A világon a legszélesebb körben használt építő- és mérnöki anyag az acél. Az építőipar és az infrastruktúra az összes megtermelt acél valamivel több mint felét fogyasztják. Ez felveti a kérdést: vannak-e környezeti hatásai az acélgyártásnak?
Az acélt nagy valószínűséggel széles körben használják majd különféle szerkezetekben, beleértve az utcabútorokat, a többszintes épületeket, az otthonokat és a hidakat, mind a szerkezeti szövetben, mind az egyes részekben.
Az acél értéke szerte a világon óriási. Az összes előállított fém körülbelül 95%-át az acél teszi ki és jelentős hatással van a gazdaságra és a társadalomra, nem csupán pénzügyi haszonra. Alkalmazkodóképessége, szilárdsága és praktikussága miatt létfontosságú alapanyag az áruk és felhasználások széles skálájához.
Tartalomjegyzék
Mi az acél?
Először át kell tekintenünk az acél definícióját, mielőtt megvizsgálnánk környezetre gyakorolt hatások. Leegyszerűsítve, az acél ötvözet, amely elsősorban vasból, szénből és mangánból, valamint nyomokban szilíciumból, kénből és oxigénből áll.
Ez az ötvözet 2% és 1% szenet és XNUMX% mangánt tartalmaz. Azonban alacsony, közepes és magas széntartalmú acélok jönnek létre, és a kereskedelmi minőségű acélok általában lényegesen alacsonyabb koncentrációban tartalmazzák ezeket az összetevőket.
Az acél szilárdsága és keménysége a szénből származik, ami törékennyé és kevésbé megmunkálhatóbbá teszi az anyagot. Ezért annak biztosítása, hogy az acél a tervezett felhasználásnak megfelelő minőségű legyen, a széntartalom gondos ellenőrzését igényli. Az acél többsége 0.35% széntartalmú, míg nagyon kevés 1.85%.
Az acél megfelelő teljesítményt biztosít, ha további összetevőket adunk ehhez a keverékhez. Például a króm hozzáadása rozsdamentes acél előállítását eredményezi.
Az acélgyártás környezeti hatásai
A vasérc acéllá alakításának folyamata azzal kezdődik bányászati, vagy leegyszerűsítve ez a folyamat első szakasza. A robbantási folyamat stb szén erősen szennyező. Számos szennyező anyagot bocsát ki, beleértve a PM-et, a szálló port és a kén-oxidokat.
- Coke Sütő
- Nagyolvasztó kemence
- Szén-dioxid
- Nitrogén-oxidok
- Kén-dioxid
- Dust
- Szerves szennyező anyagok
- Víz
1. Coke Sütő
A kőszénkátrány, az illékony szerves vegyületek, az arzén, a berillium, a króm és más anyagok a széntüzelésű kemencékből kibocsátott szennyező anyagok közé tartoznak. Mérgezőek, sőt még rákosak is.
2. Nagyolvasztó kemence
A vasércet megolvasztják, így a nagyolvasztóban folyékony vas keletkezik. Ennek a technikának az alapvető oxigénmódszer a neve. A nyersvasat, más néven nyersvasat, a kemencében állítják elő fémérc, koksz és folyósítószerek, például mészkő keverékének betáplálásával. Ezután a nyersvasat acéllá dolgozzák fel.
Az EAF (Electric Arc Furnace) technológia olyan alternatíva, amely a nyersvas helyett az acélhulladékot olvasztja magas hőmérsékleten. Mindkét folyamat szennyező anyagok, például szénhidrogének, szén-monoxid, PM, NO2 és SO2 termelődését eredményezi.
3. Szén-dioxid
A szén-dioxid (CO2) mennyiségileg a legnagyobb az acéllétesítmények levegőbe történő kibocsátása. Az ércből előállított acél mennyiségének változása hatással van a szén-dioxid-kibocsátásra, mivel a kohók és szivacsos vasgyárak csökkentik a vasércet, amely a kibocsátás elsődleges forrása.
A fosszilis tüzelőanyagok kemencékben történő felhasználása például hőkezelésre és újramelegítésre szintén károsanyag-kibocsátással jár.
Az acélipar által felhasznált energia körülbelül fele a nagyolvasztókban és szivacsos vasüzemekben redukálószerként használt szénből származik (folyamatszén és egyéb energiafajták). Az acélágazat szén-dioxid-kibocsátásának körülbelül 90%-a a szénből származik.
4. Nitrogén-oxidok
A nitrogén-oxid (NOx) kibocsátás leginkább kokszoló üzemekben, elektromos ívkemencékben, újramelegítő és hőkezelő kemencékben, salétromsavas pácolásban és szállításban fordul elő.
