INFLUENCE DE LA PRODUCTION DE LA FONTE EN HAUT FOURNEAU SUR LE MILIEU ENVIRONNANT

Makhortova J.V., Bondar A.S.
Äîíåöêèé íàöèîíàëüíûé òåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò

Èñòî÷íèê: «Îõðàíà îêðóæàþùåé ñðåäû è ðàöèîíàëüíîå èñïîëüçîâàíèå ïðèðîäíûõ ðåñóðñîâ» — 2009 / Ìàòåðèàëû V²²I Ìåæäóíàðîäíîé íàó÷íîé êîíôåðåíöèè àñïèðàíòîâ è ñòóäåíòîâ. — Äîíåöê, ÄîíÍÒÓ — 2009, ñ. 72 — 73.

Äëÿ Äîíåöêîãî ðåãèîíà õàðàêòåðíà ñàìàÿ áîëüøàÿ â Óêðàèíå è â Åâðîïå ãîäîâàÿ ýêîëîãè÷åñêàÿ íàãðóçêà íà ÷åëîâåêà — áîëåå 350 òâåðäûõ è ãàçîîáðàçíûõ âðåäíûõ âûáðîñîâ â àòìîñôåðó, ÷òî îáóñëîâëåíî äåÿòåëüíîñòüþ â îñíîâíîì ïðåäïðèÿòèé ÷åðíîé ìåòàëëóðãèè. Íà äîëþ ìåòàëëóðãè÷åñêèõ ïðåäïðèÿòèé â ðàéîíàõ èõ ðàñïîëîæåíèÿ ïðèõîäèòñÿ 50 — 70 % è áîëåå âðåäíûõ âûáðîñîâ îò îáùåãî èõ êîëè÷åñòâà.

La région de Donetsk est caractérisée par la charge annuelle écologique la plus grande en Ukraine et en Europe. On éjecte dans l’atmosphère plus de 350 kg des rejets nuisibles solides et gazeux par personne qui sont conditionnés par l’activité essentiellement des entreprises sidérurgiques. Pour la part des entreprises métallurgiques dans les régions de leur disposition il se produit 50 — 70 % et plus des rejets nuisibles de leur quantité totale.

La sidérurgie de la région de Donetsk c’est un ensemble puissant industriel qui composé de 12 combinats et usines métallurgiques. La capacité établie des entreprises métallurgiques de la région fait 42 % de potentiel total de la sidérurgie d’Ukraine.

L’atelier de haut fourneau de l’usine métallurgique de Donetsk composé de l’ensemble des hauts fourneaux ¹ 1 et ¹ 2 apporte la part considérable à l’aggravation de la situation écologique de la région de Donetsk. Le haut fourneau se représente l’installation sous la forme d’un grand four à cuve à l’axe vertical travaillant sous la pression et qui sert pour la réduction du minerai de fer (l’aggloméré et les pellets) et l’élimination ses impuretés.

Pour la fabrication de la fonte, on utilise les mati?res premières de minerai de fer (l’aggloméré et les pellets), les additions ferrifères et les fondants complémentaires qui arrivent dans les wagons à fond ouvrant sur l’estacade d’accumulateur et le parc à minerai sur lequel à l’aide du pont-portique à chariot à grappin on les stocke en tas pour leur homogénéisation. Ensuite les matières premières homogénéisées sont chargées dans les wagons pour transporter vers les silos de l’estacade d’accumulateur. Le coke métallurgique de la cokerie arrive en wagons à coke directement sur l’estacade d’accumulateur. Dans le local de sous-silos, les matières premières (le minerai de fer, l’aggloméré, les pellets, les additions les fondants, etc.) sont chargées dans les skips du monte-charge à l’aide du chariot-peseur. Le coke amène dans les skips à travers les trémies peseuses.

Tout les matières premières sont enfournées dans le haut fourneau à l’aide des skips du monte-charge à travers l’entonnoir de réception et le dispositif de chargement ayant la capacité intermédiaire et l’espace entre les cloches. Pour l’égalisation de la pression entre l’espace intérieur de haut fourneau et la capacité intermédiaire du haut fourneau ¹ 1 on amène le mélange du gaz de gueulard et de la vapeur, mais pour le haut fourneau ¹ 2 après la reconstruction on a proposé le système de suppression de la poussière et du gaz d’azote des rejets (le dispositif de chargement du haut fourneau) qui exclue pratiquement les émissions de la poussière et de l’oxyde de carbone. Aussi le haut fourneau ¹ 2 est équipé par le système qui permet de décharger la poussière du dépoussiéreur sans éjection de la poussière et aussi par l’aspiration de la halle de coulée pour cela sur celle-ci est prévu : la coulée à une bascule de la fonte et du laitier avec l’installation des couloirs oscillants avec les capots, desquels on fait l’aspiration de l’air poussiéreux.

Pour économiser le coke et le gaz naturel, dans le haut fourneau ¹ 2 on insuffle le combustible solide pulvérulent préparé des concentrés de charbon bon marché. L’ensemble du combustible pulvérulent est destiné pour la préparation du charbon pulvérisé et son insufflation dans le creuset du haut fourneau. Pour le chauffage du vent de soufflage insufflé dans le haut fourneau, on utilise les réchauffeurs d’air. Le chauffage de l’air est réalisée par le gaz de gueulard. Les produits de la combustion du gaz de gueulard se rejettent dans la cheminée.

