Текст № 8. Способи ліквідації пилу при виробництві прокату о.П. Короговська, в.А. Темнохуд Донецький національний технічний університет

Прокатне виробництво є завершальною стадією металургійного процесу. З екологічної точки зору воно вважається відносно чистим. Основною проблемою прокатних цехів є неорганізовані викиди пилу на дільниці прокатних станів. Найнебезпечнішим пилом вважають дрібнодисперсну окалину, кількість якої становить 40 грамів на тонну готового прокату. Ці викиди створюють значну запиленість повітря у цехах, що негативно впливає на персонал, а також велика кількість пилу викидається у довкілля через аераційні ліхтарі.

Вирішення проблеми неорганізованих викидів дозволить поліпшити не тільки екологічний стан, але й умови праці. У цій роботі було поставлене завдання щодо істотного зниження шкідливих викидів у атмосферу цеху за рахунок пригнічення пилоутворення на виході з місця деформації компактним струменем відпрацьованого охолоджувача.

У роботі на підставі аналізу технології прокатки запропоновано встановлення для чистової кліті форсунок, що дозволяє водночас забезпечувати і пилопригнічення і прискорене охолоджування прокату для підвищення якісних властивостей прокату; в чорнових та передчистових клітях форсунок для пилопригнічення під час виходу розкату з кліті.

Потік води подають в зону виходу металу з робочого калібру за допомогою конічних форсунок струменевого типу. Через водопровідні труби буде надходити вода з оборотного циклу водопостачання. Ця вода подається далі в форсунки. Форсунки створюють розпилення води, яке покриває джерела викиду пилу. Пил буде падати і спрямовуватися разом з водою у підстановий тунель для подальшого очищення від окалини.

За допомогою розробленої універсальної програми, що передбачає розрахунок кількості форсунок, загальні витрати води та витрати води на кожну групу клітей, відстань, на якій потрібно встанови форсунку від джерела утворення пилу залежно від обраного діаметра сопел, тиску та температури води, кількості форсунок та калібрів у кожній групи клітей. Було проведено аналіз відношення витрати води кожної групи клітей до загальної витрати води (рис. 1) та залежності витрати води від діаметра сопел (рис. 2) стана 250 ВАТ "ДМЗ".

Для поліпшення механічних властивостей розроблена система технологічного проектування дільниці прискореного охолоджування в потоці сортового стану. Конструкції приладів передбачали подачу на розкат з боку виходу з місця деформації струменя води, що брала участь у теплообміну на всій протяжості активної охолоджувальної зони влаштування. При цьому окалина, яка відривалась від поверхні металу під час його контакту з валками, змочується та уноситься водою, а не потрапляє в атмосферу цеху. Рівень заглушення пиловиділень становив 98-99%. Результати промислового засвоєння на стані 350 ВАТ "ДМЗ" та станах 250 та 360 ЄМЗ підтвердили вірність розрахунків та ефективність прийнятих технічних рішень, що дозволяє рекомендувати розроблену систему технологічного проектування при розрахунках систем прискореного охолодження як на прокатних агрегатах, що реконструюються, так і на знов у введених агрегатах.

Рисунок 1 -Розподілення загальної Рисунок 2 - Залежність загальної виграти

витрати води на різні кліті при

діаметрі сопла 0,003 води залежно від діаметра сопел

Розроблена методика дозволяє визначити конструктивні та технологічні параметри систем охолодження, параметри розміщення приладу. Відносно до вихідного місця деформації задля забезпечення потрібного рівня пилопригнічення, стану температури в процесі як прискореного охолодження, так і за вирівнювання температур у паузах під час транспортування його по рольгангу, а також економічні показники ефективності розроблених систем охолодження. Використовуючи розроблену програму, можливо визначити витрату охолоджувача залежно від температури металу на виході з пристрою та діаметра профілю, що охолоджуваного. Результати розрахунків для стану 350 ВАТ "ДМЗ" подано у таблиці.

Таблиця - Залежність витрати охолоджувача (м³/год) від температури металу на виході з пристрою та діаметра профілю, що охолоджується.

Температура металу, °С	Діаметр профілю, що охолоджується, мм
	20	22	24	26	28	30
700	1032,9	1250,0	1487,1	1745,6	2024,5	2324,0
750	863,2	1044,5	1243,0	1458,8	1691,9	1942,2
800	694,7	837,1	996,1	1169,1	1355,0	1556,4
850	605,7	732,9	872,2	1023,61	1187,1	1362,8

Таким чином економічна ефективність розроблених технологічних рішень визначається в основному збільшенням якісних показників сортового прокату. Разом з цим отримано ефект від економії металу за рахунок зменшення вторинного окалиноутворення. Також досягнено соціального ефекту за рахунок покращення умов праці персоналу при зменшенні тепло- та пиловиділення в атмосферу цеху та неорганізованих викидів у довкілля.

