Пошук шляхів підвищення техногенної безпеки киснево-конвертерного виробництва

Воденнікова Оксана Сергіївна кандидат технічних наук, доцент Запорізький національний університет

 Пошук шляхів підвищення техногенної безпеки киснево-конвертерного виробництва

На сьогодні існує необхідність формування ефективної системи управління природно-техногенною безпекою як важливої підсистеми управління національною безпекою [1].

Сучасний стан функціонування металургійних підприємств, діяльність яких пов’язана з шкідливим впливом на навколишнє середовище, безпосередньо пов’язаний з природоохоронними заходами, які виникають як наслідок їх діяльності [2], та дотриманням відповідних умов праці згідно з ДСНтаП «Гігієнічна класифікація праці за показниками шкідливості та небезпечності факторів виробничого середовища, важкості та напруженості трудового процесу» [3].

Так умови праці в металургійних цехах визначаються як технологічним процесом, так і особливостями оснащення самих цехів.

Для приміщень з надлишком тепловиділення характерна висока температура повітря, що перевищує гранично допустимі рівні і низька відносна вологість повітря у теплий період року. Запиленість повітряного середовища в металургійних цехах зустрічається на різних етапах технологічного процесу незалежно від його періоду і, як правило, перевищує гранично-допустимі концентрації.

На різних етапах виплавки сталі робота технологічного обладнання призводить до виникнення шуму, що має місце на робочих місцях працівників основних цехів. Важкість праці формується за рахунок підіймання та переміщення вантажів, незручної робочої пози, динамічного та статичного навантаження, нахилів тулуба. Напруженість праці у всіх професійних групах пов’язана з наявністю ризику для власного життя, підвищеною відповідальністю за безпеку інших осіб, характером роботи, що виконується, та режимами праці [4].

Особливості формування та характер змін основних джерел загроз екологічній безпеці регіонів України, визначення рівня безпеки їх основних об’єктів захисту, оцінка загроз та ризиків екологічній та природно- техногенній безпеці регіонів розкриті у роботі [5].

Розглянемо більш детально концептуальні основи техногенної безпеки в умовах киснево-конвертерного виробництва.

Забезпечення промислової безпеки киснево-конвертерного виробництва є невід’ємною вимогою конкурентоспроможності металургійного підприємства та багато в чому залежить від вибору системи управління ризиками, яка передбачає: наявність інформації про що відбулися аварійних ситуаціях і причини їх виникнення; проведення моніторингу технічного стану обладнання; розробку методик оцінки ризику виникнення аварійних ситуацій для вибору заходів щодо зниження їх рівня. Так досвід експлуатації технологічного обладнання та агрегатів киснево- конвертерних цехів показує, що тривалість їх безпечної роботи визначається рівнем технології та технічного оснащення, головними складовими яких є [6]:

• якість чавуну, металевого брухту та інших шихтових матеріалів;
• раціональність технології виплавки та розливки сталі;
• ефективність використовуваних    систем     газоочищення    та охолодження;
• якість вогнетривів,   які    використовуються   для    футерувки конвертерів;
• техніка випуску продуктів плавки (сталі ташлаку);
• технічний стан та надійність основного технологічного обладнання. Тобто суттєве значення в організації стабільної роботи киснево-

конвертерного цеху має стандартизація виробництва [7].

На сьогодні підвищити техногенну безпеку роботи кисневих конвертерів можна за рахунок вдосконалення та оптимізації технології і технологічних прийомів, до яких можна віднести [8]:

• комбіновану продувку, що забезпечує економію шлакоутворюючих присадок, чавуну, феросплавів і підвищення виходу придатного металу;
• технологію плавки з рафінуванням і доведенням складу металу в ковші;
• оптимізацію режиму продувки, що забезпечує зменшення втрат металу з виносами і викидами;
• десульфурацію чавуну у розливному ковші та доставку рідкого чавуну з доменного цеху до конвертерів в ковшах міксерного типу з метою збереження температури чавуну;
• збільшення частки брухту в шихті та попередній його нагрів;
• введення твердих вуглецевих добавок в агрегат;
• збільшення ступеня допалювання СО до СО₂ в порожнині конвертера;
• утилізація конвертерних газів в газгольдері без допалювання СО з подальшим їх використанням для енергетичних і технологічних потреб металургійного підприємства;
• застосування відходів в якості шлакоутворюючих.

