Модернизации конвертерного цеха

 

9.2.1 Мероприятия по улучшению условий труда

 

Наличие опасных и вредных  производственных факторов вызывает необходимость применения специальных организационно-технических мероприятий, снижающих неблагоприятное воздействие на организм человека.

 

 Организационные мероприятия

 

Для уменьшения травматизма  и аварий проводят инструктажи рабочих  и служащих по технике безопасности, производственной санитарии, противопожарной охране.

Помимо инструктажей, для  обеспечения безопасности труда  имеет место профессиональный отбор, цель которого выявлять лиц, непригодных  по своим физическим и антропометрическим данным к участию в том или  ином производственном процессе.

Рациональная организация  производства и труда является одним  из условий в деле предотвращения травматизма, профессиональных заболеваний и аварий.

Для предупреждения производственного  травматизма большое значение имеет  организация выполнения работ безопасными  способами и приемами.

Для предотвращения аварий и несчастных случаев важное значение имеет применение системы планово-предупредительных  ремонтов (ППР), разработка планов ликвидации аварий.

В кислородно-конвертерном цехе существует целый перечень опасных работ и отдельных технологических операций, где имеются потенциально-опасные условия труда или применяются опасные приемы работы. Поэтому, на производстве осуществляется контроль за соблюдением работниками всех требований по охране труда. На самих же рабочих возлагаются обязанности: соблюдение инструкций по охране труда, установленных требований обращения с машинами и механизмами и пользования средствами индивидуальной защиты. При нарушении этих правил на работников может налагаться дисциплинарное взыскание (замечание, выговор, увольнение),  лишение премии.

Особое место в организации  работ по предупреждению несчастных случаев и проведению мероприятий, обеспечивающих безопасные и здоровые условия труда, занимает служба охраны труда. Инженер по охране труда осуществляет внутрипроизводственный контроль охраны труда с проведением мероприятий по обеспечению здоровых и безопасных условий труда, осуществляет контроль по соблюдению в цехе законодательства по охране труда и проверку выполнения намеченных мероприятий.

Помимо этого для повышения  уровня безопасности и снижения травматизма проводятся смотры-конкурсы по профилактике травматизма, культуре и эстетике производства.

 

Технические средства защиты

 

Для исключения несчастных случаев при выполнении технологических  операций и обслуживании механизмов и машин, обеспечения безопасных и здоровых условий труда и  предотвращения воздействия опасных  и вредных производственных факторов на человека в конвертерном отделении  предусматривается комплекс специальных технических средств и мер.

 

Механизация, автоматизация  технологических процессов

 

Во многом безопасность ведения  технологического процесса определяет степень его механизации и  автоматизации, поскольку исключает  непосредственный контакт рабочего и объектов производства. Так, управление технологическими процессами в цехе осуществляется с помощью автоматизированной системы  (АСУ ТП).

Наряду с автоматизированной системой управления технологическим  процессом выплавки стали в ККЦ предусматривается дистанционное управление машинами и оборудованием (наклоном конвертера; самоходным скраповозом, шлаковозом и сталевозом с пульта управления, доставкой и загрузкой сыпучих материалов и ферросплавов в конвертер и ковш; установкой для отвода и очистки конвертерных газов).

 Сигнализация  безопасности

 

Сигнализация безопасности является средством предупреждения работающих о поступающей опасности. К сигнализирующим устройствам относятся световые и звуковые сигналы, различные указатели уровня жидкости, давления, температур. Эффективность действия сигнализирующих устройств зависит от внимания и обученности самих работающих.Световые и звуковые сигналы подаются непосредственно перед наступлением опасности. В некоторых случаях они предупреждают, если какой-либо узел агрегата не сработал. Это делается для того, чтобы своевременно принять меры для его исправления, не допустив аварии. Сигнальными устройствами снабжаются подъемные и транспортные устройства.  

