Разработка технологии выплавки низко- и среднелегированных сталей с пониженным содержанием азота (стр. 16 из 18)

Специфическим для металлургического производства источником для возникновения взрывов является взаимодействие расплавленного металла или шлака с водой, возникающее при аварийных выходах расплавов из металлургических агрегатов или при попадании в них воды (например, с влажной шихтой). В соответствии с нормативом – ГОСТ 12.1.010-76 опасными и вредными факторами, воздействующими на людей при взрыве, являются: ударнаяволна, давление на фронте которой превышает допустимое, пламя и пожар, обрушение оборудования, коммуникаций и разлет их осколков.

При взрыве в рабочем пространстве печи, прогаре водоохлаждаемых элементов печи, выбросе шлака и металла на рабочую площадку сталевар должен отключить электропечь, прекратить подачу газа, кислорода в печь, оповестить людей в зоне аварии, сообщить диспетчеру, а при пожаре в противопожарную службу, включить сирену, вызвать газоспасателей, скорую медицинскую помощь.

Для предотвращения возникновения взрывов, на шихтовом дворе производят осмотр металлошихты на наличие взрывоопасных материалов, и закрытых емкостей.

По плану ликвидации аварий в ЭСПЦ систематически проводятся учебные тревоги, тренировки и отработки взаимодействия персонала с газоспасательной и пожарной службами.

Все рабочие проходят вводный инструктаж по технике безопасности, и первичный на рабочем месте, обучение по безопасности труда. Ежеквартально проводится повторный инструктаж по программе первичного инструктажа на рабочем месте.

5.6 Расчёт теплозащитного экрана на ДСП

Так как для наблюдения за ходом технологического процесса требует визуального контроля, то для защиты от теплового излучения выбран прозрачный теплозащитный экран.

Предполагается, что необходимая площадь окна составляет 1 м2. Окно расположено в десяти метрах от ДСП (источника излучения тепловой энергии). Температура источника излучения равна 400 °С.

Интегральная плотность теплового потока от источника излучения определяется по формуле:

, (31)

где

– коэффициент излучения абсолютно чёрного тела, =5,67 Вт/(м2×К4);

– площадь источника излучения (рабочее окно), F = 2,2 м2;

–температура источника излучения, К;

–эффективная температура перед прозрачным экраном, принята равной температуре окружающего воздуха, = 293 К.

Тогда, тепловой поток будет равен:

Q = 5,67·1·[(693/100)4 – (293/100)4] = 13196 Вт.

Плотность теплового потока перед экраном (qпэ) определяется по формуле:

, (32)

где

– расстояние от источника излучения до экрана, =15 м.

Следовательно, плотность теплового потока перед экраном будет равна:

Вт/м2.

Тепловой поток, поглощённый экраном

определяется по формуле:

(33)

где

– эффективность теплозащиты прозрачного экрана в зависимости от температуры источника излучения и вида материала экрана.

В качестве материала выбрано органическое стекло. Для выбранного материала при температуре 500 °С: Кэ = 0,95. Следовательно, тепловая энергия, поглощённая экраном равна:

= 123,8·0,95 = 117,6 Вт/м2.

Далее в расчёте принимается, что отражение прозрачного экрана равно нулю. Экран под воздействием поглощённой энергии нагревается выше окружающей среды, и сам становится источником излучения, излучаемая экраном энергия распределяется поровну в обе стороны от вертикально расположенного плоского экрана. Для упрощения предполагается, что конвективная составляющая теплоотдачи равна нулю и теплоотдача всей поглощённой экраном энергии происходит излучением.

(34)

где

– плотность теплового потока на рабочем месте, Вт/м2;

– поглощённая экраном энергия, Вт/м2.

Следовательно, после установки теплозащитного экрана тепловой поток на рабочем месте составит:

Вт/м2.

Так как нормируемое значение составляет 140 Вт/м2, то можно сделать вывод, что установка теплозащитного экрана из закалённого теплоотражающего стекла с плёночным покрытием достаточна для обеспечения удовлетворительного уровня тепловой облучённости в помещении пульта управления.

