
отходов в виде вредных газов и пыли, шлаков, шла-
мов, сточных вод, содержащих различные химиче-
ские компоненты скрапа, окалины, боя огнеупоров,
мусора и других выбросов, которые загрязняют ат-
мосферу, воду и поверхность земли. Все металлурги-
ческие переделы являются источниками загрязнения
пылью, оксидами углерода и серы.
Изучение результатов предыдущих исследований
[2] показало, что основные источники пыли и выбро-
сов вредных веществ в литейных цехах – это пла-
вильно-заливочные (в среднем 50,2 %), обрубочно-
очистные (18,7 %), смесеприготовительные (7,8 %)
и выбивные (9,1 %) участки. При этом значитель-
ные количества выбрасываемой пыли отмечаются в
плавильно-заливочных отделениях литейных цехов
мелкосерийного производства (около 66 %), где в
качестве плавильных агрегатов применяют вагранки
открытого типа. И совершенно иная картина имеет
место в цехах массового производства (около 37 %),
где плавильные агрегаты (вагранки, электродуговые
печи) снабжены эффективными системами очистки.
В литейных цехах около 40-50 % газообразных и
пылевых отходов приходится на долю плавильных
агрегатов. Величина выбросов пыли в атмосферу ко-
леблется от 0,3-0,4 кг/т выплавляемого металла в ин-
дукционных печах до 10-18 кг/т при плавке в вагранке
закрытого типа с горячим дутьем. Состав пыли при
плавке чугуна в вагранках включает: кремнезем,
оксиды железа, глинозем и углерод, а при плавке в
электропечах, в основном оксиды железа и кремния.
Кроме пыли при плавке металла выделяется боль-
шое количество газов, в основном это оксиды угле-
рода (СО), оксиды азота (NO) и сернистый газ [3].
При производстве стали в дуговых электриче-
ских печах в состав газов входит (в %): 5-70 – СО,
УДК 621.745.57
И. А. Шалевская
Национальный технический университет Украины «КПИ им. Игоря Сикорского», Киев
Выбор технических решений по снижению вредного
воздействия литейного плавильного объекта на
окружающую среду
Проанализированы и приведены основные источники и показатели по выбросам вредных газообразных
веществ и пыли. Разработаны технические решения со ссылкой на нормативные документы по пылеподавлению
и предотвращению выбросов вредных веществ в окружающую среду при производстве железоуглеродистых
сплавов.
Ключевые слова: выбросы вредных веществ, источники выбросов, нейтрализация отходящих газов,
загрязняющие вещества, система пылеподавления, газоочистка.
48 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 4-5 (287-288) ’2017
нентами горения и комбинированное использование
методов ступенчатого сжигания и рециркуляции про-
дуктов горения.
Для борьбы с выбросами вредных веществ в ат-
мосферу при переливах жидкого металла традицион-
но применяют системы отвода выбросов и последу-
ющей очистки газов от пыли, но этого недостаточно,
так как в газах содержатся газообразные вредные
вещества, которые необходимо нейтрализовать до
выброса в атмосферу.
Из последних разработок обращают на себя вни-
мание созданные белорусскими учеными абсорбци-
онно-биохимические установки очистки вентиляци-
онного воздуха от вредных органических веществ
в литейных цехах производительностью 5, 10, 20 и
30 тыс. м3/час [8]. Эти установки по совокупным по-
казателям эффективности, экологичности, экономич-
ности и надежности в эксплуатации значительно пре-
восходят существующие традиционные газоочист-
ные установки.
При плавке железоуглеродистых сплавов реко-
мендуется использовать технологическую газоочист-
ку, направив туда выбросы с помощью зонтов специ-
альной конструкции и укрывных тоннелей от каждого
источника выбросов. В комплекс технологической
газоочистки входит двухступенчатая система очистки
выбросов от пыли с применением в качестве первой
ступени циклонов, практически полностью улавли-
вающих крупнодисперсную графитную спель [9], а в
качестве второй ступени – рукавных фильтров, улав-
ливающих бурый дым [10].