La fonte et le laitier dans la mesure de l’accumulation dans le creuset du haut fourneau sont évacués périodiquement par les trous de coulés dans les poches à fonte et à laitier. Pour cela sur la halle de coulée, on installe les couloirs stationnaires à fonte et à laitier. La fonte produite dans le haut fourneau se dirige dans l’aciérie ? fours Martin et dans la fonderie, les surplus de la fonte arrivent sur les machines à coulée. Le laitier part pour l’installation de granulation dans l’atelier du traitement de laitier.

Les gaz formés dans le haut fourneau, après l’épuration primaire sèche dans le dépoussiéreur se dirigent à l’épuration de gaz humide et puis le gaz épuré se dirige vers les réchauffeurs d’air et d’autres consommateurs de l’usine métallurgique. La poussière de gueulard captée dans le dépoussiéreur est chargée dans les wagons et se dirige dans les ateliers d’agglomération de l’Ukraine.

Les sources de la formation, la désignation et la quantité de substances polluantes à rejeter au cours de l’élaboration de fonte dans le haut fourneau sont les suivantes :

  • la réception, le déchargement, le stockage et la homogénéisation des matériaux — ces procédés sont les sources des rejets de poussière (61,2 t/an) ;

  • le transport des composants du lit de fusion vers l’estacade d’accumulateur — le procédé à la suite duquel la poussi?re se rejette dans l’air d’atmosphérique (24,4 t/an) ;

  • le rechargement des matériaux de charge dans le local de sous-silos est aussi la source des rejets de poussi?re (36,7 t/an) ;

  • au chargement des matériaux de charge dans l’espace entre les cloches du haut fourneau, l’hydrogène sulfuré et l’oxyde de carbone (31,8 t/an) et aussi la poussière (0,2 t/an) se rejettent dans l’atmosphère ;

  • pour le chauffage du vent de soufflage insufflé dans les hauts fourneaux, on applique les réchauffeurs d’air qui fonctionnent sur le gaz de gueulard ; les produits de combustion de ce gaz (le peroxyde d’azote en quantité de 34,2 t/an, l’anhydride sulfureux — 69,6 t/an et l’oxyde de carbone — 296,3 t/an) se rejettent par les cheminées ;

  • le gaz formé dans un haut fourneau contient la poussière, qui est captée par les dépoussiéreurs, au déchargement de ceux-ci elle se rejette dans l’atmosphère (0,7 t/an) ;

  • dans la mesure de l’accumulation de la fonte et du laitier dans le haut fourneau, on les évacue périodiquement à travers les trous de coulée correspondant, avec cela dans l’atmosphère il y a l’éjection de l’anhydride sulfureux (26,6 t/an), l’oxyde de carbone (177,4 t/an) et la poussière (112,9 t/an) ;

  • les surplus de la fonte arrivent sur les machines à coulée, avec cela il y a l’éjection de l’oxyde de carbone (40,2 t/an) et de la poussière (26,8 t/an) ;

  • pour la préparation du charbon pulvérisé et son insufflation dans le creuset des haut fourneaux, on utilise l’ensemble comprenant trois lignes de préparation du charbon pulvérisé qui dans l’atmosphère rejette le peroxyde d’azote (6,6 t/an), l’oxyde de carbone (41,5 t/an) et la poussière d’anthracite (7,4 t/an) ;

  • les sections de distribution et de dosage ¹ 1 et ¹ 2 de l’ensemble de la préparation du charbon pulvérisé sont les sources des rejets de la poussière d’anthracite à l’insufflation du charbon pulvérisé dans les hauts fourneaux (2,1 t/an) ;

  • à la désulfuration de la fonte sur l’installation spéciale se forment l’oxyde de carbone (0,5 t/an) et la poussière (2,1 t/an) ;

  • le rejet du gaz de gueulard est accompagné par l’extraction dans l’atmosphère du peroxyde d’azote (1,3 t/an), l’anhydride sulfureux (2,7 t/an) et l’oxyde de carbone (4,9 t/an) ;

    • En résumé, la quantité de substances polluantes, qui se rejettent dans l’air atmosphérique, et leur contribution aux rejets sommaires (1055,1 t/an) de la production de fonte sont les suivantes : les substances sous forme des particules solides — 275,4 t/an (26,1 %), le peroxyde d’azote — 43,1 t/an (4,1 %), l’anhydride sulfureux — 98,8 t/an (9,4 %), l’oxyde de carbone — 592,8 t/an (56,2 %) et toutes les autres substances — 45,0 t/an (4,2 %).

    Donc, le programme de la protection du milieu environnant naturel doit être présenté par les directions principales suivantes du développement des affinages de la sidérurgie qui contribue à la diminution des rejets dans l’atmosphère :

  • la construction des installations pour la préparation et l’insufflation dans les hauts fourneaux du charbon pulvérisé en quantité de 150 — 200 kg/t de fonte et plus, l’utilisation du gaz de cokéfaction au lieu du gaz naturel, du coke spécialement séparé à grosseur de 10 — 25 mm dans le but de diminuer la consommation de coke métallurgique ;

  • la réparation capitale et la construction des nouveaux réchauffeurs d’air, des blocs d’oxygène qui assurent les conditions de l’application à la fusion dans le haut fourneau des succédanés principaux du coke — le charbon pulvérisé, les gaz de cokéfaction et naturel ;

  • la réparation capitale et la construction des installations d’aspiration des locaux sous-silos, des fosses des skips, des capots des couloires de coulée et des poches à fonte avec la suppression de la poussière, de la fumée brune et des gaz toxiques au cours de l’évacuation de la fonte.

    • Donc, la réalisation de ces mesures de protection c’est la voie de l’abaissement de la charge écologique sur la biosphère de notre ville industrielle.

    ©UNTD 2009 Makhortova JV