7.1. Законодавча база охорони навколишнього середовища

Шсля закшчення ДругоТ св1товоТ вшни напрям 1 темпи розвип.у земноТ цив1Л1зац11 зумовили значш змши, з якими людство не стика т ся в жодному з перюд1в своеУ кторП'. Небувале зростання промисложн ■> виробництва призвело до змии навантаження на навколишне середоиплн 1 його глобалыгих перетворень. Виникла нагальна потреба розроблеппл ВсесвггньоУ програми з охороии навколншнього середовища та коорди нащя зусиль щодо и становления.

Створена шсля ДругоТ свпово'Т вшни Оргашзащя об'еднаних плит (ООН) стала головним м1Жнародним форумом, в рамках якого здшстп еться формування фундаментальних природоохоронних принцшпв. I Ьр шою акщею ООН з цього питания було проведения в 1949 р. в мн и Лейк-Саксесс (США) МтжнародноТ науково-техшчноТ конференцп з <>\<> рони природи. На конференщУ зазначалося про безпосереднш зв'ялок охорони природи 31 збережениям 1 розвитком природних, насамперед хар чових ресурсов св1ту та внявлено деяю тенденцп М1Жнародного природ" охоронного сшвроб1тництва, що надал! набуло широкого розвитку в рл.м ках ООН. Виникли державш органи з охорони навколишнього серело вища в Швецп (1969 р.), США, Канад1, Великш Британп (1970 р.), Япшш (1971 р.). В 1972 р. у Стокгольм! пройшла перша Конференщя ООП > питань охорони природи, в якш взяли участь представники 113 держан I а 13 спец1ал!зованих закладов ООН, 1 де вдалося сформулюватн низку вал. ливих прпнцишв та положень, що склали основу декларацп конферепип

За своею юридичною суттю Стокгольмська декларация належлп. /ю м1жнародних документов, що М1стять рекомендацп вщносно дощлмнм и т1еТ чи шшоТ поведшки держави. Принципи, зафжсоваш в шй, буш враховаш в багатьох мьжиародних природоохоронних документах. Сю совно краТн Свропи вони трансформувалися в заключному акп За гальноевронейсько'Т ради з безпеки \ сшвроб1тництва.

Державш органи з природоохоронно'Т полпики виникли у баглтм>\ кра'Тнах. Бшышсть 13 них стали подавати статистичш дат про пап довкшля у сво'Тх краТнах 1 готувати гцор1чш зв1ти на цю тему. I»ул<> сформовано низку мёжнародних оргашзацш, включаючи ЮНЕП (I) п 11 < <1 ЫаНопз Епу1гоптеп(; Ргодгат) спещал1зовану структуру ООН Про грама ООН 13 захнсту навколишнього середовища.

У гравш 1982 р. в рамках програми ООН !з навколишнього ссре/ю вища ЮНЕП було проведено спещальну сес1ю ради, на якш за укна и> 105 краш було прийнято Найробшську деклараций, що зафжсунала I урахуванням нових вимог до охорони природи галька принцшпв взаемо- дн держав у цш сфер!. В цьому самому рощ було створено Мёжиарод- пу Комёсш «Довгалля 1 розвиток» (МКОСК), яка зазначила, що уряди 1 транснащональш заклади не мають вёдокремлювати питания економёч- иого розвитку вёд питань довкёлля. На конференцёТ ООН в Рёо-де- Жанейро (1992 р.) було прийнято тага документа: «Порядок денний XXI столёття», «Декларация Рёо», «Принциии рацёонального використан­ня, збереження та освоения лёслв», «Конвенция про бёологёчне рёзноманёт- тя 1 рамкова конвенцёя про змёну клёмату». Цё документа визначають соцёально-економёчний розвиток з метою забезпечення надежного рёвня життя нин1шшх поколёиь без шкоди для майбутнёх иоколёнь.

У вирёшеннё проблеми зниження матерёальних ресурсёв основним иапрямом е рециклёнг матерёалёв, використання сукупноТ продугащ та вторинних матерёалёв, комплексне використання природних ресурсёв 1 переробка вёдходёв виробництва й споживання.

1дею екологёчноТ безиеки стёйкого промислового розвитку викладе- но в розробленёй у 1992 р. ЮН1ДО 1 затвердженёй резолюцёею Гене- ральноТ АсамблеУ ООН програмё Е8ГО («Есо1о§ёса11 8из1атаЫе 1пс1и51па1 Веуе1ортепЬ>), яка об'еднуе тага критерёТ:

1. пёдтримання стёйкостё бюсфери (встановлення й суворе дотримання норм викидёв у навколишне середовище, а потём постуиове Тх зниження);

2. оптимёзацёя використання ресурсёв (зниження енергосиоживання, витрати матерёалёв, виходу вёдходёв 1 шдвищення ступеня Тх переробки).

