Bezpośrednie i pośrednie efekty wprowadzenia ciągłego odlewania stali w bilansie emisji zanieczyszczeń z huty żelaza

191

Marian Mazur, Marek Bogacki, Robert Oleniacz Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii rodowiska Zakład Kształtowania i Ochrony rodowiska

BEZPO REDNIE I PO REDNIE EFEKTY WPROWADZENIA

CI GŁEGO ODLEWANIA STALI W BILANSIE EMISJI ZANIECZYSZCZE Z HUTY KATOWICE

W referacie przedstawiono kompleksową analizę wpływu technologii ciągłego odlewania stali (COS) na wielko ć emisji zanieczyszczeń powietrza z Huty Katowice. Rozpoznano ródła emisji występujące w procesie produkcyjnym COS oraz okre lono jej wielko ć. Wdrożenie ciągłego odlewania stali spowodowało wzrost efektywno ci produkcji wyrobów oraz przynio-sło wymierne efekty ekologiczne. ń. Wstęp

Nowoczesne hutnictwo nierozerwalnie związane jest z technologią COS. Konkurencja

na rynku stali oraz wzrastające wymogi ekologiczne powodują permanentne wypieranie z

hutnictwa tradycyjnej, energochłonnej i nieekologicznej metody polegającej na odlewaniu

stali do wlewnic. Aktualnie ponad 80 % stali produkowanej na wiecie (w Polsce 85 %) wy-

twarzane jest w technologii ciągłego odlewania. Powszechno ć stosowania tej technologii

wynika z jednoznacznych efektów ekonomicznych i ekologicznych. Zmniejszenie wska nika

zużycia paliw i energii, zwiększenie uzysku stali, zmniejszenie pracochłonno ci, poprawa

warunków pracy czy wreszcie poprawa jako ci wyrobów finalnych są to czynniki, które w

sposób bezpo redni bąd po redni przekładają się na efekty ekologiczne towarzyszące wpro-

wadzaniu tej nowoczesnej technologii.

Niekonfliktowy charakter analizowanej technologii sprawia, że jest ona stosunkowo

mało przebadana pod kątem zagrożeń dla rodowiska, jakie niesie jej stosowanie. W roku

1999 przeprowadzono kompleksowe badania w Oddziale Maszyn COS Huty Katowice S.A.,

których głównym celem było zidentyfikowanie ródeł emisji zanieczyszczeń pyłowo-

gazowych, okre lenie wska ników emisji zanieczyszczeń oraz ocena efektów ekologicznych

związanych z funkcjonowaniem tej technologii. W niniejszym referacie przedstawiono wyni-

ki tych badań, szczególną uwagę po więcając ocenie wpływu wprowadzenia technologii COS

na obniżenia globalnej emisji zanieczyszczeń z Huty Katowice S.A.

192

2. Opis technologii

Oddział Maszyn Ciągłego Odlewania Stali wyposażony jest w 2 sze ciożyłowe maszy-

ny COS o zdolno ci produkcyjnej wynoszącej odpowiednio dla maszyny COS–1 - 1400 tys.

Mg/rok, a w przypadku maszyny COS-2 - 1200 tys. Mg/rok. Maszyna COS-1 firmy Manne-

smann Źemag Hüttentechnik uruchomiona została w lipcu 1995 roku natomiast maszyna

COS-2 firmy Concast Standard w listopadzie 1997 roku.

Stal do procesu COS dowożona jest ze Stalowni w kadziach odlewniczych o pojemno-

ci 300330 Mg na samojezdnych stalowozach. W zależno ci od gatunku odlewanej stali ist-

nieją różne sposoby jej przygotowania. Stale specjalne o obniżonej zawarto ci siarki poddaje

się procesowi odsiarczania. Ilo ć tych stali jest jednak bardzo mała, dlatego też zwykle przy-

gotowanie stali ogranicza się do następujących operacji technologicznych:

obróbki stali w piecu kadziowym (korekta temperatury wytopu, ujednorodnienie tempera-

tury i składu chemicznego, uzupełnienie dodatków stopowych), a następnie pokrycie lu-

stra stali zasypką izolującą,

próżniowego odgazowania stali (poprawa czysto ci stali poprzez zmniejszenie zawarto ci

gazów i wtrąceń niemetalicznych oraz korekta składu chemicznego), a następnie pokrycie

lustra stali zasypką izolującą.