Для нейтрализации вредных газовых выбросов,
образующихся в общем цеховом технологическом
цикле, целесообразно применять газоконверторы,
которые обеспечивают очистку воздуха за счет разло-
жения молекул загрязняющих газов под воздействи-
ем барьерно-стиммерного разряда высокой частоты
[11]. В качестве примера в табл. 1-3 представлены
технические характеристики единиц оборудования
газоочистки некоторых производителей.
Все эти мероприятия требуют значительных затрат
и инвестиций. Очевидно, следует, прежде всего, бо-
роться не с последствиями поражения вредностями,
а с причинами их возникновения. Это должно быть
главным аргументом при выборе приоритетных на-
правлений развития тех или иных технологий в литей-
ном производстве [12]. С этой точки зрения использо-
вание электроэнергии при плавке металла наиболее
Проблема предупреждения выделения вредно-
стей, их локализации и обезвреживания, утилизации
отходов является особенно острой. Для этих целей
необходимо применять комплекс природоохранных
мероприятий, включающий использование:
– для очистки от пыли – искрогасителей, мокрых
пылеуловителей, электростатических пылеуловите-
лей, скрубберов (вагранки), тканевых фильтров (ва-
гранки, дуговые и индукционные печи), щебеночных
коллекторов (дуговые и индукционные электропечи);
– для дожигания ваграночных газов – рекуперато-
ров, систем очистки газов, установок низкотемпера-
турного окисления СО;
– для обеззараживания отвалов – устройств поли-
гонов, биологической рекультивации, покрытий изо-
ляционным слоем, закрепления грунтов и т. д.;
– для очистки сточных вод – механических, физи-
ко-химических и биологических методов очистки.
Технологические мероприятия обычно не могут
обеспечить требования санитарных норм по содер-
жанию вредных веществ и, как правило, количество
выбросов вредных веществ превышает уровень
предельно допустимых концентраций [7]. Поэтому в
большинстве случаев необходима очистка отходя-
щих газов от пыли и газообразных составляющих.
Целью такой очистки является извлечение или ней-
трализация вредных веществ, находящихся в газоо-
бразной, жидкой или твердой форме. Требования к
очистке выбросов от пыли и газа предъявляются с
учетом большого многообразия выбросов в атмосфе-
ру, их качественных и количественных особенностей,
разной степени очистки. Соответственно разнообраз-
ны и методы очистки. Тем не менее, все методы мо-
гут быть условно разбиты на две основные группы. К
первой относятся физические методы очистки газов
от жидких и твердых частиц с использованием сил,
имеющих физическую природу (гравитационные,
инерционные, центробежные, электростатические
и другие силы). Во второй группе для извлечения
примесей из газовых потоков используются физико-
химические методы. В зависимости от физико-хими-
ческих свойств загрязняющих веществ и от условий,
при которых осуществляется очистка, наиболее ча-
сто используются процессы абсорбции, адсорбции,
окисления и восстановления, а также каталитические
(обычно гетерогенные) химические реакции.
Образующиеся в процессе плавки газы содержат
оксид углерода СО, поэтому перед направлением их
на очистку СО дожигают в специальном устройстве.
Газы содержат и пыль, состоящую из оксидов железа,
кремния, алюминия, марганца и кальция. Отходящие
газы очищают в сухом пластинчатом электрофильтре
или в тканевом рукавном фильтре.