Защита от тепловых излучений

 

В местах прохода сталевозов, чугуновозов с жидким металлом, шлаковозов с жидким шлаком, а также в местах, подвергающихся воздействию теплоизлучения должна быть предусмотрена теплозащита металлоконструкций здания и оборудования. Все колонны вдоль пути движения сталевоза на высоту до 8 м футеруются огнеупорным кирпичом, балки и площадки над сталевозами защищаются специальными экранами из нержавеющего металла или водоохлаждаемыми экранами (балки над конвертером).

Для защиты металлоконструкций здания и оборудования расположенного над конвертером предусматривается  полное укрытие конвертеров, обеспечивающее улавливание факела, образующегося при завалке металлолома и заливке чугуна. Для обеспечения укрытия необходимых размеров и обеспечения технологии завалки металлолома и заливки чугуна и с целью удаления тросов крана от зоны выбивания факела.

Устройство аспирационных систем

 

Образующиеся при продувке в конвертере дымовые газы полностью  улавливаются, охлаждаются, подвергаются очистке на газоочистке мокрого типа и передаются на установку использования конвертерных газов.

Для предотвращения выбивания  конвертерных газов через технологические отверстия в котле-охладителе конвертерных газов предусматривается их отсечка азотными эжекторами.

Для улавливания неорганизованных выбросов, образующихся при завалке  металлолома и заливке чугуна в конвертер, выпуске металла, слива  шлака из конвертера предусматривается  полное укрытие конвертеров с  индивидуальным отводом уловленных газов на центральную газоочистную станцию конвертерного цеха.

Защита от  шума и вибрации

 

Для уменьшения уровней шума и вибрации предусматривается герметизация постов управления с устройством звукопоглощающей облицовки внутренних поверхностей ограждающих конструкций, звукоизолирующие укрытия шумящих узлов агрегатов.

В качестве ограждающих конструкций  встроенных помещений и постов управления в конвертерном пролете предусматривается  применение трехслойных панелей. Внутренние поверхности стен и потолков в необходимых случаях облицовываются звукопоглощающими материалами. Стыки герметизируются с использованием резиновых и полиуретановых прокладок.

Предусмотрено снижение шумовых  характеристик от оборудования конвертерного пролета. Предусматриваются мероприятия по звукоизоляции и звукопоглощению в источниках возникновения шума, на пути его распространения.

Вентиляция  (Аэрация производственных зданий)

 

В связи с выделением в  кислородно-конвертерном цехе значительных количеств тепла, пыли (особенно мелкодисперсной, витающей в воздухе) и газов важное значение для создания благоприятных условий труда имеет организованный воздухообмен. Естественная вентиляция является основным средством борьбы с производственными вредностями. С ее помощью в кислородно-конвертерном цехе обеспечивается более 50%  всего воздухообмена на производственных участках. Осуществление такого воздухообменов путем устройства механической вентиляции потребовало бы значительных затрат, больших расходов электрической и тепловой энергии и было бы весьма сложно в эксплуатации.

Основные достоинства  аэрации – незначительные (по сравнению  с механической) затраты и бесшумность.

9.2.2 Расчет аэрации в конвертерном отделении:

Исходные данные:

Тепловыделения от оборудования – 86·10⁶ ккал/ч;

Параметры наружного воздуха:

t_н=t_пр=22,8°С                                 ρ_н=1,196 кг/м³;

Параметры воздуха в рабочей  зоне:

t_р.з= t_пр+∆t=22,8+5=27,8°С          ρ_{р. з.}=1,173 кг/м³;

∆t=5°С (для переходного периода);

Коэффициент m=0,25.

Решение:

1. Определяем температуру воздуха, уходящего через фонарь:

,                                                             (1)

где t_н – температура наружного воздуха, °С;

      t_р.з – температура воздуха в рабочей зоне, °С;

     m – безразмерный коэффициент, равный доле избытков явного тепла, идущих на нагревание воздуха рабочей зоны.

2. Определяем плотность уходящего воздуха по формуле (2):

                                        (2)

3. Определяем весовой расход воздуха по формуле (3):

,                                                          (3)

где Q – тепловыделения от оборудования, ккал/ч.

4. Определяем располагаемое давление:

                                                        (4)

где h – расстояние между центрами приточных и вытяжных отверстий, м;

      ρ_н – плотность наружного воздуха, кг/м³.