W technologii COS w porównaniu z odlewaniem tradycyjnym produkuje się wlewki

ciągłe, które ze względu na swe niewielkie wymiary poprzeczne mogą być bez dodatkowych

zabiegów poddane obróbce plastycznej w walcowniach. Ponadto straty stali w produkcji

wlewków ciągłych wynikające z wad technologicznych i materiałowych są na minimalnym

poziomie. źfektem wprowadzenia tej technologii jest znaczne skrócenie ciągu technologicz-

nego związanego z produkcją półwyrobów i co się z tym wiąże ograniczenie zużycia paliw i

energii jak również zwiększenie warto ci uzysku stali. Schemat procesu technologicznego

produkcji wyrobów ze stali metodą tradycyjną i z zastosowaniem ciągłego odlewania przed-

stawiono na rys. 1.

3. Charakterystyka emisji z procesu COS

Z procesu ciągłego odlewania stali emitowane są do atmosfery w sposób zorganizowa-

ny i niezorganizowany zanieczyszczenia pyłowo-gazowe, w ród których największy udział

193

stanowiąŚ pyły zawierające w swoim składzie chemicznym m.in.Ś Fe, Ni, Cu, Cr, Cd i Pb oraz

takie zanieczyszczenia gazowe jak: SO2, NOx i CO.

Konwertory

Kad odlewnicza

Suwnica do zalewania wlewków

Wyciąganie wlewków suwnicą szczękową

Transport do suwnicy szczękowej

Wlewnice

Transport kolejowy do pieców wgłębnych

Transport suwnicą do pieców wgłębnych

Piece wgłębne

Transport do zgniatacza

Zgniatacz

Półprodukt

Konwertory

Kad odlewnicza

Transport kadzi odlewniczej do kadzi

po redniej

Odlewanie ciągłe

Kad po rednia

Półprodukt

ODLEWANIE TRADYCYJNE

CI GŁE ODLEWANIE STALI

Rys. ń. Porównanie czynno ci w tradycyjnym i ci głym odlewaniu stali

194

Źo ródeł emisji zorganizowanej należy zaliczyć następujące węzły technologiczne:

układ chłodzenia wtórnego wlewków,

piec kadziowy,

podajniki zasypki izolacyjnej do kadzi odlewniczej,

podajniki żelazostopów dla instalacji odgazowania stali (RH),

stanowisko wyburzania kadzi po rednich COS-1,

proces argonowania stali na stanowisku głębokiego odsiarczania (SL),

instalację próżniowego odgazowania stali RH,

stanowisko wygrzewania i suszenia naczynia RH.

ródła emisji zorganizowanej emitują do atmosfery głównie zanieczyszczenia pyłowe.

Największa emisja pochodzi z pieca kadziowego oraz podajników zasypki izolacyjnej.

Emisja niezorganizowana w procesie COS wynika w głównej mierze z braku instalacji

odciągających gazy z poszczególnych stanowisk pracy lub z niewła ciwego doboru istnieją-

cych układów odciągowych w hali COS. W wyniku prac inwentaryzacyjnych przeprowadzo-

nych w hali COS zidentyfikowano następujące ródła emisji niezorganizowanej zanieczysz-

czeń pyłowo-gazowych:

piec kadziowy,

stanowiska suszenia pokryw kadzi po redniej COS-1 i COS-2,

stanowiska suszenia kadzi po rednich COS-1 i COS-2,

stanowiska wygrzewania kadzi po rednich COS-1 i COS-2,

stanowiska gazowego cięcia wlewków i odcinania prób z maszyn COS-1 i COS-2,

stanowisko wyburzania kadzi po rednich COS-2,

przepalanie wlewków i czyszczenie ogniowe,

napełnianie zbiorników magazynowych żelazostopów, wapna i zasypki izolacyjnej,

pokrywanie zasypką izolacyjną ciekłego metalu w kadzi głównej,

pokrywanie ciekłego metalu w kadziach po rednich COS-1 i COS-2.

