8 Dopady výroby oceli na životní prostředí

Nejpoužívanějším stavebním a strojírenským materiálem na světě je ocel. Stavebnictví a infrastruktura spotřebují o něco více než polovinu veškeré vyrobené oceli. To vyvolává otázku: má výroba oceli dopady na životní prostředí?

Ocel bude s největší pravděpodobností široce využívána v různých konstrukcích, včetně městského mobiliáře, vícepatrových budov, domů a mostů, a to jak v konstrukční struktuře, tak v jednotlivých částech.

Hodnota oceli na celém světě je obrovská. Ocel tvoří asi 95 % všech vyrobených kovů a má významný dopad na ekonomiky a společnost i jinými způsoby než jen finančním ziskem. Je to životně důležitá surovina pro širokou škálu zboží a použití díky své přizpůsobivosti, síle a praktičnosti.

co je ocel?

Nejprve bychom měli přezkoumat definici oceli, než ji prozkoumáme vlivy na životní prostředí. Jednoduše řečeno, ocel je slitina sestávající především ze železa, uhlíku a manganu spolu se stopovým množstvím křemíku, síry a kyslíku.

Tato slitina obsahuje 2 % a 1 % uhlíku a manganu. Vznikají však oceli s nízkým, středním a vysokým obsahem uhlíku a oceli v komerční kvalitě mají obvykle výrazně nižší koncentrace těchto složek.

Pevnost a tvrdost oceli jsou odvozeny od uhlíku, díky čemuž je materiál také křehčí a méně zpracovatelný. Proto zajištění správné jakosti oceli pro zamýšlené použití vyžaduje pečlivou kontrolu obsahu uhlíku. Většina oceli má 0.35 % uhlíku, zatímco velmi málo má 1.85 %.

Ocel může získat odpovídající výkonnostní vlastnosti přidáním dalších přísad do této směsi. Například přidání chrómu vede k výrobě nerezové oceli.

Environmentální dopady výroby oceli

Proces přeměny železné rudy na ocel začíná hornictví, nebo zjednodušeně řečeno jde o první fázi procesu. Proces tryskání atd. s uhlí je vysoce znečišťující. Uvolňuje několik znečišťujících látek, včetně pevných částic, fugitivního prachu a oxidů síry.

• Koksovna
• Vysoká pec
• Oxid uhličitý
• Oxidy dusíku
• Kysličník siřičitý
• Prach
• Organické znečišťující látky
• voda

1. Koksovna

Uhelný dehet, VOC, arsen, berylium, chrom a další materiály patří mezi znečišťující látky uvolňované z pecí na uhlí. Jsou jedovaté a možná i rakovinné.

2. Vysoká pec

Železná ruda se taví na tekuté železo ve vysoké peci. Základní kyslíková metoda je název této techniky. Surové železo, také známé jako surové železo, se vyrábí v peci přiváděním směsi kovové rudy, koksu a tavidel, jako je vápenec. Surové železo se pak zpracovává na ocel.

Technologie EAF (Electric Arc Furnace) je alternativou, která taví ocelový šrot při vysokých teplotách spíše než surové železo. Oba procesy vedou k produkci znečišťujících látek, jako jsou uhlovodíky, oxid uhelnatý, PM, NO2 a SO2.

3. Oxid uhličitý

Oxid uhličitý (CO2) je kvantitativně největší vzduchem přenášené emise z ocelových zařízení. Kolísání množství oceli vyrobené z rudy má dopad na emise oxidu uhličitého, protože vysoké pece a závody na výrobu hub snižují železnou rudu, která je primárním zdrojem emisí.

Emise produkuje například i používání fosilních paliv v pecích pro tepelné zpracování a přihřívání.

Přibližně polovina energie spotřebované v ocelářském průmyslu celkově pochází z uhlí používaného jako redukční činidlo ve vysokých pecích a provozech na výrobu houbového železa (procesní uhlí a další druhy energie). Přibližně 90 % emisí oxidu uhličitého z ocelářského sektoru pochází z uhlí.

4. Oxidy dusíku

Emise oxidů dusíku (NOx) se vyskytují většinou v koksovnách, elektrických obloukových pecích, pecích pro ohřev a tepelné zpracování, moření kyselinou dusičnou a v dopravě.

