8 Vplyvy výroby ocele na životné prostredie

Najpoužívanejším stavebným a strojárskym materiálom na svete je oceľ. Sektory stavebníctva a infraštruktúry spotrebujú o niečo viac ako polovicu všetkej vyrobenej ocele. To vyvoláva otázku: má výroba ocele vplyv na životné prostredie?

Oceľ sa bude s najväčšou pravdepodobnosťou vo veľkej miere využívať v rôznych konštrukciách, vrátane pouličného mobiliáru, viacposchodových budov, domov a mostov, a to ako v štruktúre konštrukcie, tak aj v jednotlivých častiach.

Hodnota ocele na celom svete je obrovská. Oceľ tvorí približne 95 % všetkých vyrobených kovov a má významný vplyv na ekonomiky a spoločnosť aj inými spôsobmi ako len finančným ziskom. Je to životne dôležitá surovina pre širokú škálu tovarov a použití vďaka svojej prispôsobivosti, sile a praktickosti.

čo je oceľ?

Najprv by sme mali preskúmať definíciu ocele predtým, ako ju preskúmame účinky na životné prostredie. Zjednodušene povedané, oceľ je zliatina pozostávajúca predovšetkým zo železa, uhlíka a mangánu spolu so stopovými množstvami kremíka, síry a kyslíka.

Táto zliatina obsahuje 2 % a 1 % uhlíka a mangánu. Vznikajú však nízko, stredne a vysoko uhlíkové ocele a ocele komerčnej kvality majú zvyčajne výrazne nižšie koncentrácie týchto zložiek.

Pevnosť a tvrdosť ocele sú odvodené od uhlíka, čo tiež robí materiál krehkejším a horšie opracovateľným. Preto zabezpečenie toho, aby bola oceľ správnej kvality pre jej zamýšľané použitie, si vyžaduje starostlivú kontrolu obsahu uhlíka. Väčšina ocele má 0.35% uhlíka, zatiaľ čo veľmi málo má 1.85%.

Pridaním ďalších prísad do tejto zmesi je možné dodať oceli vhodné úžitkové vlastnosti. Napríklad pridanie chrómu vedie k výrobe nehrdzavejúcej ocele.

Environmentálne dopady výroby ocele

Proces premeny železnej rudy na oceľ začína od baníctva, alebo zjednodušene povedané, toto je prvá fáza procesu. Proces odstrelu atď., s uhlie je vysoko znečisťujúce. Uvoľňuje niekoľko znečisťujúcich látok vrátane pevných častíc, fugitívneho prachu a oxidov síry.

• Koksovňa
• Vysoká pec
• Oxid uhličitý
• Oxidy dusíka
• Oxid siričitý
• Prach
• Organické znečisťujúce látky
• voda

1. Koksovňa

Uhoľný decht, VOC, arzén, berýlium, chróm a ďalšie materiály patria medzi znečisťujúce látky uvoľňované z pecí na uhlie. Sú jedovaté a možno aj rakovinové.

2. Vysoká pec

Železná ruda sa taví na výrobu tekutého železa vo vysokej peci. Základná kyslíková metóda je názov tejto techniky. Surové železo, tiež známe ako surové železo, sa vyrába v peci privádzaním zmesi kovovej rudy, koksu a taviacich činidiel, ako je vápenec. Surové železo sa potom spracováva na oceľ.

Technológia EAF (Electric Arc Furnace) je alternatívou, ktorá namiesto surového železa taví oceľový šrot pri vysokých teplotách. Oba procesy vedú k produkcii znečisťujúcich látok, ako sú uhľovodíky, oxid uhoľnatý, PM, NO2 a SO2.

3. Oxid uhličitý

Oxid uhličitý (CO2) je kvantitatívne najväčší vzduchom prenášané emisie z oceľových zariadení. Zmeny v množstve ocele vyrobenej z rudy majú vplyv na emisie oxidu uhličitého, pretože vysoké pece a závody na výrobu huby znižujú železnú rudu, ktorá je primárnym zdrojom emisií.

Napríklad používanie fosílnych palív v peciach na tepelné spracovanie a dohrievanie produkuje emisie.

Približne polovica energie spotrebovanej v oceliarskom priemysle celkovo pochádza z uhlia používaného ako redukčné činidlo vo vysokých peciach a závodoch na výrobu hubového železa (spracovateľské uhlie plus iné druhy energie). Približne 90 % emisií oxidu uhličitého z oceliarskeho sektora pochádza z uhlia.

4. Oxidy dusíka

Emisie oxidov dusíka (NOx) vznikajú väčšinou v koksovniach, elektrických oblúkových peciach, peciach na ohrievanie a tepelné spracovanie, morení kyselinou dusičnou a v doprave.