Zanieczyszczenia unoszone z wymienionych węzłów technologicznych rozprzestrzenia-

ją się w halach COS pogarszając tym samym ich stan aerosanitarny a następnie na skutek in-

tensywnej wymiany powietrza poprzez wietliki emitowane są do atmosfery. Źo ródeł cha-

rakteryzujących się największą emisją zanieczyszczeń pyłowych należąŚ stanowisko pokry-

wania zasypką izolacyjną ciekłego metalu w kadzi głównej oraz piec kadziowy, natomiast

zanieczyszczenia gazowe emitowane są głównie z procesów spalania paliw gazowych na sta-

195

nowiskach suszenia i wygrzewania wymurówek w urządzeniach pomocniczych (kadzie, po-

krywy itp.).

Na rysunkach 2 i 3 zestawiono wyprowadzone w oparciu o przeprowadzone badania

wska niki emisji niezorganizowanej pyłu oraz zawartych w nim metali takich jakŚ Pb, Cu, Cr,

Cd, Ni. Warto ci tych wska ników wskazują, że głównym ródłem emisji chwilowej pyłu jest

podajnik zasypki izolującej do kadzi głównej. Odmiennie przedstawia się sytuacja z emisją

metali ciężkich. Analiza chemiczna pyłu wykazała różną zawarto ć poszczególnych metali w

pyle w zależno ci od ródła emisji. Okazało się, że procentowo najwyższa zawarto ć metali

jest kolejno w pyle emitowanym z pieca kadziowego, następnie innych urządzeń technolo-

gicznych zlokalizowanych w halach COS a w najmniejszym wymiarze z procesu podawania

zasypki do kadzi głównej. W ród analizowanych ródeł największy udział przypada na emisję

miedzi. Szczególnie dotyczy to emisji z pieca kadziowego. Jak się przypuszcza wynika to

głównie z intensywnego parowania miedzi z kąpieli metalowej w czasie jej podgrzewania.

Pozostałe metale emitowane są na niewielkim poziomie i z punktu widzenia ich wpływu na

poziom stężeń w powietrzu otaczającym hale COS jest on na marginalnym poziomie. Oprócz

zanieczyszczeń pyłowych okre lono również emisję niezorganizowaną zanieczyszczeń gazo-

wych. Pomiary bezpo rednie pozwoliły na wyznaczenie emisji tlenku węgla. Stężenia SO2 i

NO2 w emitowanych gazach były jednak poniżej granicy oznaczalno ci metody pomiarowej.

Podjęto więc próbę wyznaczenia emisji tych gazów na drodze teoretycznej, przeprowadzając

obliczenia stechiometrycznego spalania gazów stosowanych w trakcie produkcji COS. Takie

podej cie do zagadnienia wymusiło przeprowadzenie bilansu zużycia paliw w ramach całego

procesu COS. Wyniki obliczeń w formie wska ników emisji zamieszczono w tabeli 1.

Tabela ń. Wskaźniki emisji niezorganizowanej zanieczyszcze gazowych z procesu COS

Charakterystyka ródła Wska nik emisji

[g/Mg produkcji COS]

SO2 NO2 CO

Wszystkie ródła emisji niezorganizowanej 5,43 3,22 69,49

Źla oceny udziału emisji zanieczyszczeń z procesu COS w emisji sumarycznej Huty

Katowice w tabeli 2 zestawiono wartoci tych emisji.

196

43,3

38,8

17,5

8,7 7,8 3,5

0

10

20

30

40

50

Podajnik zasypki do kadzi

głównejPiec kadziowy Pozostałe źródła w halach

COS

Wsk

aźni

k em

isji

[g/M

g p

rodukcj

i C

OS

]

Pył ogółem PM 10

Rys. 2. Wska niki emisji niezorganizowanej pyłu ogółem oraz pyłu PM10 ze ródeł zlokali-

zowanych w halach COS w Hucie Katowice S.A.