Kvůli vysokým teplotám požadovaným v železářském a ocelářském průmyslu je obtížné zabránit tvorbě oxidů dusíku během procesů spalování paliva, protože dusík je přítomen ve vzduchu.

5. Oxid siřičitý

Emise oxidu siřičitého (SO2) jsou úzce spjaty se spalováním ropy, především při výrobě koksu a přihřívacích pecích.

6. Prach

Většina operací ocelářského průmyslu má za následek tvorbu prachu, zejména ty, které se týkají vysokých pecí a koksoven. Vývoj ventilačních systémů, filtrů a odprašovacích technologií vedl k výraznému snížení emisí prachu.

Obecně řečeno, instalované filtry dokážou eliminovat více než 99 procent prachových částic, které jsou přítomny v odsátých pecních plynech.

Kovový obsah prachu – zinek, nikl, chrom a molybden – se odstraňuje, manipuluje se s ním a v podstatě se recykluje, čímž se stává cenným vedlejším produktem.

Skutečné a specifické emise prachu se od roku 80 snížily přibližně o 1992 %. Studie prováděné po několik desetiletí na mechu ukázaly, že emise kovů se snížily především spolu s prachem.

V ocelářském sektoru se již emise prachu nepovažují za významný ekologický problém. Je třeba poznamenat, že moderní technologie čištění je drahá a energeticky náročná, včetně manipulace s prachem.

7. Organické polutanty

Primárním zdrojem emisí uhlovodíků je aplikace rozpouštědel při postupech, jako je lakování a čištění. Pece používané ve výrobním procesu k tavení kovového šrotu jsou primárním zdrojem emisí uhlovodíků. Emise uhlovodíků z tavicích pecí mohou souviset se změnami ve zpracovatelských parametrech pece as největší pravděpodobností také se složením šrotu.

Ve spojení s filtry může účinné odlučování prachu a řízení teploty spalin snížit určité znečišťující látky, jako jsou dioxiny, které jsou většinou vázány na prachové částice. Jak však ukazují výsledky měření oceláren za rok 2005, je extrémně obtížné vyhodnotit emise dioxinů.

8. voda

Primární použití vody je v chladicích postupech. Procesní voda se používá jako mazivo pro čištění, moření a čištění procesních plynů. V menším množství se používá i voda používaná k sanitaci.

Tam, kde je mořská voda dostupná, využívají ji výměníky tepla většinou k nepřímému chlazení. To znamená, že zvýšení teploty ne více než o několik stupňů nebude mít vliv na vodu, když se znovu vypustí. V jiných případech chladicí techniky využívají povrchovou vodu z jezer a vodních toků.

Povrchová voda se také běžně používá jako technologická voda v ocelárnách; po čistících procesech, jako je sedimentace a separace olejové vody, může dosáhnout míry recyklace přesahující 90 %. Kromě toho, že se komunální voda používá pro hygienu, používá se v malém množství také pro technologickou vodu.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Mnoho ocelářských podniků v současnosti nedodržuje osvědčené postupy, pokud jde o řešení dopadu výroby oceli na životní prostředí a problém emisí. K dosažení souladu s předpisy a snížení znečištění ovzduší způsobeného ocelářským průmyslem je zapotřebí rychlé a zásadní akce.

Jedna metoda redukce průmyslové znečištění je použít zachycování a sekvestrace uhlíku (CCS), který odstraňuje oxid uhličitý z průmyslových závodů u zdroje. CCS je však drahý a energeticky náročný proces, který může být také vysoce škodlivý.

Podle studií může spalování uhlí atd. při použití CCS zvýšit emise o 25 %. Jedinou schůdnou možností je levný a vysoce účinný způsob pokrytí rozsáhlých oblastí.

Doporučení

• 9 Nejlepší kurzy uhlíkové stopy
  .
• 18 způsobů, jak snížit uhlíkovou stopu doma
  .
• Důvody, proč jsou propady uhlíku důležité
  .
• 11 Negativní produkty uhlíku snižující emise skleníkových plynů
  .
• Co jsou umělé uhlíkové dřezy, jak se vyrábějí?