Výroba ocele je proces ,ktorý je úzko spätý s výrobou koksu a surového železa, ktoré je základnou surovinou na výrobu ocele.

Základný článkom procesu výroby ocele je taviaci agregát. Druhy taviacich agregátov :
- nistejová pec ( Martinská )
- elektrická oblúková pec
- elektrická indukčná pec
- kyslíkový konvertor

Najpoužívanejším taviacim agregátom vo svete je práve kyslíkový konvertor.

Okrem taviaceho agregátu sa v oceliarňach nachádza celý rad technologických zariadení, ktoré majú vplyv na životné prostredie.

Sú to napríklad :
- zariadenie na odsírenie surového železa
- pánvové hospodárstvo
- zariadenie pánvovej metalurgie
- zariadenie na spracovanie ocele vo vákuu
- zariadenie pre plynulé odlievanie ocele
- medzipánvové hospodárstvo atď.

Vplyv výroby ocele na životné prostredie:

Tuhé odpady : nespracovaná troska ( konvertorová, z osírenia sur. Fe )
odpad zo spracovania trosky
odpadová keramika, odpadové tehly, dlaždice ...
výmurovky a žiaruvzdorné materiály z metalurgických procesov
tuhé odpady z čistenia plynu
tuhé odpady z čistenia chladiacej vody
kaly a filtračné koláče z čistenia plynu
brúsne nástroje a materiály
filtračné materiály, handry na čistenie, ochranné odevy
plasty a guma ...

Tuhé odpady možno deliť na ďalej využiteľné a nevyužiteľné ( skládkové )

Tuhé odpady recyklovateľné :

piliny a triesky zo železných kovov
prach a zlomky zo železných kovov
kovové obaly
staré vyradené vozidlá
časti odstránené z výrobných zariadení
odpad zo zvárania ...

Tieto odpady sa vracajú späť do výrobného procesu napr.

ako
kovová vsádzka ( šrot ) do kyslíkového konvertora.
Medzi tieto odpady môžeme zaradiť aj kovový odpad po
spracovaní ( demetalizovaní ) pecnej trosky.

Nevyužiteľné materiály sa ukladajú na skládky bežné, alebo skládky nebezpečných odpadov.

Nebezpečné odpady :
- zmesi z odlučovačov oleja z vody
- nebezpečné odpady z čistenia plynu
- nebezpečné odpady z čistenia vody
- izolačné materiály obsahujúce azbest

Škodlivé emisie

Prachové emisie vznikajú pri nalievaní surového železa do panví z pojazdných miešačov, pri zavážaní materiálov, pri dávkovaní odsírovacích zmesí atď.

Na zamedzenie znečisťovania ovzdušia sa používajú rôzne typy zariadení.
- usadzovacie komory
- cyklóny a multicyklóny
- skrúbre
- filtre
- elektrofiltre

Hlavným producentom emisií v oceliarni je taviaci agregát :

Emisné limity znečisťujúcich látok pre rôzne typy taviacich agregátov

Nistejové pece

- pevné znečisťujúce látky 75 mg/m3
- oxid siričitý 400 mg/m3
- oxidy dusíka 400 mg/m3

Elektrické pece oblúkové, indukčné a vákuovacie zariadenia

- pevné znečisťujúce látky 75 mg/m3 ( pri vsádzke nad 20t 50 mg/m3 )
- oxid uhoľnatý 1000 mg/m3
- oxidy dusíka 400 mg/m3

Kyslíkové konvertory

- pevné znečisťujúce látky 50 mg/m3

Koncentrácia pevných znečisťujúcich látok v odplynoch z odsávania dopravy a manipulácie so vsádzkou nesmie prekročiť hodnotu 100 mg/m3

Zachytávanie a čistenie konvertorových dymov

V mieste kde pôsobí kyslík na povrch kovového kúpeľa sa zvyšuje teplota tak, že sa železo vyparuje. Pary železa strháva oxid uhoľnatý z konvertora a pri styku so vzduchom sa z väčšej časti oxidujú na červenohnedé oxidy železa a súčasne kondenzujú. Tieto kondenzáty sa skladajú z veľmi jemných podielov: asi 80 % prachu tvoria častice menšie ako 0,8 mm, z toho je 20 % častíc menších ako 0,1 až 0,3 mm. Dymy obsahujú taktiež značné množstvo častíc menších ako 0,05 mm.
Množstvo dymu závisí od tvaru konvertora, od spôsobu dúchania a od zvolenej výrobnej technológie. Množstvo prachu v konvertorových plynoch je asi 1 % z kovovej vsádzky. To znamená, že napríklad v U.S.Steel Košice pri výrobe 4 000 000 t ocele ročne, vznikne 40 000 t prachu. Výroba ocele v kyslíkových konvertoroch teda nevyhnutne vyžaduje odprašovanie konvertorových dymov.

