poluanti fonta si otel 1

7/12/2019 Poluanti Fonta Si Otel 1

http://slidepdf.com/reader/full/poluanti-fonta-si-otel-1 1/23

CARACTERISTICI ALEPOLUANTILOR ATMOSFERICI

PROVENIȚI DIN INDUSTRIAFONTEI ŞI OTELULUI



Aspecte generale Fierul si otelul au jucat un important rol in evolutiacivilizatiei de cateva milenii si impreuna cu carbunele sibumbacul, au fost materialele principale pe care s-a bazatrevolutia industriala.

Datele publicate de Asociatia Mondiala a Otelului arata ca,in 2010, Romania a produs 3.9 milioane tone otel, cu

1,1milioane tone sau 41% mai mult decat in 2009.Comparativ cu 2008 insa productia este cu 22% mai mica,iar fata de 2007 scaderea este 38%.



Aspecte generale



Procesele si tehnci din industria

fontei si otelului

Fabricarea fontei şi otelului implică desfăşurareaurmătoarelor procese: producerea cocsului metalurgic,sinterizarea şi/sau fabricarea peletelor, pregătirea

minereurilor feroase, elaborare fontei, elaborarea şiturnarea otelului, la care se adaugă adesea ardereagazului de furnal şi a gazului de cocs în diverse scopuritehnologice.

Procesele de fabricare integrată a fontei şi otelului includde cele mai multe ori, elaborarea fontei prin topirereducătoare în furnal şi elaborarea otelului înconvertizoare cu oxigen sau cuptoare Martin.



Procesele si tehnci din industria

fontei si otelului



Emisii de poluanti din industria fontei si otelului

Poluanti din procesele de ardere Fabricarea cocsului este asociată proceselor de energetice, de ardere.

Principalii poluanti specifici activitătii de fabricare a cocsului sunt:

Oxizii de sulf (SOx) - emisiile sunt generate de arderea gazelor de cuptor:

H2S rezidual după tratarea gazelor de cuptor este oxidat la SO2. Oxizii de azot (NOx) - generati de arderea gazelor de cuptor.

Compuşii organici volatili nemetanici (NMVOC) - generati de procesele deardere şi de procesele industriale (evacuări din sistemele de ventilatie şi depurjare). De precizat că mare parte din emisiile de NMVOC sunt emisiifugitive.

Monoxidul de carbon (CO) - generat de procesele de ardere şi ca emisiifugitive (în scăpările de gaze de cuptor).

Particulele (PM) - generate de procesele de ardere din cuptoarele de cocsşi de manevrarea materialelor (cărbune, cocs).

Alti poluanti: metan (CH4), dioxid de carbon (CO2), protoxid de azot (N2O).




Poluanti din instalatii de sinterizare (1)

SO2 provine în special din sulful continut în cocs. Emisiile depind debazicitatea amestecului supus sinterizării. Astfel, când în materialul supussinterizării predomină oxidul de calciu (CaO), emisia de SO2 scade în paralelcu creşterea bazicitătii, iar în cazul în care predomină oxidul de magneziu

(MgO), cca. 97 % din cantitatea de sulf este convertită în SO2.

NOx sunt emişi în principal sub formă de NO de la răcirea rapidă a gazelor reziduale. Emisiile sunt determinate de continutul de azot din cocs (cca. 80%) şi din minereul de fier (cca. 20 %).

Metalele grele provin din materiile prime utilizate. Emisiile de metale grele

sunt asociate în general emisiilor de particule. În timpul sinterizării, unelemetale se pot volatiliza sau pot suferi transformări în compuşi volatili (de ex.cloruri) - în special zincul (Zn), plumbul (Pb) şi cadmiul (Cd). Arsenul (As)este emis sub formă gazoasă de As2O3, traversând sistemul de epurare agazului uscat ce functionează de obicei la 120 °C.




Poluanti din instalatii de sinterizare (2)

Materiile organice policiclice (MOP), precum hidrocarburile aromaticepoliciclice şi dioxinele şi furanii, sunt generate ca urmare a prezentei cloruluişi a materiilor organice precursoare precum aditivilor organici. Materiile

organice policiclice pot fi evacuate de la cutia de vânt şi din punctul dedescărcare din maşina de sinterizare, precum şi de la activitătile deprelucrare a sinterului - concasare, sitare şi răcire. Întrucât procesul desinterizare se desfăşoară la temperatură înaltă, materiile organice policiclicepot fi emise atât sub formă gazoasă cât şi sub formă de particule.