Текст № 9. Аналіз причин погіршення чистоти атмосферного

повітря в місті Донецьк

М.В. Тарковська, Л.В. Чайка

Донецький національний технічний університет

Відомо, що обсяги викидів забруднюючих речовин у Донецькій області досягають майже 40 % від загальноукраїнських. При цьому у структурі викидів "лідирує" чорна металургія (47,7 %), далі йде енергетика (30,9 %), і "почесне" третє належить транспорту (13,2 %).

У 2006 році транспортна галузь викинула в атмосферне повітря 224,9 тис. т шкідливих речовин, серед яких доля автомобільного транспорту максимальна - 95 %.

На території будь - якої адміністративної області автомобільна мережа нерівномірна і має різну інтенсивність руху. У Донецькій області інтенсивність характерна для всіх великих міст, особливо, для Донецька. Разом з цим, у сільських районах транспорт є основним забруднювачем атмосферного повітря. Наприклад, у 2006 році в місті Донецьку від пересувних джерел викиди становили 12%, а у Новоазовському районі-95 %.

За даними, що наведені у монографії гігієнічних досліджень щодо стану екологічного середовища Донбасу, рівень потенційного забруднення викидами відповідно до загального пробігу автотранспорту по території Донецька є максимальним.

Специфіка якісного і кількісного складу валових викидів залежить від структури і потужностей підприємств. Основними токсичними інгредієнтами, що потрапляють у повітря під час експлуатації рухомих транспортних засобів, є оксиди вуглецю (77 %), вуглеводні (13 %) та оксиди азоту (8 %). На діоксид сірки, леткі органічні сполуки, сажу та тверді суспендовані частинки загалом припадає близько 2 % сумарних викидів.

У таблиці 1 наведені усереднений абсолютний і відносний компонентний склад викидів від усіх видів транспорту.

Таблиця 1 - Компонентний склад викидів

Викиди шкідливих речовин		Галузь транспорту			Разом
		Автомобільний	Залізничний	Морський та річковий
CO	т	1452477	33578	15453	1501508
	%	96,7	2,2	1,1	100
СmНn	т	273644	6998	3838	284480
	%	96,2	2,46	1,34	100
N0x	т	130125	16233	30429	176787
	%	73,6	9,2	17,2	100
S02	т	10002	3578	2039	15619
	%	64	22,9	13,1	100
Pb	т	296	2,8	0,7	299.5
	%	98,8	0,9	0,3	100

Аналіз даних показує, що автомобільний транспорт, як об'єкт - забруднювач досліджуваної галузі є найбільш потужним із джерел ксенобіонтів.

Функціонування автотранспорту забезпечують підприємства обслуговування, до яких належать автозаправні станції (АЗС) та станції технічного обслуговування (СТО). З точки зору класу небезпеки АЗС та СТО відносяться до категорії екологічно чистих підприємств (5-ий клас небезпеки). Але споживачі палива, наприклад, легкові автомобілі являють собою небезпеку для атмосферного повітря.

Авторами було виконано розрахунки щодо кількісного компонентного складу викидів на прикладі однієї з АЗС. що розташована у центрі міста Донецька. Середньодобова пропускна здатність її складає близько 600 одиниць транспорту, при цьому питома вага автомобілів, що працюють на бензиновому паливі, досягає 80 %.

Наші спостереження на бульварі Шевченка показали, що за 5 хвилин в одному напрямку проїжджають 3 - автобуси, 17 - мікроавтобусів, 65 - легкових автомобілів, що у середньому на добу відповідно складає: 518 - автобусів, 2937 - мікроавтобусів, 11232- легкових автомобілів

Кількість забруднюючих речовин знаходили за формулою:

де - усереднений питомий викид j-тої шкідливої речовини з одиниці витраченого і-того палива, кг/т;

- витрата і-того палива пересувним складом міста, т;

- коефіцієнт, що враховує вплив технічного стану автомобілів на величину питомих викидів оксиду вуглецю, вуглеводнів, оксидів азоту, сполук свинцю, діоксиду сірки та сажі (визначається за таблицею).

Результати розрахунків кількісного складу відпрацьованих газів, що поступають в атмосферне повітря залежно від обсягів використаного палива, наведено в таблиці 2.

Таблиця 2 - Кількісний склад викидів шкідливих речовин, що потрапляють в атмосферне повітря від автотранспорту.

Компонент	Кількість шкідливих речовин, кг/добу		Разом
	бензини	дизельне паливо
CO	97,3	1,5	98,8
СхНу	13,65	0,25	13,9
NOx	9,5	1,7	11,2
S02	0,4	0,1	0,5
Pb	0,3	-	0,3
С	-	0,14	0,14

Одержані результати дозволяють зробити висновок не тільки відносно екологічності виду палива, а насамперед відносно ролі АЗС. Адже більшість автомобілів заправляються в режимі холостого ходу і впродовж усього напрямку пересування є джерелами забруднення атмосферного повітря. Якщо взяти до уваги той факт, що АЗС та СТО розташовані поблизу і в центрі селітебних районів міста, то стає зрозуміло, що населення дихає брудним повітрям, крім цього різко знижується здатність повітря до самоочищення.