8 Утицаји производње челика на животну средину

Најраспрострањенији грађевински и инжењерски материјал на свету је челик. Грађевински и инфраструктурни сектори троше нешто више од половине укупног произведеног челика. Ово поставља питање: да ли производња челика утиче на животну средину?

Челик ће се највероватније интензивно користити у различитим структурама, укључујући улични намештај, вишеспратнице, куће и мостове, како у структурној тканини тако иу појединачним деловима.

Вредност челика широм света је огромна. Челик чини око 95% свих произведених метала и има значајан утицај на привреду и друштво на друге начине осим финансијске добити. То је витална сировина за широк спектар добара и употреба због своје прилагодљивости, снаге и практичности.

Шта је челик?

Прво би требало да прегледамо дефиницију челика пре него што је испитамо утицаја на животну средину. Поједностављено речено, челик је легура која се састоји првенствено од гвожђа, угљеника и мангана, заједно са количинама силицијума, сумпора и кисеоника у траговима.

Ова легура садржи 2% и 1% угљеника и мангана, респективно. Међутим, стварају се челици са ниским, средњим и високим садржајем угљеника, а челици комерцијалног квалитета обично имају знатно ниже концентрације ових компоненти.

Чврстоћа и тврдоћа челика потичу од угљеника, што такође чини материјал крхким и мање обрадивим. Стога, осигуравање да је челик одговарајућег квалитета за његову намену захтева пажљиву контролу садржаја угљеника. Већина челика има 0.35% угљеника, док врло мали број има 1.85%.

Челику се могу дати одговарајући квалитети перформанси додавањем додатних састојака овој мешавини. На пример, додавање хрома доводи до производње нерђајућег челика.

Утицаји производње челика на животну средину

Процес претварања гвоздене руде у челик почиње са рударство, или, поједностављено речено, ово је прва фаза у процесу. Процес минирања и др. са угаљ веома загађује. Ослобађа неколико загађивача, укључујући ПМ, несталну прашину и оксиде сумпора.

• Кокс пећница
• Висока пећ
• Угљен-диоксид
• Азотни оксиди
• Сумпор диоксид
• Прах
• Органски загађивачи
• вода

1. Кокс пећ

Катран, ВОЦ, арсен, берилијум, хром и други материјали су међу загађивачима који се ослобађају из пећи на угаљ. Они су отровни, а можда чак и канцерогени.

2. Висока пећ

Гвоздена руда се топи да би се добило течно гвожђе у високој пећи. Основна метода кисеоника је назив ове технике. Сирово гвожђе, такође познато као сирово гвожђе, производи се у пећи храњењем мешавине металне руде, кокса и средстава за флуксирање попут кречњака. Сирово гвожђе се затим прерађује у челик.

Технологија ЕАФ (електрична лучна пећ) је алтернатива која топи отпадни челични отпад на високим температурама, а не сирово гвожђе. Оба процеса резултирају производњом загађивача као што су угљоводоници, угљен моноксид, ПМ, НО2 и СО2.

3. Угљен-диоксид

Угљен-диоксид (ЦО2) је квантитативно највећи емисија у ваздуху из челичних објеката. Варијације у количини челика произведеног из руде имају утицај на емисије угљен-диоксида, јер високе пећи и фабрике за производњу гвожђа смањују руду гвожђа, која је примарни извор емисија.

Употреба фосилних горива у пећима за топлотну обраду и поновно загревање, на пример, такође производи емисије.

Отприлике половина енергије коју користи индустрија челика у целини долази од угља који се користи као редукциони агенс у високим пећима и постројењима за сунђерасто гвожђе (процесни угаљ плус друге врсте енергије). Отприлике 90% емисија угљен-диоксида из сектора челика долази од угља.

4. Азотни оксиди

Емисије азотних оксида (НОк) се углавном јављају у постројењима за коксање, електролучним пећима, пећима за поновно загревање и топлотну обраду, кисељење азотне киселине и транспорт.

Због високих температура потребних у индустрији гвожђа и челика, тешко је спречити стварање азотних оксида током процеса сагоревања горива јер је азот присутан у ваздуху.

5. Сумпор диоксид

Емисије сумпор-диоксида (СО2) су уско повезане са сагоревањем нафте, првенствено у пећима за производњу кокса и за поновно загревање.

6. Прашина

Већина операција у индустрији челика резултира стварањем прашине, посебно оних које укључују високе пећи и постројења за коксовање. Развој вентилационих система, филтера и технологија за отпрашивање довео је до значајног смањења емисије прашине.

Уопштено говорећи, уграђени филтери могу да елиминишу више од 99 процената честица прашине које су присутне у извученим гасовима из пећи.

Метални садржај прашине — цинк, никл, хром и молибден — уклања се, рукује се и у суштини рециклира, претварајући га у вредан нуспроизвод.

Стварне и специфичне емисије прашине су се смањиле за око 80% од 1992. Студије спроведене током неколико деценија на маховини су показале да су се емисије метала смањиле у тандему са прашином, пре свега.

У сектору челика, емисије прашине се више не сматрају значајним еколошким проблемом. Треба напоменути да је савремена технологија пречишћавања скупа и енергетски интензивна, укључујући руковање прашином.

7. Органски загађивачи

Примарни извор емисије угљоводоника је примена растварача у поступцима као што су фарбање и чишћење. Пећи које се користе у производном процесу за топљење старог метала су примарни извор емисије угљоводоника. Емисије угљоводоника из пећи за топљење могу бити повезане са променама у параметрима обраде пећи, као и, највероватније, са саставом отпада.

Када је упарено са филтерима, ефикасно одвајање прашине и управљање температуром димних гасова могу смањити одређене загађиваче, као што су диоксини, који су углавном везани за честице прашине. Међутим, како показују резултати мерења челичана из 2005. године, изузетно је тешко проценити емисије диоксина.

8. вода

Примарна употреба воде је у поступцима хлађења. Процесна вода се користи као мазиво, за чишћење, кисељење и чишћење процесних гасова. Вода која се користи за санитацију такође се користи у мањим количинама.

Тамо где је морска вода доступна, измењивачи топлоте је користе углавном за индиректно хлађење. Ово указује да повећање температуре од не више од неколико степени неће утицати на воду када се поново испусти. У другим случајевима, технике хлађења користе површинске воде из језера и водотока.

Површинска вода се такође обично користи као процесна вода у фабрикама челика; након процеса чишћења као што су седиментација и одвајање уљане воде, може постићи стопу рециклаже која прелази 90%. Поред тога што се користи за санитацију, комунална вода се у скромним количинама користи и за технолошку воду.

Zakljucak

Многа предузећа са челиком тренутно се не придржавају најбољих пракси када је у питању решавање утицаја производње челика на животну средину и проблема емисија. Потребне су брзе и велике акције како би се поштовали прописи и смањило загађење ваздуха узроковано индустријом челика.

Један метод смањења индустријско загађење је да се користи хватање и секвестрација угљеника (ЦЦС), који уклања угљен-диоксид из индустријских постројења на извору. Међутим, ЦЦС је скуп и енергетски интензиван процес који такође може бити веома штетан.

Према студијама, сагоревање угља, итд., може повећати емисије за 25% када се користи ЦЦС. Једина одржива опција је јефтин, високо ефикасан метод покривања огромних региона.

Препоруке

• 9 најбољих курсева за угљенични отисак
  .
• 18 начина да се смањи угљенични отисак код куће
  .
• Разлози зашто су понори угљеника важни
  .
• 11 Угљен-негативни производи који смањују емисије стаклене баште
  .
• Шта су вештачки угљенични судопери, како се праве?