Emisiile de fluoruri depind de calitatea minereurilor, iar cele de acid

clorhidric apar la utilizarea apei de mare sau în cazul tratării cocsului.

Pe lângă emisiile dirijate - pe coş - o instalatie de sinterizare poategenera şi emisii fugitive pe parcursul tuturor etapelor mai susmentionate.




Poluanti din furnalul de elaborare a fontei

Principalii poluanti emişi de la furnalul de elaborare a fontei sunt CO, CO2,H2S.

La încărcarea furnalului au loc emisii momentane de pulberi, mai alesparticule grosiere, cu diametrul mai mare de 10 mm şi cu continut demetale grele, care provin din minereu, cocs şi materialul reintrodus înproces.

Emisiile de particule pot proveni şi de la scurgerea şi evacuarea prin

jgheab, în special ca urmare a contactului dintre metalul şi zgura fierbinteşi oxigenul din aer. Emisii de particule cu continut de metale apar şi de lasepararea zgurii. Particulele emise de la scurgere sunt fine - în generalsub 10 mm. Dimensiunea particulelor emise prin bolta furnalului sunt cucca. 50% mai mari fată de fractiunea PM10.




Poluanti din cuptoare de elaborare a otelului

Cuptoare Martin: particulele şi metalele grele, iar

emisiile de SO2 sunt relativ scăzute chiar şi în cazulfolosirii păcurii drept combustibi;

Convertizoarele cu oxigen: CO şi CO2, particule;

Cuptorul cu arc electric: CO şi CO2, particule;

Laminoare: Emisiile de la laminare sunt în general micifată de cele de la fabricarea integrată a fontei şiotelului.



Sisteme de control (reducere) a emisiilor Instalatii de sinterizare:

Emisiile provenite de la cutiile de vânt ale instalatiei desinterizare sunt controlate prin cicloane, urmate deelectrofiltre uscate sau umede, scrubere umede cucădere mare de presiune sau baterii de filtre cu saci.Emisiile de la concasare şi sitarea fierbinte suntdiminuate prin aspirare şi dirijare către filtre cu saci,scrubere sau electrofiltre uscate orizontale.

Reducerea emisiilor de dioxine şi furani de la sinterizarese poate realiza prin injectare de cărbune activ sau cocsşi utilizarea de filtre cu saci sau prin electrofiltre cuelectrod rotativ.



Sisteme de control (reducere) a emisiilor

Furnalul pentru elaborarea fontei

Pentru reducerea emisiilor fugitive la încărcare, furnalul este prevăzutcu un dop de vapori. Lantul de incărcare, sistemul de colectare a zgurii

şi jgheaburile de evacuare sunt de obicei acoperite. Particulele şi produşii de descompunere termică sunt retinuti pe filtre cu

saci.

Emisiile fugitive prin bolta furnalului nu sunt controlate, acesteareprezentând cca. 40% din totalul emisiilor de la elaborarea fontei.

Dintre produsele de descompunere a gudroanelor şi cărbunelui, doar hidrocarburile aromatice policiclice condensabile sunt retinute pe filtrelecu saci.



Sisteme de control (reducere) a emisiilor

Cuptoarele pentru elaborarea otelului Epurarea gazului de furnal:scrubere umede, electrofiltre sau filtre cu saci.

Efluentul gazos: sisteme umede sau uscate. Sistemele de epurare uscată se folosescmai ales acolo unde gazele sunt răcite în cazanul de recuperare a căldurii rezidualeşi curătate scruber şi apoi în electrofiltru.

Convertizoarele cu oxigen: sistem primar: răcitoare de vapori pentru separarea particulelor grosiere şi

sisteme de spălare pentru retinerea particulelor fine.

Sistemul secundar de reducere a emisiilor de particule constă în general din filtrecu saci.

cuptoarele cu arc electric:

modificări aduse procesului tehnologic, montarea de echipamente de reducere a poluării.

Utilizarea postarzătoarelor pentru emisiile de CO.

Montarea de echipamentelor de retinere - filtre cu saci, electrofiltre, contribuie lareducerea emisiilor de particule. Emisiile fugitive pot fi reduse prin amplasareacuptoarelor într-o hală prevăzută cu echipamente de colectare, dirijare şi reducere a

emisiilor.