1,6 1,8 1,3

3,7

30,2

16,9

1,1

5,0

2,10,2

2,30,80,8

7,1

2,8

0

5

10

15

20

25

30

35

Podajnik zasypki do kadzi

głównejPiec kadziowy Pozostałe źródła w halach

COS

Wsk

aźni

k em

isji

[mg/M

g p

rodukcj

i C

OS

]

Pb Cu Cr Cd Ni

Rys. 3. Wska niki emisji niezorganizowanej metali ze ródeł zlokalizowanych w halach COS

w Hucie Katowice S.A.

197

Tabela 2. Porównanie wielko ci emisji rocznej zanieczyszcze z procesu COS z emisj sumaryczn z Huty Katowice [1, 2]

ródło emisji

Emisja roczna w Mg/rok Emisja roczna w kg/rok SO2 NO2 CO Pył PM 10 Pb Cu Cr Cd

COS - emisja zorganizowana

- - - 5,8 5,8 9,4 4,2 0,7 0,3

COS - emisja niezorganizowana

11,1 6,6 142,5 204,3 40,9 243,4 104,1 16,8 6,8

COS - emisja sumaryczna

11,1 6,6 142,5 210,1 46,7 252,8 108,3 17,5 7,1

Huta Katowice 11352 6066 120748 8174 5255 95625 18050 1153 1810

Udział emisji z COS [ %]

0,10 0,11 0,12 2,57 0,89 0,26 0,60 1,52 0,40

Przedstawione w tabeli 2 dane wskazują na niewielki udział technologii COS w glo-

balnej emisji zanieczyszczeń pyłowo-gazowych z huty. Jedynie emisja pyłu oraz zawartego w

nim chromu przekracza 1,5 % warto ci emisji globalnej tych zanieczyszczeń. Ze względu na

niewielką emisję technologia COS zaliczana jest do grona procesów hutniczych o niskiej

uciążliwo ci dla powietrza atmosferycznego.

4. Okre lenie efektów ekologicznych

Analizę efektów ekologicznych związanych z uruchomieniem linii ciągłego odlewania

stali przedstawiono na przykładzie ciągu produkcyjnego Huty Katowice S.A. Wyróżniono

dwa rodzaje efektów ekologicznych [3]. Są toŚ

efekty bezpo rednie - wynikające z wyeliminowania z linii produkcji półwyrobów urzą-

dzeń będących ródłem zanieczyszczeń gazowych,

efekty po rednie - związane ze zwiększeniem uzysku produktu gotowego.

4.ń. Efekty bezpo rednie

Konsekwencją zastosowania technologii ciągłego odlewania stali było ograniczenie

produkcji stali odlewanej we wlewkach. W związku ze zmniejszeniem się ilo ci wlewków

dostarczanych do procesu walcowania można było wyeliminować 20 jednostek pieców

wgłębnych (po 10 jednostek przy uruchomieniu każdej linii COS), co w końcowym efekcie

198

spowodowało zmniejszenie zużycia energii a tym samym obniżenie emisji zanieczyszczeń

powstających podczas spalania paliw stosowanych do ogrzewania pieców tj. gazówŚ koksow-

niczego, wielkopiecowego i ziemnego. Dodatkowym efektem zmniejszonej produkcji wlew-

ków było ograniczenie zużycia energii elektrycznej w całym procesie produkcji półwyrobów.

Źla wykazania oszczędno ci energii związanej z wyłączeniem pieców wgłębnych wyli-

czono dla lat 1994-98 wska niki zużycia energii na tonę wyprodukowanej w danym roku stali

surowej [3]. Wyniki obliczeń zestawiono w tabeli 3.