Програма ЮН1ДО мёстить визначення еколопчно чистого вироб­ництва — це «безперервне використання сукупноТ иревентивноТ стратеги захисту навколишнього середовища для ироцесёв 1 виробёв з метою зниження ризику для людини 1 довгалля». Екологёчно чисте виробництво (ЕЧВ) — це новий рёвень технологёй.

Основш напрями ЕЧВ — зменшення викидёв та мёшмёзацёя кёлькостё вёдходёв; ЕЧВ коштуе значно дешевше, нёж боротьба з викидами; пе­реход до ЕЧВ потребуе глибокого аналёзу ёснуючого виробництва; обо- в'язковим елементом ЕЧВ е рециклёнг (перероблення власних або «чу­жих» вёдходёв).

Охорона довкёлля, нацёональне використання ресурсёв, забезпечення екологёчно! безпеки життедёяльностё людини — невёд'емна умова стойко­го економёчного та социального розвитку УкраТни.

7.2. ЕКОЛОГ1ЧНА ОЦ1НКА ВИРОБНИЦТВА I ВИКОРИСТАННЯ МАТЕР1АЛ1В

Екологёчнё вимоги до конструкцшних матерёалёв иодёляють на три групи — медико-саштарш, вимоги до технологи виробництва певного матерёалу та можливёсть багаторазового повторного використання цьо­го матерёалу (можливёсть до рециклёнгу).

Медико-саштарш вимоги переважно стосуються матер'тл'ш, яю вико ристовують шд час виробництва обладнання для медично! та харчовоТ промисловость

До друго'Г групи вимог належать юлыасть 1 склад викид1в шдпрн емств, 1ЦО виробляють конструкцшш матер1али. Досить несириятливим за цим показииком е виробництво алюмшш, яке характеризуеться не лише найвищими питомими значениями викщцв, а й Тхшм складом. Кр1м звичайних оксид1в карбону вони мштять ще й дуже небезпечгп фторОВМ1СН1 речовини.

Тому з еколопчносп виробництва сталь мае значну перевагу перед алюм1шем. Останшм часом у розвинених краТнах запроваджуються рхзк1 обмеження на об'ем та склад промислових викщцв в атмосферу, що потребуе великих витрат або нав1ть закриття деяких шдприемств. У зв'язку з цим, починаючи з 70-х рок1в XX ст., спостер1гаетьея тенден­ция до винесення виробництва алюмшш з розвинених краГн у шпп краши. Наприклад, шеля рознаду СРСР шоземш ф1рми поали в алюмнпевш промисловосп Росп та У краши провадне м1сце та зробили Ух основними постачальниками необробленого алюМ1Н1ю у захщш краши. Прогнозуючи цей процес, сл1Д враховувати, що в розвинених щдустр1аль- них крашах виробництво первинного алюм1гню буде поступово скоро- чуватися, а нове його виробництво розмёщуватиметься в економ1чно залежних крашах.

Третя група вимог характеризуе можливёсть матер1ал1в для багато- разового повного використання без отримання будь-яких в1дход1в, що забруднюють або засмгчують навколишне середовище. Ниш вже не викликае сумн1ву, що будь-якнй матер1ал масового використання може мати майбутне лише тод1, коли його виробництво, використання та ути- Л1защя становлять замкнений цикл або наближаються до нього.

К1льюсно цей процес оцшюють коеф1ц1ентом рециркуляцй К_р, який показуе чаетку матер1алу, який повторно використовують п1сля закш- чення служби первинного виробу. Найвище значения цього коеф1Ц1ен- та в чорних метал1в, зокрема у сталь Тшьки 0рган1зац1йн1 причини знижують значения К_р до 60 — 90 %. Тому використання металолому чорних метал!в е важливою ланкою в металургй', а деяк1 ГГ технологй' дають змогу працювати лише на одному металоломь

Можлив1сть повторного використання 1нших матер1ал1В пор1вняно 31 сталлю значно нижче. Рециркуляц1я алюм1н1ю р1зко обмежуеться вкрай низькою якштю повторного, тобто отриманого з металолому та сильно забрудненого металу. Незважаючи на поступове зростання його виробництва, частка такого алюмшш у загальнш мас1 становить близь­ко 20 %, а в промислово розвинених крашах — до 30 —40 %. Розвиток рециркуляцп алюмшш обмежуеться також труднощами збирання алю- м1шевого металолому та забруднення його р1зними дом1шками. Тому навггь у промислово розвинених крашах стушнь його утил1зацп не пе­ревищуе 30 %. У середиш 90-х рок!в XX ст. коефщ1енти рециркуляцй для основних матерёалёв становили, %: чорнё метали — 55, алюмшш — 27, пластмаса — 10, папёр — 35, скло — 45.

