Раздел 4. Воздушная среда города 171

В процессе производства кокса имеют место выбросы в атмосферу коксового газа. Примерный состав коксового газа: СО₂ — 1,6—3%; О₂ — 0,4—0,8%; С Н — 2-2,5%; СО - 5-6,5%; СН₄ - 24,5-26,5%; Н₂ - 58-62%; N₂- 2-3,5%.

В доменном производстве имеют место выбросы в атмосферу продуктов сгорания из доменной печи (колошниковых газов) в процессах загрузки ших­ты, выпуска чугуна, охлаждения шлака.

Колошниковый газ содержит: пыль — до 30 г/м³; СО — 23—40%; СО₂ — 15-22%; Н₂ - 1,5-6%; следы SO₂, H₂S.

В общем балансе пылегазовых выбросов сталеплавильных агрегатов на долю мартеновского производства стали приходится 75% пыли, 85% оксидов азота, 90% диоксида серы. Запыленность дымовых газов составляет 0,5—2 г/м³.

Применение кислорода для интенсификации процесса в печи повышает запыленность отходящих газов до 10—15 г/м³. Пыль на 85—88% состоит из оксидов железа, являющихся частично продуктами возгонки металла в реак­ционной зоне ванны, а частично — продуктами механического уноса дымо­выми газами капель расплава.

Количество частиц < 1 мкм достигает 70—85%. Из вредных примесей газы содержат: СО — до 1%, образующегося в результате неполного окисления уг­лерода, содержащегося в чугуне; SO₂ — окисление серы, содержащейся в чугу­не; NO_X — окисление при высоких температурах N₂, содержащегося в воздухе.

В прокатном производстве выделение загрязняющих веществ в атмосфе­ру, по сравнению с другими цехами заводов черной металлургии, значитель­но меньше. Основными источниками образования выбросов являются про­катные станы, машины огневой зачистки, травильные отделения.

Цветная металлургия. Существенный вклад в загрязнение воздушного бас­сейна предприятиями цветной металлургии вносят заводы по производству алюминия. Алюминий производят в 2 стадии: рафинирование бокситов (гор­ная порода, состоящая в основном из гидратов глинозема) до оксида алюми­ния А1₂О₃ (глинозема); восстановление оксида алюминия в электролизерах.

Производство глинозема сопровождается выделением большого количе­ства запыленных газов. Содержание пыли в газах может достигать: в дробил­ках, мельницах — 5—20 г/м³; в сушилках — до 80 г/м³; в обжиговых печах — 20—30 г/м³. Кроме пыли, отходящие газы содержат: НС1, HF, CO, SO₂.

Электролиз осуществляется в расплаве оксида алюминия (при температу­ре > 658° С) и криолита. Требуемый состав электролита поддерживается за счет добавок солей фтора. В ходе электролиза имеются потери из-за термо­диссоциации криолита на его составляющие: фториды Na и А1, которые час­тично испаряются.

Удельный объем отходящих газов из электролизера может достигать (4—6)-10⁵ м³/т алюминия.

Удельный выброс загрязняющих атмосферу веществ: соединения фтора — до 20 кг/т; сернистые соединения — до 10—12 кг/т; смолистые вещества — до 11 кг/т; пыль — 30—85 кг/т.

Примерная концентрация вредных веществ в газах: HF — 65 мг/м³; со­единения серы — 40 мг/м³; смола — 55 мг/м³; пыль — 100 мг/м³.

172 Экология города

М ашиностроение. На машиностроительных предприятиях основными ис­точниками загрязнения атмосферы являются следующие виды производства: сварка и тепловая резка металла; литейное производство; механическая обра­ботка металлов; нанесение лакокрасочных покрытий.

При выполнении сварочных работ и тепловой резке металла в воздух вы­деляется сварочный аэрозоль, в составе которого в зависимости от вида свар­ки, марок электродов и флюса содержатся оксиды металлов (железа, марган­ца, хрома, ванадия, алюминия, цинка, меди и др.) в виде твердых частиц и газообразные соединения (фтористый водород, оксид углерода, оксиды азо­та, озон). Образующийся аэрозоль характеризуется мелкой дисперсностью — скорость витания частиц не превышает 0,1 м/с.

Количество образующихся при сварке пыли и газов характеризуется ва­ловыми выделениями в воздух веществ, отнесенными к 1 кг расходуемых электродов, а при резке — кім длины разреза в соответствии с толщиной материала. Удельное выделение в воздух загрязняющих веществ при:

ручной дуговой сварке электродами с покрытием газозащищенного типа (ОМА-2 или ВСЦ-4а): пыли — 9,2—24 г/кг;

полуавтоматической сварке стали: пыли — 7—15 г/кг; HF — 0,53 г/кг;

газовой резке листа стали толщиной 10 мм: пыли — 4,5 г/кг; СО ~ 2,2 г/кг; NO_X ~ 2,2 г/кг;

плазменной резке листа стали толщиной 10 мм: пыли — 4,1 г/кг; СО ~ 1,4 г/кг; NO_X ~ 6,8 г/кг.

Основными источниками загрязнения атмосферы в литейном производ­стве являются плавильные агрегаты, шихтовый двор, участки подготовки формовочных и стержневых смесей, разлива металла и очистки литья. Рас­чет выбросов плавильного агрегата производится по формуле:

1)

где q — удельное выделение вещества на единицу продукции, кг/т; Д— рас­четная производительность агрегата, т/ч; Р — поправочный коэффициент для учета условий плавки; ц — эффективность средств по снижению выбросов (в долях единицы).

Закрытые чугунолитейные вагранки производительностью 5—10 т/ч при плавке чугуна выделяют в среднем на тонну выплавляемого металла: пыли — 11,5 кг/т; СО - 193 кг/т; SO₂ - 0,4 кг/т; C_mH_n - 0,7 кг/т.

Открытые чугунолитейные вагранки производительностью 2—25 т/ч в сред­нем выделяют на тонну выплавляемого металла: пыли — 17—20 кг/т; СО - 185-200 кг/т; SO₂ - 1,3-1,5 кг/т; C_mH_n - 2,1-2,6 кг/т, NO_X - 0,012-0,014 кг/т. Химический состав пыли вагранки: SiO₂ — 20—50%; СаО — 2— 12%; А1₂О₃ - 0,5-6%; MgO - 0,5-4%; Fe₂O₃+FeO - 10-36%; С - 30-45%. Размер частиц пыли находится в пределах 5—150 мкм.

При разливе из вагранок в ковши 1 т чугуна в атмосферу выделяется около 125—130 г СО и 18—22 г графитовой пыли.