Tabela 3. Wielko ć zużycia energii przy produkcji półwyrobów w latach ń994-1998

Lp. ródło energii Zużycie energii [GJ/Mg stali surowej]

1994 1995 1996 1997 1998

1 Gaz koksowniczy 0,92 0,79 0,69 0,62 0,40

2 Gaz wielkopiecowy 0,41 0,37 0,35 0,28 0,23

3 Gaz ziemny 0,02 0,01 0,01 0,01 0,01

4 Energia elektryczna 0,28 0,26 0,26 0,24 0,20

5 Razem 1,62 1,43 1,31 1,15 0,84

Analiza danych zawartych w tabeli 3 wskazuje, że wska nik zużycia energii

w GJ/Mg stali surowej w procesie produkcji półwyrobów malał stopniowo w poszczególnych

latach. W roku 1998, gdy pracowały dwie linie ciągłego odlewania stali, wska nik zmniejszył

się o 50 % w stosunku do wska nika zużycia energii w roku 1994 (nie pracowała wówczas

żadna linia COS).

Czę ć zaoszczędzonej w wyniku wyłączenia pieców wgłębnych energii jest zużywana

na potrzeby procesu ciągłego odlewania stali. Ilo ć energii zużytej w procesie COS w latach

1994-98 przedstawiono w formie wska nikowej w tabeli 4.

Tabela 4. Wielko ć zużycia energii w procesie COS w latach 1994-1998

Lp. ródło energii Zużycie energii [GJ/Mg stali surowej]

1994 1995 1996 1997 1998

1 Gaz koksowniczy 0 0,002 0,006 0,007 0,019

2 Gaz ziemny 0 0,003 0,009 0,007 0,014

3 Energia elektryczna 0 0,011 0,031 0,024 0,043

4 Razem 0 0,017 0,045 0,038 0,076

199

Na podstawie danych zawartych w tabelach 3 i 4 obliczono rzeczywistą wielko ć za-

oszczędzonej energii w poszczególnych latach, jako różnicę dwóch wielko ciŚ zaoszczędzonej

energii związanej z wyłączeniem pieców wgłębnych i zużycia energii w procesie COS. Wy-

niki obliczeń przedstawiono w tabeli 5.

Tabela 5. Rzeczywista wielko ć zaoszczędzonej energii w wyniku wył czenia pieców wgłębnych i uruchomienia linii COS w GJ/Mg stali surowej

Lp. ródło energii Lata

1995 1996 1997 1998

1 Gaz koksowniczy 0,121 0,220 0,292 0,492

2 Gaz wielkopiecowy 0,044 0,062 0,136 0,189

3 Gaz ziemny 0,004 -0,003 -0,001 -0,010

4 Gazy razem 0,169 0,278 0,427 0,671

5 Energia elektryczna 0,008 -0,010 0,014 0,034

6 Razem 0,177 0,268 0,441 0,705

Wielko ci ujemne w tabeli 5 oznaczają, że oszczędno ć energii nie wystąpiła, tzn. zu-

życie poszczególnych no ników energetycznych w procesie COS było większe niż ich osz-

czędno ć związana z wyłączeniem pieców wgłębnych. Biorąc jednak pod uwagę zużycie

energii całkowitej, można stwierdzić, że oszczędno ć energii w porównaniu z rokiem 1994

wyniosła 0,705 GJ w odniesieniu do tony wyprodukowanej stali surowej.

Obliczenie bezpo rednich efektów ekologicznych związanych z ograniczeniem zuży-

cia energii wykonano uwzględniając oddzielnie oszczędno ć zużycia paliw gazowych i ener-

gii elektrycznej. Źo obliczenia stopnia ograniczenia emisji zanieczyszczeń wynikającego z

oszczędno ci w zużyciu gazówŚ wielkopiecowego, koksowniczego i ziemnego wykorzystano

wska niki emisji zanieczyszczeń dla pieców wgłębnych wyprowadzone na drodze pomiaro-

wej, natomiast obniżenie emisji zanieczyszczeń wynikające z ograniczenia zużycia energii

elektrycznej obliczono wykorzystując wska niki emisji zanieczyszczeń z źlektrociepłowni

Huty Katowice S.A. W tym ostatnim przypadku, założono, że zaoszczędzenie energii elek-

trycznej skutkuje zmniejszeniem produkcji energii w zakładowej elektrociepłowni, czego

konsekwencją jest zmniejszenie emisji zanieczyszczeń.

