Вплив на довкілля мартенівського виробництва сталі.

З усіх пилогазових викидів із сталеплавильних агрегатів найбільша кількість припадає на мар­тенівські печі: 90% оксидів сірки, 85% оксидів азоту та 75% пилу. На одну тонну садки в мартенівських печах при опаленні їх при­родним газом утворюєтьсявід 1000 до 4000 м³/год газу, який має на виході з печі температуру 700-800°С. Хімічний склад газу залежить під виду використаного палива, складу шихти та технології плав­ки. В ньому містяться оксид та діоксид вуглецю, оксиди азоту та сірки, кисень, водень, азот, водяна пара та деякі інші речовини. Кількість оксидів сірки залежить від виду використаного палива і при опаленні коксодоменним газом може досягати 800 мг/м³.

Окрім газоподібних домішок, газ, що виділяється, містить значні кількості пилу - до 15 г/м³. Мартенівський пил складається в основ­ному з оксидів заліза (близько 88%). Крім цього, в ньому містяться оксиди алюмінію, марганцю та інших речовин, що входять до скла­ду шихти; оксиди заліза надають газу коричневого кольору.

В мартенівських цехах є і неорганізовані джерела потраплян­ня пилу в довкілля. Наприклад, в повітрі міксерного відділення вміст пилу доходить до 13 г/м³; в місці розвантаження сипких матеріалів па шихтовому подвір'ї 250-450 мг/м³; в люнкеритному пристрої в розливальному прольоті 100-160 мг/м³. Виділений з мартенівської печі газ перед викидом в атмосферу підлягає обов'язковій очистці. Пе­ред очисткою газ охолоджують в котлах-утилізаторах до 220-250°С.

Стічні водив процесі виробництва сталі утворюються при очистці газів мартенівських печей, охолодженні та гідроочистці виливниць, пристроїв безперервного розливання сталі та обмивання котлів-утилізаторів. При скидах забруднених стічних вод металургійних підприємств у водоймищі збільшується кількість завислих часток, значна кількість яких опадає поблизу місця скиду, підвищується тем­пература води, погіршується кисневий режим, від виносу з водою мастильних продуктів з прокатних цехів утворюється масляна плівка на поверхні водоймища. Потрапляння шкідливих речовин може при­звести до загибелі водних організмів та порушення природних про­цесів самоочищення водоймищ. Шкідливий вплив на людей, тварин, макро- та мікроорганізми, рослинний світ мають багато металів, їх сполуки та інші неорганічні речовини, що містяться в стічних водах металургійних підприємств.

29.Конверторний спосіб виплавки. Вплив на довкілля

Конверторний спосіб. Суть конверторного способу полягає в тому, що через рідкий чавун, залитий у конвертор, продувається повітря, кисень якого окислює вуглець та домішки.

Конвертор яв­ляє собою стальну посудину грушоподібної форми, викладену всередині вогнетривкою кладкою завтовшки 275…400 мм (рис.1).

Мал. 1. Конвертор(вертикальний розріз)

У верхній частині кон­вертора є горловина І. Серед­ня частина конвертора опере­зана зовні стальним кільцем. До кільця приєднано дві цапфи, які спираються на колони, встановлені на фундаменті. Через порожнисту цапфу 2 в конвертор надходить повітря з повітропроводу. На кінці дру­гої цапфи 3 насаджене зубчас­те колесо, з'єднане з зубчатою рейкою 4. Рейка переміщуєть­ся від електродвигуна або гідропривода. Під час руху рейки конвертор повертається на потрібний кут, набираючи горизонтального, вертикаль­ного або похилого положення. В нижній частині конвертора є змінне днище 5, зроблене з вогнетривкої цегли. У днищі є канали, в яких запресовано труби - фурми 6. Через фурми в конвертор вду­вається повітря.

Для заливання чавуну і завантаження добавок конвертор по­вертають у горизонтальне положення, трохи нахиляють вниз гор­ловиною (рис.2 а) і заливають таку кількість чавуну, щоб рівень його був нижче рівня фурм. Потім починають вдувати по­вітря, повільно повертаючи конвертор. Тиск повітря поступово збільшують, доводячи до 0,25 МПа (2,5 ата) при вертикальному положенні конвертора (рис.2 б).

При продуванні внаслідок активного зіткнення рідкого ча­вуну з киснем повітря відбувається процес окислення (вигоряння) домішок.

Після закінчення процесу конвертор нахиляють у горизонталь­не положення, а потім припиняють дуття. Після цього перевіряють склад одержаної сталі і виливають її в ківш.

Існує два види конверторного процесу: кислий – бесемерівський, основний – томасівський та кисневоконверторний.

Бесемерівськіш процес одержання сталі, що його відкрив англ­ійський винахідник Г.Бессемер у 1855 р., здійснюється в конверто­рах, внутрішня кладка яких зроблена з кислої вогнетривкої цегли - динасу. Суть цього процесу полягає в тому, що кисень повітря, яке вдувається через рідкий чавун, окислює його домішки і при реакціях з інтенсивним перебігом утворюється така кількість тепла, якої цілком досить для перетворення чавуну на сталь протягом 10-13 хв. Вихідним матеріалом для ведення процесу є переробний чавун. Про­цес у бесемерівському конверторі поділяють на три періоди.

Перший період - окислення основної маси рідкого заліза, а та­кож кремнію, марганцю та вуглецю киснем повітря, яке вдувається. Активне окислення відбувається за рахунок кисню закису заліза FеО, який утворюється у великій кількості при горінні заліза.

Другий період характеризується активним окисленням вугле­цю за реакцією:

FеО + С = СО-Q

Третій період. Коли треба виплавити сталь з дуже малим вмістом вуглецю, то процес вигоряння вуглецю продовжують. Фа­кел полум'я зменшується, з'являється бурий дим - ознака горіння заліза з утворенням FеО; це триває 1-2 хв., і процес продування за­кінчується.

Конвертор нахиляють у горизонтальне положення, подаван­ня повітря припиняють. Проте сталь ще не можна вважати гото­вою, бо в ній розчинена велика кількість FеО

Томасівський процес одержання сталі, дає можливість переплавляти чаву­ни з високим вмістом фосфору (до 1,5-2,5%) і низьким вмістом кремнію (від 0,2 до 0,9%). На відміну від бесемерівського, томасівський кон­вертор викладено не кислим, а основним вогнетривом - доломітом.

Перший період - окислення кремнію, марганцю, заліза. Реакції проходять так само, як у бесемерівському процесі, але через те, що кремнію в томасівському процесі небагато, цей період закінчується раніше.

Другий період характеризує окислення вуглецю за реакцією

FеО + С = Fе+СО-Q (1)

Третій період - вигоряння фосфору (частково за рахунок вільного кисню, але головним чином за рахунок кисню FеО.

КИСНЕВИЙ КОНВЕРТЕР з верхнім продуванням. 1 - сталевий кожух; 2 - вогнетривке футерування; 3 - киснева фурма; 4 - завалення флюсу; 5 - легуючі добавки; 6 - льотка; 7 - ківш; 8 - заготівка; 9 - дріт; 10 - безшовна труба; 11 - блюм; 12 - балка; 13 - толстолистовая сталь; 14 - листова заготівка (сляб); 15 - листовий прокат.