Слёд зазначити, що новё, так званё функцёональнё матерёали, розроблеш для вирёшення спецёальних завдань (композита, скловолокно, керамёка, вуглецевё волокна тощо), е матерёалами одноразового використання.

7.3. ХАРАКТЕРИСТИКА ВЩХОД1В

Вёдходи — це задишки, якё утворюються у процесё промислового 1 сёльськогосподарського виробництва та життедёяльностё людей. Вёдходи подёляють за видом (твердё, рёдкё та газоподёбнё) та типом виникнення.

У мёру розвитку виробничих сил загальна маса вёдходёв у свётё зро­стае, тому проблема Ух оброблення 1 знищення стае однёею з найважли- вёших, яку мае вирёшити людство у XXI ст.

Послёдовнёсть заходов, пов'язаних ёз обробленням вёдходёв, така: запобёгання виникнеишо, скорочення кёлькостё, повторне використання та остаточне знищення.

Утилёзацёя вёдходёв у рёзних галузях неоднакова. В металурп'У ступень використання вёдходёв досить високий —■ переплавляння металобрухту чорних 1 кольорових металёв. Досить проблематичним е перероблення твердих побутових вёдходёв (ТПВ), маса яких безперервно зростае. Один 13 варёантёв Ух перероблення — використання способёв високо- температурного оброблення ТПВ у металургёйних агрегатах.

Навёть у разё використання маловёдходних технологёй кёнцевё продук­та виробництва значно меншё витрачених сирих матерёалёв, води, елект- роенерпУ (на виробництвё якоУ витрачаеться вугёлля, газ, пафта 1 т. д.). У добувнш промисловостё, енергетицё, хёмёчному виробництвё, металургёУ, машинобудуваннё, будёвництвё виникають вёдходи, маса яких у свётё постёйно зростае. Цё вёдходи називають техногенными. Проблема поля- гае в тому, що основна маса техногенних вёдходёв не переробляеться 1 не може бути перероблеиа на тих пёдприемствах, де вони утворюються.

Поблизу деяких пёдприемств за багато рокёв утворилися гори (чи звалища) з техногенних вёдходёв, якё ранёше не знищували. Цё скуичення називають техногенными родовыщамы.

Якщо вид вёдходёв дае змогу Ух використовуваги на тому самому виробництвё, де вони утворилися, то застосовують «виробничий ре- циклёнг», зокрема у чорнёй металургёУ.

Певна частина вёдходёв належить до так званих небезпечних — за токсичнёстю, радёоактивнёстю тощо. До речовин першого класу токсично- стё належать, зокрема, ртутевмёснё вёдходи та шлами виробництва хрому, якё мёстять до 5 % високотоксичного шестивалентного хрому. До токсич- них належать також деякё вёдходи машинобудувания: певнё впди шламёв (насамперед гальваношлами); вёдходи, що мёстять кадмёй, арсен та ён. Перероблення таких вёдходёв потребуе особливоУ уваги та використання

Таблиця 7. /. Питомий викид шкщливих речовин в основному металурпйному виробництв!, кг/т продукц!!

Виробництво	Пил	СО	зо2	N0,	Всього
	Металурпйш комбшати 1 заводи УкраУни
Агломерац1Йне Доменне Мартешвське Конвергерне	1,5-2,0 0,8-1,18 0,81-2,9 0,87-1,03	30-41 2,39-12 0,63-4,1 0,7-5,57	0,66-3,18 0,1-0,2 0,28-0,61 0,009-0,06	0,45-0,62 0,08-0,14 1,34-4,30 0,026-0,06	32,6- 46, 3,37 — 31,: 3,06-11,! 1,6-6,7.
	Мета.	1урпйш шдприемства краУн		ее
Агломерацшне Доменне Конвергерне	0,17-0,28 0,08-0,05 0,08-0,15	0,013-0,043 0,7-1,75 1,5-7,96	0,9-1,8 0,02-0,23	0,44-1,50 0,03-0,12 0,005-0,02	1,52-3,6 0,82-2,! 1,58-8,1

спещальних технологий. До досить небезпечних 1Йдход1в належать пени корнсташ (1з ргзннх причин) за призначенням снаряди, м1ни та ш. В ста леплавильному виробництв! таю вщходи зазвичай не використовують.