200

Wska nik obniżenia emisji zanieczyszczeń związany z oszczędno cią energii na etapie

produkcji półwyrobów przedstawiono w tabeli 6. Z przestawionych tam danych wynika, że

największy stopień redukcji emisji wystąpił po uruchomieniu linii COS-2. Szczególnie wi-

doczny jest on w przypadku emisji: SO2, NO2, CO i pyłu.

Tabela 6. Obniżenie emisji zanieczyszcze w wyniku mniejszego zużycia energii w procesie produkcji półwyrobów w odniesieniu do roku ń994 [3]

Zanieczyszczenie Obniżenie emisji [g/Mg stali surowej]

1995 1997 1998 Pył ogółem 2,808 5,028 12,683 Pył PM10 0,702 1,257 3,171

Pb 0,008 0,014 0,035 Cu 0,004 0,007 0,018 Cr 0,0008 0,0015 0,0034 Cd 0,00005 0,00008 0,00021 SO2 11,94 21,46 53,87 NO2 8,48 16,38 37,40 CO 3,44 7,19 14,76 HF 0,056 0,100 0,253

B(a)P 0,00001 0,00001 0,00003

4.2. Efekty po rednie

Wdrożenie w Hucie Katowice dwóch linii ciągłego odlewania stali pozwoliło na

zwiększenie uzysku w produkcji wyrobów ze stali. Jak wynika z analizy wielko ci przedsta-

wionych w tabeli 7, ilo ć stali przetwarzanej w sposób tradycyjny zmalała w wyniku wpro-

wadzenia COS aż o około 50 %.

Tabela 7. Udziały technologii tradycyjnej i ci głego odlewania stali w produkcji półwyrobów w Hucie Katowice S.A. w latach 1994-98

[Mg półwyrobu / Mg stali surowej]

Technologia 1994 1995 1996 1997 1998

Odlewanie tradycyjne 0,97 0,93 0,71 0,70 0,49

Ciągłe odlewanie stali 0 0,07 0,28 0,29 0,51

201

Zwiększający się od roku 1995 udział stali odlewanej technologią COS niesie ze sobą

szereg korzy ci, z których najważniejszą jak się wydaje jest zwiększenie uzysku stali związa-

ne z ograniczeniem ilo ci odpadów powstających w wyniku obróbki plastycznej wlewków.

Wzrost uzysku stali wyliczono w odniesieniu do globalnej produkcji huty. Pod pojęciem pro-

dukcji globalnej rozumie się w tym przypadku sumę takich produktów, które nie są poddawa-

ne już dalszej obróbce na terenie zakładu i stanowią wyrób gotowy, przeznaczony do sprze-

daży. Analizie poddanoŚ produkcję wlewków odlewanych metodą tradycyjną, które sprzeda-

wane są do odbiorców zewnętrznych, produkcję odlewów, czę ć produkcji półwyrobów (kęsy

i kęsiska) - która stanowi gotowy produkt, produkcję wysoko przetworzonych wyrobów wal-

cowanych, czę ć produkcji COS - która stanowi produkt gotowy. W oparciu o przeprowadzo-

ny bilans produkcji w poszczególnych węzłach technologicznych huty wyliczono dla lat 1994

-1998 wielko ć uzysku wyrobu gotowego (tabela 8).