Odprášenie konvertorových dymov je dosť obtiažny proces, a to pre veľké množstvo a vysokú teplotu dymov a pre značný podiel najjemnejších častíc,ktoré sa ťažko zachytávajú.

Konvertorovými dymami odchádza veľké množstvo tepla. Priemerne je to
270 000 kcal na tonu surového železa. Toto teplo možno využiť spalinovými kotlami, ktoré sa stavajú do odťahu nad konvertorom. Zlepšuje sa tak hospodárnosť prevádzky a ochladzujú sa konvertorové dymy pred
zachytávaním prachu.
Konvertorové dymy sa zachytávajú komínom nad každým konvertorom
Komín je chladený vodou. Dymy sa v komíne spaľujú pomocou vzduchu, ktorý sa nasáva okolo plášťa konvertora a dúcha do komína. Dymy sa po prechode spalinovým kotlom ochladzujú vodnými dýzami, alebo nepriamim chladičom. Prach z dymov sa ochladzuje buď mokrou cestou prúdovými Venturiho čističmi, alebo za sucha elektrostatickými filtrami.

Princíp Venturiho čističa

Konvertorové dymy prechádzajú veľkou rýchlosťou ( asi 100 m/s ) prúdovým Venturiho čističom, do ktorého sa kolmo na smer prúdenia plynu dýzami vstrekuje jemne rozprášená voda. Navlhčené častice prachu sa potom oddeľujú z plynu v cyklónoch.

Princíp elektrostatického čistenia dymov

Dymy prechádzajú čističom, kde častice prachu dostávajú elektrický náboj od drôtových nabíjacích elektród, pripojených na jeden pól jednosmerného vysokonapäťového zdroja. Nabité častice priťahujú zrážacie elektródy, ktoré sú pripojené k druhému pólu toho istého zdroja. Zachytené častice sa zo zrážacích elektród sklepávajú samočinne do spodnej časti čističa.

Na čistenie konvertorových dymov je najvhodnejší elektrostatický filter, pretože sa ním zachytí z dymu až 99,9 % prachu.

Pri suchej elektrostatickej čistiarni je zachytený prach suchý a pridáva sa späť do konvertora vo forme peliet, alebo aglomerátu.
Pri použití Venturiho čističa prachu vznikajú kaly, ktoré sa musia usadzovať, filtrovať a sušiť. Vznikajú pritom straty prachu a okolie sa znečisťuje jeho úletom.
Elektrostatické čistenie je prevádzkovo lacnejšie ( menšia spotreba el. energie a vody ) avšak investične je náročnejšie ako zariadenie na mokré čistenie dymov.

Emisie pri plynulom odlievaní ocele

Zdroje škodlivín pri kontinuálnom odlievaní ocele :

- prúd kovu z panvy do medzipánvy
- medzipánev
- kryštalizátor
- rezanie brám kyslíkovým horákom

Pri rezaní plameňom sa tvorí prach, oxid uhoľnatý a oxidy dusíka. Tieto emisie sú odvádzané ventiláciou ( odsávaním ).
Určité množstvo prachu uniká aj z prúdu odlievanej ocele.

Emisie pri mimopecnom spracovaní ocele ( pánvová metalurgia )

Hlavnými zdrojmi pracových emisií pri mimopecnom spracovaní ocele sú :

- prachový podiel legujúcich prísad
- zhorené sondy na meranie teploty a odber vzorku ( kartónový papier )
- prachový podiel syntetickej trosky
- prachový podiel odsírovacej zmesi

Najviac týchto častíc sa uvoľní pri prebublávaní ocele inertným plynom.

Tieto emisie sú odvádzané odsávacím zariadením do rukávového filtra, kde sa na filtračných rukávoch zachytávajú. Z rukávou sú v pravidelných intervaloch oklepávané ( mechanické ), resp. zfukované ( pneumatické ) do žľabu, kde sa pomocou šnekového podávača posúvajú do zberného kontajnera.

	Tento článok bol vytlačený zo stránky https://referaty.centrum.sk

Ekologické aspekty výroby ocele