На тдприемствах чорноУ металургУУ використовують (перероблл ють) велику юльюсть сировини та натвфабрикат1в, таких як зал!зп.1 руда, вапняк, кам'яне вуплля для отримання коксу чи готовий кою, вогнетриви 1 сировина для Ух виробництва, металобрухт та ш. На жаль, поки що не можна назвати металургшне виробництво повшстю без вщходним, деяка (шод1 значна) частина матер1ал1в, що надшшли 11.1 пщприемство теля переробления, потрапляе у в1дходи.

Значне м1сце серед шших матер1ал[в поездають втрати шд час перс робки зал1зно1 руди га в процес1 УУ збагачення. Тривалий час вхтчизпяиа металурпя була зор1ентована на використання багатих зал1зних руд Криворхзького 1 Керченського родовищ, але ниш бага'п руди (60 % Г'с 1 б1льше) вже вибраш. Вм1ст зал1за в основшй мас1 руд становить .'{О 40 %. Зазвичай таю руди збагачують, тобто проводять подр1бнення, мант ну сепарацно, флотацно та ш. Концентрати, що отримують на збагачуваль них фабриках, мёстять 65 — 68 % зал1за. Отже, маса В1ДХОД1В гид час перс робки будних руд досить велика. Х1м1чний склад в1дход1в коливаеться н дуже широких межах, причому вм1ст зал1за у иих може сягати 15, шин 20 %. Останшм часом в1дходи збагачувальних фабрик використонуюп. переважно у буд1вництв1 (камшня, бетон), а металургшне Ух перероблеп ня — справа майбутнього. Економёчно недогцльним е також перевезем ня бщних руд на значш вщеташ для Ух збагачення. Тому руди зазнич.тп збагачують поруч 13 м1сцем вид обутку, 1 на комбшати, що мають у гиш му склад1 доменне виробництво, вони надходять шеля збагачуваппя

Значну частину В1ДХОД1В становлять так зваш викиди в атмосферу (табл. 7.1). Пор1вняльний анализ наведених результат1в сгйдчить не п.1 користь чорно'У металурпУ УкраУни.

7.4. ЕК0Л0Г1Я В Ч0РН1Й МЕТАЛУРГИ

7.4.1 Забруднення пов1тряного середовища тд час агломерацц

Шд час спёкання високодисперсних складових агломерату можли­ве виншшення забруднення ёз самого початку технологичного про­цесу, зокрема забруднення пилоподёбного характеру виникають у разё подрёбнення та холодного иросёювання матерёалу. В процесё робо­ти агломерацёйно! машини можливе виникнення забрудиень у впглядё дисперсних часточок. Кёлькёсть дисперсних часточок розмёром менше нёж 10 мкм становить близько 10 % загальноё' кёлькостё дисперсно! фази в одиницё об'ему повётряного середовища. Вмёст бёльших (мен­ше нёж 100 мкм) часточок становить близько 40 % ё зовсём великих (понад 100 мкм) — близько 50 %. При цьому щёльнёсть дисперсно! фази, що мёститься в повётряному середовищё, може становити вёд 9,2 до 13,0 г/м³.

Основна складова викидёв процесу агломерацё! — пил, який утво­рюеться пёд час перемёшування часточок дрёбних фракцёй (близько 5 мм) у барабаиё для гранулювання. При цьому сиостерёгаеться ёнтен- сивне иёдсушування гарячого матерёалу, що призводить до утворен­ня пилу. 1ншим, не менш важливим фактором, який потребуе облёку, е наявнёсть на поверхнё агломерату шару сухо! пилоподёбно! речо- вини, яка за кожного перевантажування матерёалу утворюе пилопо- дёбнё викиди. Склад дисперсних часточок за результатами !х хёмёч- ного аналёзу у витяжцё агломерацёйно! установки мае такий вигляд, %: Ре₂0₃ - 34-50, СаО - до 7, М§0 - до 5-6, К₂0 - до 5, 5ё0₂ - до 8-15, А]₂О_э - до 2-8, №₂0 - до 1,6, 2иО - до 0,4, МпО - до 0,2, хлориди, сульфёти — до 16, вуглеводнё — до 7,4, ёнше — до 15,5.

Вмёст пилу у вёдхёдних газах залежно вёд дисперсностё стано­вить: вёд зони спёкання шихти 45,8/40, 18,3/40 — 30, 9,3/30 — 20, 8,4/20 — 10, 7,3/10 — 5, 10,9/5 — 0, вёд зони охолодження агло­мерату 71/40, 5/40 - 30, 5,5/30 - 20, 7,5/20 - 20, 8/10 - 5, 3/5 — 0 (в чисельнику вмёст часточок, %, а в знаменнику !хнё розмё- ри, мкм).