Kvôli vysokým teplotám požadovaným v železiarskom a oceliarskom priemysle je ťažké zabrániť tvorbe oxidov dusíka počas procesov spaľovania paliva, pretože dusík je prítomný vo vzduchu.

5. Oxid siričitý

Emisie oxidu siričitého (SO2) sú úzko spojené so spaľovaním ropy, predovšetkým pri výrobe koksu a ohrievacích peciach.

6. Prach

Väčšina operácií oceliarskeho priemyslu má za následok tvorbu prachu, najmä tie, ktoré sa týkajú vysokých pecí a koksovacích zariadení. Vývoj ventilačných systémov, filtrov a odprašovacích technológií viedol k výraznému zníženiu emisií prachu.

Všeobecne povedané, inštalované filtre dokážu eliminovať viac ako 99 percent prachových častíc, ktoré sú prítomné v extrahovaných pecných plynoch.

Kovový obsah prachu – zinok, nikel, chróm a molybdén – sa odstraňuje, manipuluje sa s ním a v podstate sa recykluje, čím sa stáva cenným vedľajším produktom.

Skutočné a špecifické emisie prachu sa od roku 80 znížili približne o 1992 %. Štúdie na machu uskutočnené počas niekoľkých desaťročí ukázali, že emisie kovov sa znížili predovšetkým spolu s prachom.

V oceliarskom sektore sa emisie prachu už nepovažujú za významný environmentálny problém. Treba poznamenať, že moderná čistiaca technológia je drahá a energeticky náročná, vrátane manipulácie s prachom.

7. Organické znečisťujúce látky

Primárnym zdrojom emisií uhľovodíkov je použitie rozpúšťadiel pri postupoch, ako je maľovanie a čistenie. Pece používané vo výrobnom procese na tavenie kovového šrotu sú primárnym zdrojom emisií uhľovodíkov. Emisie uhľovodíkov z taviacich pecí môžu súvisieť so zmenami v procesných parametroch pece, ako aj s najväčšou pravdepodobnosťou so zložením šrotu.

V spojení s filtrami môže účinná separácia prachu a teplotný manažment spalín znížiť určité znečisťujúce látky, ako sú dioxíny, ktoré sú väčšinou viazané na prachové častice. Ako však ukazujú výsledky meraní oceliarní z roku 2005, je mimoriadne ťažké posúdiť emisie dioxínov.

8. voda

Primárne využitie vody je v chladiacich postupoch. Procesná voda sa používa ako mazivo na čistenie, morenie a čistenie procesných plynov. V menšom množstve sa používa aj voda používaná na sanitáciu.

Tam, kde je morská voda dostupná, výmenníky tepla ju využívajú väčšinou na nepriame chladenie. To naznačuje, že zvýšenie teploty nie viac ako o niekoľko stupňov nebude mať vplyv na vodu, keď sa opäť uvoľní. V iných prípadoch chladiace techniky využívajú povrchovú vodu z jazier a vodných tokov.

Povrchová voda sa bežne používa aj ako procesná voda v oceliarňach; po čistiacich procesoch, ako je sedimentácia a separácia olejovej vody, môže dosiahnuť mieru recyklácie presahujúcu 90 %. Okrem toho, že sa komunálna voda používa na sanitáciu, v malých množstvách sa používa aj na technologickú vodu.

záver

Mnoho oceliarskych podnikov v súčasnosti nedodržiava najlepšie postupy, pokiaľ ide o riešenie environmentálneho vplyvu výroby ocele a problému emisií. Na dosiahnutie súladu s predpismi a zníženia znečistenia ovzdušia spôsobeného oceliarskym priemyslom sú potrebné rýchle a zásadné opatrenia.

Jedna metóda redukcie priemyselné znečistenie je použiť zachytávanie a sekvestrácia uhlíka (CCS), ktorý odstraňuje oxid uhličitý z priemyselných závodov pri zdroji. CCS je však drahý a energeticky náročný proces, ktorý môže byť tiež veľmi škodlivý.

Podľa štúdií môže spaľovanie uhlia, atď., zvýšiť emisie o 25 %, ak sa používa CCS. Jedinou realizovateľnou možnosťou je lacná a vysoko efektívna metóda pokrytia rozsiahlych oblastí.

Odporúčanie

• 9 najlepších kurzov uhlíkovej stopy
  .
• 18 spôsobov, ako znížiť uhlíkovú stopu doma
  .
• Dôvody, prečo sú zachytávače uhlíka dôležité
  .
• 11 uhlíkových negatívnych produktov znižujúcich skleníkové emisie
  .
• Čo sú to umelé uhlíkové drezy, ako sa vyrábajú?