6 Охрана окружающей природной среды

6.1 Экологическая характеристика ОАО «Уральская Сталь»

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.

ОАО "Уральская Сталь" расположено на северо-востоке города Новотроицка, Оренбургской области, в пятистах метрах от жилого массива. Санитарно-защитная зона не соответствует санитарным нормам, в связи с чем необходимо предусмотреть меры защиты окружающей среды. Комбинат расположен относительно господствующего северо-западного направления ветров так, чтобы ветер дул со стороны жилого массива. Данная местность относится к степной зоне, климат – резко-континентальный, поэтому ей свойственны сильные ветра, а также бедная растительность.

Природоохранная деятельность – одно из приоритетных направлений «Уральской Стали». С целью эффективного управления природоохранной деятельностью Общество внедрило и применяет систему экологического менеджмента в следующих областях: производство стали, слябов, блюмов, толстолистового и сортового проката, а также производство электроэнергии, сжатого воздуха, пара и водоснабжение, как вспомогательная деятельность.

6.2 Валовые выбросы основных загрязняющих веществ по предприятию

В соответствии с графиком наблюдения за качеством атмосферного воздуха, согласованным с ГЦСЭН, группой мониторинга атмосферного воздуха ЛМОС УООС проводился мониторинг атмосферы в зоне влияния факела комбината и в жилых кварталах города [31].

В 2005 году выбросы в атмосферу технологического оборудования комбината составили 81662,169 тонн. Данные о валовых выбросах загрязняющих веществ в атмосферу основными цехами комбината приведены в таблице 35.

Таблица 35−Валовые выбросы основных цехов в 2005г.

Наименованиецеха,производства	Твердые	Оксид углерода	Оксидыазота	Диоксид серы	Прочие	Всегопо цеху
							КХП	1410,327	4898,085	407,579	2307,116	150,635	9173,742
							Аглоцех	3307,651	44678,420	1193,861	4071,894	0,0068	53251,833
Доменный цех	2640,534	4233,338	368,577	201,918	77,41	7521,777
Мартеновский цех	1149,398	1101,062	1684,059	170,557	0,001137	4105,077
ЭСПЦ	699,59	797,850	756,436	54,626	19,819	2328,321
Прокатные цеха	291,72	1713,2947	2642,4332	593,2826	8,308	5249,038
Всего по комбинату	9512,158	57424,451	7061,817	7403,673	260,069	81662,169

Как видно из таблицы 35, выбросы электросталеплавильного цеха ниже выбросов мартеновского или доменного цехов. Так выбросы ЭСПЦ за 2005 год по оксиду углерода составляют 797,850 т, что на 27,5% меньше чем в мартеновском цехе и на 81% чем в доменном. А выбросы диоксида серы составили 54,626 т, что на 68% меньше чем в мартеновском цехе и на 73% чем в доменном. Всего ЭСПЦ за 2005 год было выброшено 2328,321 т загрязняющих веществ в атмосферный воздух, что на 43% меньше чем мартеновским цехом и на 69% чем доменным.

Валовые выбросы загрязняющих веществ за 2004-2005 года представлены в таблице 36.

Таблица 36−Валовые выбросы загрязняющих веществ за 2004-2005г.г.

Виды выбросов	2004г	2000г
	Количество, тонн	Количество, тонн
Валовые выбросы загрязняющих веществ, всего:	83090,834	81662,169
из них:
твёрдых	9762,166	9512,121
газообразных	73328,664	72150,048
в том числе:
окиси углерода	58421,942	57424,451
сернистого ангидрида	7381,206	7403,673
окислов азота	7269,184	7061,817
углеводородов	2,697	6,293
летучих органических соединений	56,293	58,265
прочих жидких и газообразных	197,342	195,549

Согласно таблицы 36 уменьшение валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу на 1428,665 т в 2005г по сравнению с выбросами в 2004г связано с сокращением производства стали в мартеновском цехе и выводом из состава ОАО «Уральская Сталь» Аккермановского рудника и огнеупорного цеха.