Крём иилоподёбних складових у вёдхёдних газах процесу агломера­цё! також мёстяться: оксид карбону (II) — 0,7 — 14 %, оксид карбону (IV) — 7 — 5, кисень — 12—16, нётроген — 78 %, сёрчаний ангёдрид — 0,2 —3 г/м³, вуглеводнё — 0,022 —0,22 кг/т.

Агломерацёйний пил досить високодисперсний. Розмёри його часточок становлять вёд 5 до 40 мкм. Викиди ииловмёсних газёв агломсрацёйиою мапшною типу ОПР досягають 30 — 35 тис. м³/рёк при запорошеностё 2,7-5 г/м³.

2. Забруднення пов1тряного середовища пщ час виробництва коксу

Камерш печ1 для коксування (коксов1 батаре'О використовуют1> .1 метою отримання коксу внаслщок шрол1зу вихщних компонент шихти за шдвищених температур. За гехнолопею використовують сум!ш вуп'л ля р13ного складу, у процес1 перемёшування якого вщбуваеться знание вщцлення пилу. Попередне нагр1ванпя сум1нп, що сприяе пщвищенню стаб1льност1 коксу та здшснюеться в камерах згоряння, зумовлюе реакции з компонентами навколишнього середовища, внаслщок чого утворюють ся токсичш сполуки. 1хнш середнш умёст у вщхщних газах становить 11 % СО_?, 2,5-7,6 кг ^_хО_у/ _т шштря, 0,2 % СН₄, 7,0-11,0 5(),, кг/т пов1тря, 0,23 % вуглеводню, 0,007 бензолу, кг/т новётря та сл1 ди бензопрену.

Продукта трол1зу, що входять до складу вщхщних газ1в, потребу ють IX утшпзацп, для чого потребно використовувати скрубери та електро фёльтри. Ефекгившсть застосування електроф1льтр1в залежить вщ умов Тх експлуатацп, зокрема вщ температури В1дх1диих газёв на виход1 з димових труб. Запилення димових потокёв може досягати 50 мг/м³ за температури вщхщних газёв 350 °С.

Отже, коксування вугёлля супроводжуеться викидами шкщливих сполук в атмосферу, що в казус на еколопчну небезпеку процесу 1 потре­буе застосування шженерних засоб1в, як1 б забезпечили зниження цих викид1в до певного рёвня, а токсичн] сполуки глибоко окисиювали на зал1зних або платино-палад1евих катал1заторах.

П1сля зак1нчення процесу коксування готовий кокс вивантажують (виштовхують) 13 коксових печей, що також супроводжуеться видшен- ням велико"! к1лькост1 пилу й газ1в. Тому тут ефективним е застосуван­ня р1зних кожуххв та рухомнх вптяжних ковпак1В, як1 е складовою газоочисних споруд. Нерухом1 кожухи можна розм^щувати над коксо­вого батареею (коксовими печами) так, щоб пщ час виваитажения коксу ШКЩЛИВ1 речовини разом з конвективними потоками газу вилучалися через кожух. Така конструкщя мае забезпечити продуктившсть венти- ЛЯЦ1ЙН01 системи 100—150 м³/хв. Кр1М того, очищати гази вщ пилу пщ час розвантаження коксу 13 коксових печей можна, застосовуючи рукавн1 ф1льтри, скрубери Веитур1 та мокрё електроф1льтри. К1льк1сть пилу, що вид1ляеться у процес1 коксосортування, становить до 700 г/т коксу.

2. Викиди доменного 1 сталеплавильного виробництва

Загальна юлыасть В1дхщних колошникових газ1в становить 1100 2200 м³/т залёза. Анал13 складу колошникових газ1в доменноТ иеч1 гад- тверджуе наявшсть у них, %: СО — 23 — 40, С0₂ — 15 — 22, Н₂ — 1,5 —

6,0. Хёмёчний склад аерозольних часточок колошникових газёв доменноё печх, а також викидёв пщ час десульфурацп карбёдом кальцёю такий:

Компоненти	Са	М8	Мп	Ре	С	5Ю:
Вмёст, %
у колошникових газах	2,9	1,2	0,38	47	12	12
пёд час десульфурацп	32	1,3	1,14	25	23	10

Вмёст с у б м ё кр о с к о л ё ч и и х часточок у вёдхёдних газах визначаеться процесамп випаровуваиня легколетких компонентёв шихти Ша, К, 2п та ёи.) пёд час проходження шихти крёзь високотемпературну зону до­менноё печё.

Деякё технологёчнё операцёё у процесё виробництва сталё також супро- воджуються видёлеиням шкёдливих викидёв. Так, у конвертерному вироб­ництвё сталё в процесё продувания рёдкого металу киснем крём аерозо- лю, що утворюеться, в повётрё робочоё зони видёляються СО, С0₂, К₂, Н₂, що е токсичними газами.