Tabela 8. Uzysk stali w Hucie Katowice w latach 1994-98

Lata 1994 1995 1996 1997 1998

Uzysk wyrobu gotowego [Mg wyrobu gotowego / Mg stali surowej]

0,82 0,83 0,88 0,88 0,93

Jak wynika z danych zawartych w tabeli 8 wprowadzenie dwóch linii ciągłego odle-

wania stali pozwoliło na zwiększenie uzysku produktu gotowego z 82 % w roku 1994 do

93 % w 1998 roku. Oznacza to, że o ile w roku 1994 aby uzyskać 100 ton produktu gotowego

należało wyprodukować 122 tony stali surowej o tyle w roku 1998 na 100 ton produktu goto-

wego przypadało już tylko 108 ton stali surowej. Obniżenie strat w produkcji wyrobów goto-

wych prowadzi w prostej linii do oszczędno ci surowców i energii przy produkcji stali, su-

rówki i spieku. Zakładając, że emisja zanieczyszczeń jest proporcjonalna do wielko ci pro-

dukcji można stwierdzić, że uruchomienie dwóch linii COS spowoduje 11% spadek emisji

zanieczyszczeń z wydziałów surowcowych Huty Katowice. Ponadto należy założyć 11 %

oszczędno ć energii elektrycznej zużywanej w czę ci surowcowej huty. Konsekwencją tych

oszczędno ci jest ograniczenie zapotrzebowania mocy z źlektrociepłowni zakładowej a tym

samym zmniejszenie emisji zanieczyszczeń z tego obiektu. W wyniku przeprowadzonych

obliczeń otrzymano wska niki opisujące stopień obniżenia emisji wywołany wprowadzeniem

technologii ciągłego odlewania stali (tabela 9).

202

Tabela 9. Obniżenie emisji zanieczyszcze spowodowane wprowadzeniem technologii COS (efekt po redni)

Zanieczysz-czenie

Obniżenie wska nika emisji [g/Mg stali surowej] Suma (efekt po redni) [g/Mg stali surowej] Wydziały surowcowe źlektrociepłownia

Pył 142,382 45,708 188,090

PM 10 100,746 11,427 112,173

Pb 2,505 0,029 2,534

Cu 0,399 0,064 0,463

Cr 0,012 0,013 0,025

Cd 0,044 0,0007 0,045

SO2 119,827 192,649 312,476

NO2 47,180 111,593 158,773

CO 3 150,395 33,107 3 183,502

HF 0,968 0,913 1,881

H2S 0,288 - 0,288

HCN 0,002 - 0,002

B(a)P - 0,00013 0,00013

Podsumowując po rednie efekty ekologiczne związane z wprowadzeniem technologii

ciągłego odlewania stali, należy zauważyć, że o obniżeniu emisji globalnej z Huty Katowice

decyduje w przeważającej czę ci efekt po redni, który w zależno ci od zanieczyszczenia sta-

nowi od 80 do 100 % wkładu w uzyskaną redukcję zanieczyszczeń.

4.3. Efekt globalny

W celu oceny stopnia obniżenia emisji globalnej zanieczyszczeń z Huty Katowice

S.A. na skutek uruchomienia dwóch linii COS zsumowano wyliczone w oparciu o bilans pa-

liwowo-energetyczny oraz bilans produkcji efekty bezpo rednie i po rednie a następnie odjęto

od nich emisję pyłu wywołaną ródłami technologicznymi pracującymi w ramach COS (nie

uwzględnianymi we wcze niejszej analizie). Wielko ć emisji pyłowej z procesu COS okre-

lona została na drodze pomiarowej.

W tabeli 10 zestawiono wyniki obliczeń efektu globalnego oraz stopnia obniżenia

emisji poszczególnych zanieczyszczeń w stosunku do emisji sumarycznej z Huty Katowice

S.A w roku 1998. Jak widać z zamieszczonych w tablicy 10 danych wprowadzenie technolo-

gii COS spowodowało zmniejszenie się emisji globalnej zanieczyszczeń z Huty Katowice w

203

1998 r. w zakresie od 0,2 % w przypadku HCN do 14,3% w przypadku B(a)P. Poza emisją

HCN większo ć emitowanych zanieczyszczeń zmniejszyła się rednio o ok. 10 %.