5. Определяем потери давления на проход воздуха через приточные проемы по формуле (5):

                                       (5)

Считаем, что на преодоление  сопротивления израсходуется 15% располагаемого давления.

6. Определяем площадь приточных проемов:

                                               (6)

где g – ускорение силы тяжести (9,81 м/с²);

     _пр – коэффициент местных сопротивлений приточных отверстий.

,                                                                 (7)

где µ - коэффициент расхода приточных и вытяжных проемов [9].

Тогда площадь приточных  проемов равна:

7. Определяем потери давления на проход воздуха через вытяжные проемы по формуле:

                                       (8)

8. Определяем площадь вытяжных проемов:

                                     (9)

где _выт – коэффициент местных сопротивлений вытяжных отверстий, находится по формуле(7).

Площадь приточных проемов  составит:

Приток наружного воздуха  предусматривается через выполняемые  в наружных ограждениях отделения специальные аэрационные проемы, которые оборудуются поворотными щитами в два ряда высотой 4,8 м и 2,4 м., благодаря чему обеспечивается дополнительный приток воздуха на производственных участках. Удаление воздуха в конвертерном отделении осуществляется через аэрационные фонари.

 

9.3 Охрана окружающей  среды

 

Для защиты атмосферы  в кислородно-конвертерных цехах предусматриваются мероприятия, обеспечивающие улавливание и удаление пылегазовых выделений, и исключающие выбивание пыли и газов в производственные помещения. Предусматривается строительство газоочистных сооружений, обеспечивающих очистку от пыли и охлаждения отсасываемых газов и воздуха [20].

Основные загрязняющие атмосферу выбросы в конвертерном цехе:

- выбросы через аэрационный фонарь загрузочного и конвертерного пролетов вредностей, выделяющихся из горловины конвертера, при сливе стали и шлака в ковши, при ремонтах конвертера, от печей для прокаливания ферросплавов (пыль, окислы углерода и азота, сернистый газ, фториды);

- отходящие конвертерные газы (окислы азота, образующиеся при сжигании выбрасываемой в атмосферу окиси углерода на свече или при дожигании окиси углерода в котле-утилизаторе);

- выбросы из ковшового пролета — окислы азота и углерода от стендов для нагрева ковшей и пыль при отсутствии ее улавливания над местами ломки футеровки.

Все последние  годы на ММК продолжается планомерное  развитие кислородно-конвертерного цеха, которое позволило значительно ослабить техногенное воздействие на окружающую среду.

В газоочистке  установлена труба Вентури новой конструкции. Смонтировано более эффективное газо-зазорное устройство отсоса неорганизованных выбросов из укрытия конвертера. Строительство вакуум-транспорта пыли ЦГС и газоочистки шихтоподачи ККЦ и системы отсева мелочи извести вертикального тракта подачи сыпучих позволило дополнительно возвращать в агломерационное производство около 40 тыс. т. отходов в год.

Построенный в 2000 г. агрегат «печь-ковш», мощностью 5 млн. т. в год позволяет оптимизировать работу конвертеров, улучшить теплотехнический режим агрегатов, значительный выход не заказного металла и заметно уменьшить выбросы в атмосферу. Агрегат, кроме того, оснащен мокрой очисткой, обеспечивающей эффективность улавливания пыли до 99 %, оборотной системой водоснабжения.

Сегодня ККЦ обладает комплексом агрегатов ковшевой обработки металла, выбросы в атмосферу от которых улавливаются и очищаются в полном объеме.

В цехе предусмотрены местные вытяжные и аспирационные установки, включающие воздуховоды, фильтры, вентиляторы и выбросные трубы.

Вытяжные отверстия располагаются  в самой верхней части здания в вытяжных фонарях, а отверстия для притока свежего воздуха – в нижней части, в стенах здания. Для улучшения аэрации главный корпус цеха расположен по отношению к господствующим ветрам так, чтобы направление ветров в летний период года был бы со стороны рабочей площадки конвертеров.