Для вилучення шкёдливих викидёв ёз иовётря робочоё" зони, тобто для запобёгання потраплянню ёх у повётря робочоё' зони, застосовують ёнженерно-технёчне обладнання. Переважно це витяжнё засоби, мокр! та сухё електрофёльтри, скрубери, рукавнё фёльтри. Пёд час випускання готово!' сталё застосовувати стацёонариё коиструкцёё' витяжних засобёв не рекомендуеться, оскёльки при розливаннё сталё положения конверте­ра постёйно змёнюеться.

3 метою ефективного вилучення шкёдливих викидёв ёз мёсця ё'х ёнтен- сивного утворення пёд час розливання металу потрёбно герметизувати робочий простёр печё, тобто розмёщувати пёч у кожусё з витяжним ков- паком, що охолоджуеться водою, а також вентиляцёйними отворами, через якё може вёдбуватися емёсёя викидёв ё вилучення ёх з повётря робочоё зони витяжними засобами.

Пёд час плавки в електричних печах для розплавлення металобрухту, що е вихёдним матерёалом, у середньому витрачаеться 470 кВт/т сиро- вини. Для очищения 1 т сировини вёд олив та ёнших иеметалевих мате­рёалёв, що мёстяться в металобрухтё, витрати електроенерпё становлять 110 кВт.

Енергетичнё показники технологёчного процесу виробництва сталё в електропечах приводить для того, щоб показати наявнёсть двох етапёв технологёё процесу плавки, якё характеризуються рёзними тепловими умовами, отже, рёзними умовами винесення шкёдливих викидёв ёз об'ему печё в процесё плавки.

473

Пёд час завантаження у пёч металобрухту його складовими можуть бути рёзнё мастила, неметалевё матерёали, легкоплавкё метали та сплави, що не мёстять залёза (2п, РЬ, та ён.), але якё е джерелами шкёдливих викидёв. На початку завалки металобрухту в пёч, днище якоё достатньо гаряче, мастила та ёншё легкозаймистё матерёали починають горёти в печё, ё шкёдливё видёлеиня виносяться конвективними потоками в цех.

16 Основи мет. вир-ва.

К] л ьк 101 га оценка дае змогу навести усереднене значения забруднепь: за першого завантаження кёлькёсть викидёв становить 140, а за повтор його збёльшуеться до 320 мг/м³ повётря. Загалом кёлькёсть шкёдливих викидёв пёд час завантаження сировини в електропёч змёнюеться вёд 0,25 до 0,5 кг/т сталё. Для вилучення цих викидёв з повётря робочоУ зони потрёбно використовувати витяжнё пристроУ, наприклад навколо електропечё будують герметичний кожух, який сумёсний з повёт ропроводами вентиляцёйноУ системи. У цьому разё всё шкёдливё викиди незалежно вёд технологёчного етаиу плавки виводяться за межё цеху.

Серед переплавних ироцесёв спецёальноУ металургёУ за кёлькёстю шкёд- ливих видёлень та впливом на навколишне середовище найбёльш значним е електрошлаковий переплав. 1ншё процеси типу ВДП, ЕПП, якё вёдбу- ваються у вакуумё, характеризуються значно меншою шкёдливою дёею на робочий персонал ё навколишне середовище. Проблеми, якё виника- ють при цьому, не такё значнё, нёж при ЕШП ё, головне, вони вирёшують ся тим набором засобёв ё пристроУв, який розроблений ё розробляеться для електрошлакових технологёй (ЕШТ).

Процеси ЕШТ супроводжуються значними тепло- ё газовидёленнями. Джерелами теплоти е дзеркало шлаковоУ ванни, виливок ё шлакова шапка шсля вилучення Ух ёз кристалёзатора, нагрётё витратнё електроди та Ухнё недогарки, флюсоплавильиий тигель-кёвш, флюсопрокалювальнё печё, иёчнё та флюсоплавильнё трансформатори тощо. Для ефективного захи- сту вёд теплового вииромёнювання ё забезпечення нормальних умов працё на дёлянках ЕШТ широко використовують рёзнё системи й засоби, до яких належать припливно-витяжна вентиляцёя загального призначен- ня, теплозахиснё екрани, водоохолоджуванё кришки, що встановлюють на кристалёзатори й флюсоплавильнё тиглё, термоси для накопичення гарячих виливкёв та Ух повёльного охолодження, рёдкё футерувальнё сумёшё, якё наносить на гарячий зливок. Загалом цё заходи дають змогу повнёстю усунути видёлення теплоти у виробничё примёщення.