При любом высокотемпературном процессе обра-
зуются окислы азота за счет связывания кислорода и
азота воздуха. Наиболее эффективными технологи-
ческими методами подавления образования оксидов
азота в настоящее время считаются методы ступен-
чатого сжигания топлива, методы рециркуляции про-
дуктов горения с организованным вводом их перед
горелками в воздушный или газовый поток, что обе-
спечивает хорошее смешение рециркулянта с компо-
Таблица 1
Технические характеристики газоконвертора
«Ятаган 120,0 – 2000/8000 Laser МХ»
Наименование Единица
измерения Показатели
Электропотребление кВт/ч не более 60
Производительность м3/ч от 54000 до
120000
Содержание
загрязнений в воздухе мг/м3 не более 8000
Электропитание В, Гц 230, 50
Степень очистки % от 70 до 99
49МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 4-5 (287-288) ’2017
предпочтительно, так как при этом минимальны вы-
бросы самих плавильных агрегатов. В решении про-
блемы образования и выбросов вредных веществ
важным и целесообразным является комплексный
подход в ее реализации, заключающийся в рассмо-
трении вопросов использования прогрессивных тех-
нологий и оборудования, способствующих снижению
уровня выбросов вредных веществ в атмосферу.
Поэтому охрана окружающей среды является важ-
ным фактором модернизации литейного производства.
Разработаны мероприятия и общие технические
рекомендации по снижению вредного воздействия
литейных плавильных объекта на окружающую сре-
ду для вариантов, когда технологические решения не
могут обеспечить санитарных норм по содержанию
вредных веществ.
Таблица 2
Технические характеристики циклона ЦМ-24-3000
(ПРОВЕНТ, г. Киев)
Наименование Единица
измерения Показатели
Производительность
по воздуху м3/ч 114400
Диаметр мм 3000
Высота мм 12780
Масса кг 4725
Таблица 3
Технические характеристики рукавных фильтров
марки КЕ-М-Л-С-Т (НПО «Техэлектросервис»,
г. Киев)
Наименование Единица
измерения Показатели
Применение –
фильтрация
сухих и полусухих
пылегазовых сред
Производительность м3/ч от 25000 до
2000000
Содержание
загрязнений в
воздухе
мг/м3 от max до 10
Остаточная
запыленность мг/м3 0,2
Стойкость
фильтровальных
элементов
лет
более 4 лет
круглосуточной
эксплуатации
1. Сайт журнала «Environment Insider». URL: http://environmentinsider.com/impact-industrialization-environment/.
2. Лазаренков А. М., Хорева С. А. Оценка выбросов вредных веществ в окружающую среду от источников литейных це-
хов // Литье и металлургия. – 2012. – № 3 (66). – С.74–76.
3. Ващенко К. И., Шумихин В. С. Плавка и внепечная обработка чугуна для отливок: Уч. пособ. – Киев: Вища школа,
1992. – 246 с.
4. Защита атмосферы от промышленных загрязнений: Справ.изд.: В 2-х ч. Ч.2. Пер. с анг. / Под ред. Калверта С., Инглун-
да Г. М. – М.: Металлургия, 1988. – 81 с.
5. Гігієнічна класифікація праці за показниками шкідливості та небезпечності факторів виробничого середовища, важкості
та напруженості трудового процесу: 2014. – [затверджено наказом МОЗ України від 08.04.2014 № 248]. – К.: МОЗ
України, 2014. – (Державні санітарні норми та правила України).
6. ССБТ. Системы вентиляционные. Методы аэродинамических испытаний: ГОСТ 12.3.018-79. [введен в действие
1981-01-01]. – М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1981.
7. Охорона природи. Атмосфера. Правила встановлення допустимих викидів шкідливих речовин промисловими
підприємствами: ГОСТ 17.2.3.02-78. [введено в дію 1980-01-01]. – М.: Мінхімпром, 1980.
8. Сайт журнала «Промышленные экологические системы». URL: http://ies.metolit.by.
9. Сайт компании ООО «Компания Провент». URL: http://provent.in.ua.
10. Интернет-представительство НПО Техэлектросервис. URL: http://www.sovplym.com.ua.
11. Сайт компании «Завод Ятаган». URL: http://www.yatagan.ru.