Також серед шляхів підвищення безпеки праці робітників киснево- конверторних цехів є постійне дотримання оптимальних режимів плавки, зокрема теплового і шлакового, та режиму дуття [7].

Тому на сьогодні актуальним залишається пошук шляхів підвищення техногенної безпеки киснево-конвертерного виробництва. Розглянемо більш детально питання рівня безпеки основного обладнання киснево-конвертерного цеху від тривалості його безаварійної роботи.

Так у роботі [9] приведено розрахунки рівня безпеки киснево- конвертерного процесу з урахуванням порушень параметрів безпеки, екстремальних відключень, а також впливу зовнішніх факторів. Авторами запропоновано апаратурну-технологічну схему киснево-конвертерного процесу з визначенням зон дії небезпечних чинників та розкрито причини виникнення порушень цілісності футерівки конвертера та ковшів, а також виплесків рідкого металу та шлаку.

Аналіз причин аварійних ситуацій та інцидентів в умовах киснево– конвертерного виробництва, а також методика оцінки вірогідності їх виникнення приведено у дослідженнях [6].

В дослідженнях [10] визначено рівень безпеки кисневого конвертеру в залежності від тривалості його безаварійної роботи. Встановлено, що максимальний рівень безпеки роботи кисневого конвертеру (в межах 80– 98%) досягається при тривалості його безаварійної роботи на протязі 720– 2160 год. Авторами представлено методику розрахунку теплових втрат і виділень бічною поверхнею кисневого конвертера та випромінювання через його горловину. Отримані розрахунки дозволили за рахунок встановлення теплозахисних екранів та укриття знизити радіус небезпечної зони до 1,0 м та підвищити техногенну безпеку в киснево-конвертерному цеху.

Список використаної літератури:

1. Серант А., Соха Ю. Концептуальні основи формування механізмів державного управління природно-техногенними ризиками. Ефективність державного управління. Вип. 4 (49). Ч. 1. С. 135–145. URL: http://www.lvivacademy.com/vidavnitstvo_1/edu_49/fail/17.pdf (дата звернення 14.08.2021).
2. Богдановський І. В., Кожемякін Г. Б. Впровадження адаптивних моделей оцінки природоохоронних систем для підвищення екологічної безпеки регіону. Охорона навколишнього середовища промислових регіонів як умова сталого розвитку України: зб. статей учасників V Всеукр.наук.-практ. конф. (м. Запоріжжя, 10–11 грудня 2009р.). Запоріжжя, 2009. С. 244–247.

3. ДСНтаП «Гігієнічна класифікація праці за показниками шкідливості та небезпечності факторів виробничого середовища, важкості та напруженості              трудового             процесу».             URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0472-14#Text (дата звернення 08.2021).
4. Умови праці робітників підприємств чорної металургії. URL: https://oppb.com.ua/news/umovy-praci-robitnykiv-pidpryyemstv-chornoyi- metalurgiyi (дата звернення 14.08.2021).
5. Іванюта С. П., Качинський А. Б. Екологічна та природно-техногенна безпека України: регіональний вимір загроз і ризиків: монографія. Київ: НІСД, 2012. 308 с.
6. К вопросу повышения промышленной безопасности конвертеров и экологической безопасности процессов выплавки стали/ Л. Г. Тубольцев та ін. Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: сб. научн. тр. Дніпропетровськ: ІЧМ НАН України, Вип. 24. С. 258–272.
7. Охрана труда. Информационный ресурс. Кислородно-конвертерное производство стали. URL: http://ohrana-bgd.ru/metal/metal2_01.html (дата звернення 08.2021).
8. Горохова В. А., Тубольцев Л. Г. Экологические аспекты промышленной безопасности кислородно-конвертерного производства. Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: сб. научн. тр. Дніпропетровськ: ІЧМ НАН України, Вип. 22. С. 329–339.
9. Тарасов В.К., Куріс Ю.В., Румянцев В.Р., Ткаліч І.О. Про підвищення техногенної безпеки конвертерного виробництва. Металургія. №1   (41).             С.                  113–117.    URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Metalurg_2019_1_24 (дата звернення 14.08.2021).
10. Тарасов В.К., Воденнікова О.С., Воденнікова Л.В. Вибір раціональних засобів техногенної безпеки киснево-конвертерного процесу.

Вісник Криворізького національного університету: зб. наук. пр. 2021. Вип.

52. С. В Друку.