Процес формування електрошлакового виливка вёдбуваеться у водо- охолоджуваному кристалёзаторё пёд шаром шлаку без ёстотного газовидё- лення. Однак для запобёгання попадания нагрётих газёв, якё видёляються в атмосферу й виробничё примёщення особливо у перюд розплавляння флюсу, установки ЕШТ ё флюсоплавильнё печё облаштовують системами мёсцевого газовёдсмоктування. Вёдмённёсть Ух вёд аналогёчних систем цеху ЕШП металургёйного заводу полягае в тому, що широка номенк­латура виливкёв потребуе гнучкоУ системи газовёдсмоктування з набо­ром змённих кожухёв. Гази, якё вёдходять, проходять цикл послёдовиого очищения вёд пилу й шкёдливих газоподёбних сполук, якё нейтралёзу- ються у замкненёй зворотнёй системё циркуляцёУ вапняного молока. Систему димоочищення обслуговуе один оператор, внаслёдок чого за- безпечуеться повна нейтралёзацёя шкёдливих газёв та охолодження га­зоподёбних иродуктёв, якё вёдходять, у процесё ЕШП ё розплавлення флюсу.

Досить важливим е питания водопостачання д1лянки ЕШТ. Витрати води для охолоджування гид час виплавки багатотоннажних заготовок досягають 400 — 500 м³/год, причому вода мае подаватися безперебшно. Найменша перерва у подаванш води призводить до виникнення аварийно! ситуацп. Забезпечити тага витрати за мппмального використання св1жоТ води може лише оборотна система водозабезпечення з двома циклами холодно! й гарячо! води, теплообмшником 1 насосною станщею.

Використання електронагр1вання замёсть газового для термообробки зливюв дае змогу створити безпечш умови правд у зв'язку з вщсуттстю токсичних ВИКИД1В в атмосферу цеху.

Для очищения вщ пилу газ1в, що виходять з електрошлакових 1 флюсоплавильних печей, уперше у вгтчизняшй практищ використано рукавш фёльтри для нейтралхзацп токсичних викщцв.

7.5. РЕСУРСОЗБЕРЕЖЕННЯ I ПРОБЛЕМИ ОХОРОНИ ПРИРОДИ В МЕТАЛУРГН

Одна з найважлив1ших проблем, що стоять перед людством у XXI ст., — проблема вщповщност1 (чи невщповщносп) зростаючих потреб людини з можливютю \'х задоволення ресурсами нашо! планети.

У деяких промислово розвинених крашах витрати, пов'язаш з вирЬ шенням проблем еколопТ та охорони природи, вже перевищили 2 — 2,5 % щодо валового национального продукту, а правил шженерного пщходу до оргашзацп технологи виробництва часто стали позначати як правило «ЗЕ» Епег§у + Есо1о§у + Есопоту.

Основт види небажаного впливу людини на навколишне середо­вище — забруднення атмосфери, пдросфери й земноТ поверхш, висна- ження природних ресурсов та в!дчуження або непридатн1сть для с1ль- ськогосподарського використання значноТ площг земель.

Одшею з галузей, до Д1Яльносп якоТ щодо ресурсозбереження та екологп людство ставить серйозн! претензп, е металурггя. Наприклад, металург1йний комбшат повного циклу, що вииускае 10 млн т стал! за р1к, до запровадження суворих заходш контролю щороку викидав в атмосферу понад 200 тис. т пилу, 50 тис. т арки, 250 тис. т оксиду карбону (II), оксид1в нггрогену та шших речовин. Кр1м того, робота заводських агрегатов супроводжуеться шумом та вгбращею.

Металург1Йне виробництво характеризуеться утворенням велико!" К1ль- кост! шлаку, який у раз1 збер1гання у шлакових звалищах займае значш площ1, що пов'язано з в1дторгненням значних земельних уг1дь, забруднен- ням грунту та водного басейну, потребуе будування зал1зничних шляхгв та шших об'екпв. Витрати на захист довгалля, включаючи водний 1 по- вётряний басейни, на боротьбу 13 шумами та в1брац1ею, вилучення гпнних в1дход1в виробництва безиерервно зростають. Вони вже перевищили 5 %, а на деяких заводах досягають 20 % загальних кашталовкладень.

7.5.1. Структура металургшного виробництва

1сторично склалося, що структура виробництва чорних металов в Украпп й Росп значно вщрёзнялася вщ структури виробництва в шших промислово розвинених крашах свёту. Ниш ця структура вважаеться нерацюнальною.