12. Шалевская И. А. Мероприятия по снижению вредного воздействия литейной технологии на окружающую среду // Ме-
талл и литье Украины. – 2015. – № 11. – С. 36–39.
ЛИТЕРАТУРА
1. Sait zhurnala «Environment Insider» [Site of journal «Environment Insider»]. environmentinsider.com/impact-industrialization-
environment. URL: http://environmentinsider.com/impact-industrialization-environment/ [in English].
2. Lazarenkov A. M., Khoreva S. A. (2012). Otsenka vybrosov vrednykh veshchestv v okruzhaiushchuiu sredu ot istochnikov
liteinykh tsekhov [Evaluation of emissions of harmful substances into the environment from sources foundries]. Lit’e i
metallurgiia, no. 3 (66), pp. 74–76 [in Russian].
REFERENCES
50 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 4-5 (287-288) ’2017
3. Vashchenko K. I., Shumikhin V. S. (1992). Plavka i vnepechnaia obrabotka chuguna dlia otlivok [Melting and ladle treatment
for cast iron castings]. Kyiv: Vishcha shkola, 245 p. [in Russian].
4. Zashchita atmosfery ot promyshlennykh zagriaznenii [Atmosphere protection from industrial pollution]. Sprav. izd.: v 2-kh ch.,
Ch. 2, ed. by Kalvert S., Inglund G. M. Moscow: Metallurgiia, 1988, 81 p. [in Russian].
5. Hihiienichna klasyfikatsiia pratsi za pokaznykamy shkidlyvosti ta nebezpechnosti faktoriv vyrobnychoho seredovyshcha,
vazhkosti ta napruzhenosti trudovoho protsesu [Hygienic classification of work by indicators of harm and danger environment
factors, severity and intensity of the work process]. (2014). Derzhavni sanitarni normy ta pravyla from 08th April 2014, Kyiv:
MOZ Ukrainy. [in Ukrainian].
6. GOST 12.3.018-79. SSBT Sistemy ventiliatsionnye. Metody aerodinamicheskikh ispytanii (1981). [The system of occupational
safety standards. System ventilation. Methods of aerodynamic testing]. Moscow: Gosudarstvennyi komitet SSSR po
standartam [in Russian].
7. GOST 17.2.3.02-78. Okhorona pryrody. Atmosfera. Pravyla vstanovlennia dopustymykh vykydiv shkidlyvykh rechovyn
promyslovymy pidpryiemstvamy (1980). [Protection of nature. Atmosphere. Rules for establishing permissible emissions of
harmful substances by industrial enterprises]. Moscow: Minkhinprom [in Ukrainian].
8. Sait zhurnala «Promyshlennye ekologicheskie sistemy» [Site of journal «Industrial environmental systems»]. ies.metolit.by.
URL: http://ies.metolit.by [in Russian].
9. Sait kompanii OOO «Kompaniia Provent» [The website of the СLL «Company Provent»]. URL: http://provent.in.ua [in Russian].
10. Internet predstavitel’stvo NPO Tekhelektroservis [The Internet representation of the SPA Tehelektroservis]. URL: http://www.
sovplym.com.ua [in Russian].
11. Sait kompanii «Zavod Yatagan» [The website of «Plant Yatagan»]. URL: http://www.yatagan.ru [in Russian].
12. Shalevskaia I. A. (2015). Meropriiatiia po snizheniiu vrednogo vozdeistviia liteinoi tekhnologii na okruzhaiushchuiu sredu
[Measures to reduce harmful influence of casting technology on the environment]. Metall i lit’e Ukrainy, no. 11, pp. 36–39
[in Russian].
Проаналізовано та наведено основні джерела та показники з викидів шкідливих газоподібних речовин і пилу.
Розроблено технічні рішення з посиланням на нормативні документи з пилепригнічення і запобігання викидів
шкідливих речовин у навколишнє середовище при виробництві залізовуглецевих сплавів.
Шалевська І. А.