A vas- és acéliparban megkövetelt magas hőmérséklet miatt nehéz megakadályozni a nitrogén-oxidok képződését az üzemanyag égési folyamatai során, mivel nitrogén van jelen a levegőben.
5. Kén-dioxid
A kén-dioxid (SO2) kibocsátás szorosan összefügg az olaj elégetésével, elsősorban a kokszgyártásban és az újramelegítő kemencékben.
6. Por
A legtöbb acélipari művelet porképződéssel jár, különösen a nagyolvasztók és kokszoló létesítmények esetében. A szellőztető rendszerek, szűrők és pormentesítő technológiák fejlesztése a porkibocsátás jelentős csökkenéséhez vezetett.
Általánosságban elmondható, hogy a beépített szűrők az elszívott kemencegázokban jelen lévő porrészecskék több mint 99 százalékát képesek eltávolítani.
A por fémtartalmát – cinket, nikkelt, krómot és molibdént – eltávolítják, kezelik, és lényegében újrahasznosítják, így értékes melléktermékké válik.
A tényleges és fajlagos porkibocsátás körülbelül 80%-kal csökkent 1992 óta. Több évtizedes mohán végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a fémkibocsátás elsősorban a porral párhuzamosan csökkent.
Az acélágazaton belül a porkibocsátás már nem számít jelentős környezetvédelmi aggálynak. Megjegyzendő, hogy a modern tisztítási technológia drága és energiaigényes, beleértve a porkezelést is.
7. Szerves szennyező anyagok
A szénhidrogén-kibocsátás elsődleges forrása az oldószerek alkalmazása olyan eljárások során, mint a festés és tisztítás. A gyártási folyamat során a fémhulladék olvasztására használt kemencék a szénhidrogén-kibocsátás elsődleges forrásai. Az olvasztókemencékből származó szénhidrogén-kibocsátás összefüggésbe hozható a kemence feldolgozási paramétereinek változásával, valamint nagy valószínűséggel a hulladék összetételével.
Szűrőkkel párosítva a hatékony porleválasztás és a füstgázok hőmérséklet-szabályozása csökkentheti bizonyos szennyeződéseket, például a dioxinokat, amelyek többnyire a porrészecskékhez kötődnek. Amint azonban az acélgyárak 2005-ös mérési eredményei is mutatják, rendkívül nehéz a dioxin-kibocsátás felmérése.
8. Víz
A víz elsődleges felhasználása a hűtési eljárások. A technológiai vizet kenőanyagként használják tisztításra, pácolásra és a technológiai gázok tisztítására. A higiéniai célra használt vizet is kisebb mennyiségben használják fel.
Ahol elérhető a tengervíz, a hőcserélők többnyire közvetett hűtésre használják. Ez azt jelzi, hogy a hőmérséklet néhány foknál nem nagyobb emelkedése nem lesz hatással a vízre, amikor ismét kiengedik. Más esetekben a hűtési technikák tavakból és vízfolyásokból származó felszíni vizeket alkalmaznak.
A felszíni vizet gyakran használják technológiai vízként is az acélgyárakban; olyan tisztítási folyamatokat követően, mint az ülepítés és az olajvíz elválasztása, 90%-ot meghaladó újrahasznosítási arányt érhet el. A települési vizet a higiéniai felhasználás mellett szerény mennyiségben technológiai vízként is használják.
Következtetés
Sok acélipari vállalkozás jelenleg nem tartja be a legjobb gyakorlatokat az acélgyártás környezeti hatásainak és a kibocsátási problémáknak a kezelése terén. Gyors és jelentős lépésekre van szükség az előírások betartása és az acélipar által okozott légszennyezés csökkentése érdekében.
A csökkentésének egyik módja ipari szennyezés az, hogy az szén -dioxid megkötés és megkötés (CCS), amely a forrásnál távolítja el a szén-dioxidot az ipari üzemekből. A CCS azonban drága és energiaigényes folyamat, amely szintén nagyon káros lehet.
Tanulmányok szerint a szén elégetése stb. 25%-kal növelheti a kibocsátást, ha CCS-t használnak. Az egyetlen járható megoldás egy olcsó, rendkívül hatékony módszer a hatalmas régiók lefedésére.
ajánlások
- 9 legjobb szénlábnyom-tanfolyam
. - 18 módszer a szénlábnyom csökkentésére otthon
. - Okok, amelyek miatt fontosak a szénelnyelők
. - 11 szén-dioxid negatív termék, amely csökkenti az üvegházhatást okozó kibocsátást
. - Mik azok a mesterséges szénelnyelők, hogyan készülnek?
Szívből szenvedélyes környezetvédő. Vezető tartalomíró az EnvironmentGo-nál.
Arra törekszem, hogy a közvéleményt felvilágosítsam a környezettel és annak problémáival kapcsolatban.
Mindig is a természetről volt szó, védenünk kell, nem pusztítani.