Tabela ńŃ. Stopie obniżenia emisji zanieczyszcze z Huty Katowice w wyniku wprowadzenia technologii ci głego odlewania stali

Zanieczyszczenie źfekt bezpo redni + efekt po redni

źmisja pyłu ze ródeł technologicznych COS

Efekt globalny

Stopień obniżenia emisji z HK

[g/Mg stali surowej] [%] Pył ogółem 200,773 52,184 148,589 7,3

PM 10 115,344 11,594 103,750 8,0 Pb 2,569 0,063 2,506 10,6 Cu 0,482 0,027 0,455 10,2 Cr 0,029 0,0044 0,025 8,6 Cd 0,045 0,0018 0,043 9,6 SO2 366,348 - 366,348 13,0 NO2 196,177 - 196,177 13,0 CO 3198,259 - 3198,259 10,7 HF 2,135 - 2,135 12,6 H2S 0,288 - 0,288 11,0 HCN 0,002 - 0,002 0,2 B(a)P 0,00016 - 0,00016 14,3

5. Podsumowanie

Udział emisji zanieczyszczeń pyłowo-gazowych z technologii COS w sumarycznej

emisji z Huty Katowice stanowi jedynie ułamek jej procenta. Wyjątkiem jest emisja pyłu oraz

chromu, która kształtuje się na poziomie odpowiednio 2,57 i 1,52 % emisji sumarycznej huty.

Zmniejszona uciążliwo ć technologii COS dla powietrza atmosferycznego w porównaniu z

technologią tradycyjnego odlewania stali do wlewnic wynika w głównej mierze z wyelimi-

nowania z procesu produkcji półwyrobów takich kroków technologicznych jakŚ zalewanie

wlewnic, striperowanie oraz wygrzewaniem wlewków w piecach wgłębnych (efekt bezpo-

redni) oraz poprawy uzysku w produkcji stali (efekt po redni). Przy czym zdecydowanie

większy udział w redukcji wielko ci emisji przypada na efekt po redni. W przypadku zanie-

czyszczeń pyłowych udział ten przekracza 94 % całej warto ci redukcji, a w przypadku za-

nieczyszczeń gazowych – ponad 81 %. Tak duży udział efektu po redniego wynika z dużych

w skali całej huty oszczędno ci surowcowo-paliwowych będących skutkiem poprawy uzysku

odlewanej stali. Uwzględniając fakt, że technologia COS stanowi również ródło emisji za-

204

nieczyszczeń, sumaryczna redukcja wielko ci emisji wynikająca z wdrożenia tej technologii

będzie nieco mniejsza. W skali Huty Katowice sumaryczny efekt redukcji emisji zanieczysz-

czeń waha się od 0,2 % w przypadku HCN do 13 % w przypadku SO2 i NO2 odnosząc ją do

stanu sprzed wdrożenia technologii COS.

Literatura

1. Mazur M., Bogacki M., Oleniacz R., Łopata A., Niedojadło A.Ś Okre lenie wska ników

emisji zanieczyszczeń pyłowo-gazowych dla technologii ciągłego odlewania stali wraz z

oceną oddziaływania na powietrze. AGH, Katedra Kształtowania i Ochrony rodowiska.

Kraków 1999. Praca niepublikowana.

2. Mazur M., Bogacki M., Oleniacz R., Łopata A.Ś Studium ochrony powietrza dla Huty

Katowice S.A. w celu wydania decyzji ustalającej rodzaje i ilo ci substancji zanieczysz-

czających dopuszczonych do wprowadzania do powietrza. AGH, Katedra Kształtowania i

Ochrony rodowiska. Kraków 1999. Praca niepublikowana.

3. Mazur M., Bogacki M., Oleniacz R., Łopata A., Niedojadło A.Ś Okre lenie efektów eko-

logicznych związanych z uruchomieniem technologii ciągłego odlewania stali w Hucie

Katowice S.A. AGH, Katedra Kształtowania i Ochrony rodowiska. Kraków 1999. Praca

niepublikowana.

4. Materiały informacyjne Huty Katowice.

Praca została wykonana w ramach badań statutowych AGH nr 11.11.150.171.