Вибір технічних рішень зі зниження шкідливого впливу ливарного
плавильного об’єкта на навколишнє середовище
Анотація
Ключові слова
Викиди шкідливих речовин, джерела викидів, нейтралізація відхідних газів, забруднюючі
речовини, система пилопригнічення, газоочищення.
Shalevskaia I.
Selection of technical solutions to reduce the harmful effects of the casting
object smelting on the environment
Summary
The major sources and indicators on emissions of harmful gaseous substances and dust are analyzed and presented. Technical
solutions with reference to regulatory documents on dust suppression and prevention of emissions of harmful substances into
the environment in the production of iron-carbon alloys are developed.
Emissions of harmful substances, sources of emissions, neutralization of waste gases, contami-
nants, dust suppression system, gas purification.Keywords
Поступила 19.04.17
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-163151 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2077-1304 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:55:09Z |
| publishDate | 2017 |
| publisher | Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Шалевская, И.А. 2020-01-25T11:04:19Z 2020-01-25T11:04:19Z 2017 Выбор технических решений по снижению вредного воздействия литейного плавильного объекта на окружающую среду / И.А. Шалевская // Металл и литье Украины. — 2017. — № 4-5 (287-288). — С. 47-50. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 2077-1304 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/163151 621.745.57 Проанализированы и приведены основные источники и показатели по выбросам вредных газообразных веществ и пыли. Разработаны технические решения со ссылкой на нормативные документы по пылеподавлению и предотвращению выбросов вредных веществ в окружающую среду при производстве железоуглеродистых сплавов. Проаналізовано та наведено основні джерела та показники з викидів шкідливих газоподібних речовин і пилу. Розроблено технічні рішення з посиланням на нормативні документи з пилепригнічення і запобігання викидів шкідливих речовин у навколишнє середовище при виробництві залізовуглецевих сплавів. The major sources and indicators on emissions of harmful gaseous substances and dust are analyzed and presented. Technical solutions with reference to regulatory documents on dust suppression and prevention of emissions of harmful substances into the environment in the production of iron-carbon alloys are developed. ru Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України Металл и литье Украины Выбор технических решений по снижению вредного воздействия литейного плавильного объекта на окружающую среду Вибір технічних рішень зі зниження шкідливого впливу ливарного плавильного об’єкта на навколишнє середовище Selection of technical solutions to reduce the harmful effects of the casting object smelting on the environment Article published earlier |
| spellingShingle | Выбор технических решений по снижению вредного воздействия литейного плавильного объекта на окружающую среду Шалевская, И.А. |
| title | Выбор технических решений по снижению вредного воздействия литейного плавильного объекта на окружающую среду |
| title_alt | Вибір технічних рішень зі зниження шкідливого впливу ливарного плавильного об’єкта на навколишнє середовище Selection of technical solutions to reduce the harmful effects of the casting object smelting on the environment |
| title_full | Выбор технических решений по снижению вредного воздействия литейного плавильного объекта на окружающую среду |
| title_fullStr | Выбор технических решений по снижению вредного воздействия литейного плавильного объекта на окружающую среду |
| title_full_unstemmed | Выбор технических решений по снижению вредного воздействия литейного плавильного объекта на окружающую среду |
| title_short | Выбор технических решений по снижению вредного воздействия литейного плавильного объекта на окружающую среду |
| title_sort | выбор технических решений по снижению вредного воздействия литейного плавильного объекта на окружающую среду |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/163151 |
| work_keys_str_mv | AT šalevskaâia vybortehničeskihrešeniiposniženiûvrednogovozdeistviâliteinogoplavilʹnogoobʺektanaokružaûŝuûsredu AT šalevskaâia vibírtehníčnihríšenʹzíznižennâškídlivogovplivulivarnogoplavilʹnogoobêktananavkolišnêseredoviŝe AT šalevskaâia selectionoftechnicalsolutionstoreducetheharmfuleffectsofthecastingobjectsmeltingontheenvironment |