Промисловшть в Украпп ще не повшстю перейшла вщ традицшно! технологи, яка склалася, до сучасно'Г, що Грунтуеться на замшё розли­вання сталё у виливнищ безперервною розливкою, на широкому вико- ристанш листового прокату (з наступним штампуванням, зварюванням 1 вщповщним зменшенням масштаб1В використання металообробних верстат1в з виникненням мшьйошв тонн стружки), на широкому вико- ристанш способёв позашчного оброблення з метою отримання металу високого ступеня чистоти та якость Тому ефективно використовуеться лише частина сталё, що виплавляеться (умовно можна вважати, що вироб- ляеться «надм1рна» юльюсть стал!, вщповщно добуваеться «надмёрна» юльюсть руди, вуплля, яке коксуеться, «надмёрна» юльюсть аглофабрик, доменних печей, завод1в для виробництва вогнетривких матер1ал1в, тобто «надмёрна» юльюсть виробництв, дуже тяжких з погляду екологхГ). Припустимо, що в крапп виплавляють за р1К 100 млн т стал1, яку розли- вають у зливки, призначеш для прокатування. Витратний коефгщент вщ сталё до прокату залежить В1Д марки сталё та виду прокату, тобто знаходиться у досить широких межах. Будь-яка частина металу на шляху В1Д сталеплавильного агрегату до готового зливка втрачаеться (втрати вщ браку, недоливи тощо), але основш втрати металу вщбувають­ся на шляху В1Д виготовлення зливка до його прокатування. Середиш витратний коефёщент вщ зливка до готового прокату становить 0,74; що означае, що 13 кожних 100 млн т рщко! стал1, розлито! у зливки, отримують лише 73 — 75 млн т готового прокату (основна причина втрат металу — головна 1 хвостова обр1зь зливюв). За середнього витратного коефвдента в машинобудуванш (тобто на шляху вщ прокату до гото- вих деталг та виробу), близькому до 0,8 (у загальному машинобуду­ванш — 0,82, в пщшипниковш промисловост! — 0,55, транспортному машинобудуванш — 0,86, будхвництв! — 0,95), близько 20 % готового прокату йде в стружку, обрёзь, видавки, юнщ, обло! тощо. Отже, маса готових вироб1в, отриманих 13 100 млн т рщко! стал1, становить (73 — 75)0,8 = 58,4 — 60,0 млн т.

Звичайна технолопя не дае змоги достатньо проводити рафшуван­ня стал! вщ таких шкщливих дом1шок, як С1рка, фосфор, неметалев! включения 1 гази. Кр1м того, пщ час розливання стал1 в зливки, особливо велию (середня маса одного зливка безперервно зростае, осюльки збшьшуеться продуктившсть прокатних стан1в), неминуче вщбуваються лжвацшш процеси та порушення сущльносп металу внаслщок усадних явищ та ёнших процес1В. Саме тому на ста;и! проектування в конструк- щю закладають певний запас мщност!, який залежить вщ характеру

майбутнього навантаження (статична, знакозмённа, ударна тощо). Коефё- цёенти запасу зазвичай приймають вёд 1,5 до 3,0. Якщо в ирикладё, що розглядаеться ирийняти цей коефёцёент таким, що дорёвнюе 2, то отрима- емо, що ефективно використовують лише (58,4 - 60,0)/2 = 29,2 - 30 млн т сталё, яку виплавляють.

Ситуацёю можна змёнити, якщо традицёйне розливання сталё у ви­ливнищ замёнити на безперервне розливання. Вихёд прокату при цьому збёлыиуеться з 73 —75 до 95 —97 %. Замёна сортового прокату на про­кат складних профёлёв ё листовий прокат з наступним штампуванням чи зварюванням дае змогу довести масу виробёв до 80 — 85 % млн т вёд кожних 100 млн т виплавлено'ё сталё.

Сучаснё способи позапёчного оброблення чавуну й сталё (оброблення шлаками, порошковими сумёшами, продувка ёнертними газами, оброб­лення вакуумом) дають змогу отримувати сталь ёз дуже малим умёстом шкёдливих домёшок. Використання сталё з гарантовано низьким умё­стом шкёдливих домёшок виключае основнё дефекти, иов'язанё з лёквёда- цёею ё виникненням газових бульбашок та ёнших дефектёв, ё дае змогу наблизити коефёцёент запасу до одииицё. Отже, результатом нових тех- нологёй, що грунтуються на сучаснёй технёцё, е значно кращё показники. Так, ёз кожних 100 млн т виплавлено'ё сталё ефективно використовують уже не 29,2 — 30,0, а 75 — 85 млн т.

Висока технёчна культура виробництва у промислово розвинених краё'нах за порёвняно менших масштабёв металургёйного виробництва дае змогу виробляти бёльшу масу продукцёё' машинобудування.