Emisii de poluanti la nivel national 2005 2006 2007 2008 2009

SOx 13.64% 13.63% 15.77% 12.00% 8.64% NOx 7.31% 7.68% 6.78% 5.82% 3.93% CO 7.22% 8.06% 6.53% 4.97% 3.16% PM10 9.04% 10.36% 9.11% 6.20% 3.93% PM2,5 9.99% 11.21% 10.11% 6.63% 4.17% Hg 10.30% 10.89% 8.88% 7.20% 20.53% Pb 63.63% 65.00% 62.98% 59.01% 56.65% Cd 28.44% 29.01% 22.70% 23.46% 14.88% Dioxina 19.06% 26.28% 20.29% 16.10% 10.47%

Tabel 5.1. Ponderile emisiilor din industria fontei si otelulului intotalul national



Studiu de caz - SC Mittal Steel Hunedoara SA Activitatea acestei societati definita conform Anexei I a O.U.G. nr.

152/2005 este „ 2.2. Instalatii pentru producerea fontei sau aotelului(topire primară sau secundară), inclusiv instalatii pentruturnarea continuă, cu o capacitate maximă de productie ce

depăşeşte 2,5 tone/oră” si “2.3.a Instalatii pentru prelucrareametalelor feroase: laminoare cu o capacitate ce depăşeşte 20 toneotel brut/oră”

Produsul final realizat in urma procesului tehnologic la OtelariaElectrica din cadrul Mittal Steel Hunedoara este otelul. Intreaga

productie realizata o constitue otelurile carbon, slab aliate si aliate.Principala materie prima folosita la producerea otelului este fierulvechi. Acesta este transportat de la furnizori in vagoane sau auto sieste depozitat in doua depozite.



Studiu de caz - SC Mittal Steel Hunedoara SA

Operatii de baza:

manipularea si depozitarea materiilor prime;

incarcarea cuptorului;

topirea si afinarea in cuptorul electric cu arc;

evacuarea otelului si a zgurii;

tratamentul secundar al otelului;

turnarea continua a otelului;

manipularea zgurii.



Surse de poluanti

Sursa de

poluare Faza de proces Punctul de

emisie Poluanti Masuri pentru reducerea poluantilor

Poluanti monitorizaticontinuu

OTELARIE

ELECTRICA Incarcare-topire Coşul de

dispersie de la

cuptorul

electric

- gaze

provenite de la

cuptorul

electric: CO şiCO2, particule

Instalatia de

captare şi

epurare uscată a

gazelor de lacuptorul electric

cu dog house

- monitorizarea

continuă a emisiilor

la coş.

-parametriimonitorizati: pulberi;

- randament

instalatie

desprăfuire: 99,9%

Oxidare evacuare

Tratament

secundar - gaze

provenite de laoala de

tratament

-nu exista -nu se

monitorizeazapoluantii evacuati

TURNARE

CONTINUA Racire secundara

a otelului turnat 2 cosuri

rectangulare CO2 si vapori

de apa -nu se

monitorizeaza

continuu



Surse de poluantiSursa de poluare

Faza de proces Punctul de emisie Poluanti Masuri pentru reducerea poluantilor

Poluanti

monitorizati

continuu LAMINOR

DE

PROFILE

GRELE

Incalzirea

blumurilor in

vederea

laminarii

Coşurile de

dispersie de la

cuptoarele cu

propulsie(3 coşuri

identice)

Gaze de ardere cu

continut în

principal de:NOx,

SO2, CO2, CO,

pulberi

- sistem de

dispersie a

poluantilor prin

intermediul

coşurilor deevacuare:

- nu se

monitorizeaza

continuu

LAMINOR

DE

PROFILE

MIJLOCII

Incalzirea

blumurilor in

vederea

laminarii

Coşurile de

dispersie de la

cuptoarele cu

propulsie(2coşuri

identice)

Gaze de ardere cu

continut în

principal de: NOx,

SO2, CO2, CO,

pulberi

-sistem de

dispersie a

poluantilor prin

intermediul

coşurilor de

evacuare:

- nu se

monitorizeaza

continuu

LAMINOR

DE

PROFILE

MICI

Incalzirea

blumurilor in

vederea

laminarii

Coşul de dispersie

de la cuptorul cu

propulsie Gaze de ardere cu

continut în

principal de: NOx,

SO2, CO2, CO,

pulberi

-sistem de

dispersie a

poluantilor prin

intermediul

coşului de

evacuare:

- nu se

monitorizeaza

continuu



Surse de poluanti

Sursa de poluare

Faza de

proces Punctul de emisie Poluanti Masuri pentru

reducerea poluantilor

Poluanti

monitorizati

continuu LAMINOR

DE SARMA Incalzirea

blumurilor

in vederea

laminarii

Coşul de dispersie

de la cuptorul cu

propulsie Gaze de ardere

cu continut în

principal de: NOx,

SO2, CO2, CO,pulberi

- sistem de

dispersie a

poluantilor prin

intermediulcoşului de

evacuare

- nu se

monitorizeaza

continuu

CENTRALA TERMICA

Producerea aburului si a apei calde

Coşurile de

dispersie de la

cazanele de abur 8.1Mw

Gaze de ardere

cu continut în

principal de:NOx,SO2, CO2, CO,

pulberi

- sistem de

dispersie a

poluantilor prinintermediul

coşului de

evacuare



Valori limita de emisie ale poluantilor specificiproceselor tehnologice - Ordinul M.A.P.P.M nr. 462/1993

Sectia Poluant Sursa deemisie Limita

Valoare U.M. OTELARIE ELECTRICA Pulberi cuptor

electric cu arc

50 mg/Nmc SO2 500 mg/Nmc NOx 500 mg/Nmc Cr 5 mg/Nmc Ni 1 mg/Nmc Mn 5 mg/Nmc Pb 5 mg/Nmc Cd 0.2 mg/Nmc Hg 0,2 mg/Nmc

NMVOC (benzen,clorbenzen) 100 mg/Nmc Compusi clorurati (exprimati in

acid clorhidric) 30 mg/Nmc HF 5 mg/Nmc

LAMINOARE Pulberi Cosurile de emisie de la

cuptoarele cu propulsie

5 mg/Nmc CO 100 mg/Nmc SO2 35 mg/Nmc NOx 350 mg/Nmc

CENTRALA TERMICA Pulberi Cosurile deemisie ale

celor 2

cazane

5 CO 100 SO2 35 NOx 350



Calitatea aerului

Concentratiile poluantilor din aerul inconjurator nu trebuie sadepaseasca valorile limita prevazute de Legea 104/2011 si anume

Indicator Perioada demediere

Valoare limita

Dioxid de sulf 1 h24 hanuala

350 µg/mc125 µg/mc20 µg/mc

Dioxid de azot sioxizi de azot

1 hanuala

200 µg/mc40 µg/mc

Monoxid de

carbon

Zilnica 10 mg/mc

Pulberi insuspensie

24 hanuala

50 µg/mc PM1040 µg/mc PM10

Metale grele(Pb,Cd)

anuala 0.5µg/mc



Metode tehnice de prevenire a poluarii

Modernizarea Instalatiei de depoluare de la otelaria electrica 2 in

vederea imbunatatirii colectarii emisiilor de gaze arse - 2014: - Emisiile secundare din fazele de incarcare si evacuare ale cuptorului,

- Emisiile fugitive din faza de topire a fierului vechi

Asigurarea unei ventilatii avansate a halelor de elaborare si turnare

– 2010

Instalatie de desprafuire la oala de tratament secundar pentrucaptarea emisiilor secundare - 2008

Modernizarea cuptoarelor de reincalzire de la Laminoare prinutilizarea de arzatoare modernizate cu emisii si consumuri reduse siconducerea computerizata a procesului de ardere - 2014

Modernizarea cuptorului de reincalzire de la laminorul de sarma

Modernizarea cuptorului de reincalzire de la laminorul de proflie usoare

Modernizarea cuptorului de reincalzire de la laminorul de profile grele

Monitorizarea permanenta a emisiilor din surse punctiforme pentrupulberi si gaze arse.-2010



Concluzii:Cadrul economic prezent al industriei otelului:tranzitia catre procesele de productie ecologice.S.C.Mittal Steel Hunedoara are un program de

conformare care se intinde pana in 2014 cu ovaloare totala a investitiilor necesare convenita cuMinisterul Mediului de 4.3 milioane de euro.Scopul acestor investitii este folosirea materialelor

brute mai eficient si scăderea consumului deenergie precum si folosirea proceselor in asa fel

încât sa se ajungă la reducerea simultană aemisiilor.

poluanti fonta si otel 1

Documents