Modernizări pe Fluxul Tehnologic la Departamentul Furnale și Influența asupra Scăderii Nivelului de Risc de Accidentare și Îmbolnăvire Profesională

CONŢINUTUL PROIECTULUI

Furnalul constitue agregatul propriu-zis destinat producerii fontei necesare procesului de elaborare a oţelului în convertizor. Elaborarea fontei fiind un proces continuu, alimentarea furnalului cu materii prime şi cocs se realizează în mod ritmic pe măsura coborârii coloanei de material, ca urmare a arderii cocsului, procesului de topire şi a evacuării periodice a produselor rezultate.

Continuitatea acestui proces tehnologic face ca o serie complexă şi diversă de factori de risc de accidentare şi de îmbolnăvire profesională să acţioneze asupra personalului de deservire. Permanenta grijă a managementului pentru scăderea nivelului general de risc se reflectă într-o serie de măsuri tehnice şi organizatorice la nivelul departamentului. Multe din aceste măsuri au o influenţă directă asupra reducerii costului pe tona de fontă dar toate au o importantă contribuţie la scăderea costului datorat incidentelor.

Având în vedere necesitatea unei bune gestionari a riscurilor de accidentare şi de îmbolnăvire profesională la nivel de unitate şi noile cerinţe legale s-a decis realizarea evaluării factorilor de risc de accidentare şi îmbolnăvire profesională pe posturile de lucru. Pentru aceasta s-a folosit ca bază teoretică şi mod de lucru metoda Institutului Naţional de Cercetare – Dezvoltare pentru Protecţia Muncii - Bucureşti. S-au parcurs pe baza premiselor teoretice şi practice etapele metodei realizând ierarhizarea factorilor de risc.

Prioritizarea termenelor pentru îndeplinirea măsurilor se face respectând ordinea ierarhică generică:

– măsuri de prevenire intrinsecă

– măsuri de protecţie colectivă

– măsuri de protecţie individuală

Conducerea Departamentului realizează Planul de Prevenire şi Protecţie cu o justificare economică şi socială a ierarhizării măsurilor de prevenire reieşite din evaluare.

CAPITOLUL 1

METALURGIA FONTEI

Fonta este aliajul fier - carbon, cu conţinut de carbon mai mare de 2,06 %, care conţine întotdeauna cantităţi variabile de mangan, siliciu, fosfor, sulf. Uneori, fontele conţin şi alte elemente în proporţii mici cum sunt: cupru, nichel, crom, vanadiu etc.

Fonta se obţine fie ca produs primar prin reducerea oxizilor de fier din minereuri, folosind ca reducător oxidul de carbon şi carbonul — numită fontă de primă fuziune sau fontă brută sau prin retopirea fontei brute cu adaosuri de fier vechi — numită fontă de a doua fuziune. In acest capitol se va trata producerea fontei de primă fuziune; ela¬borarea fontei de a doua fuziune se va trata în partea a cincea.

1.1. Clasificarea fontelor de primă fuziune

Fontele de primă fuziune se clasifică după mai multe criterii şi anume:

a) După compoziţia chimică sunt două grupe:

-Fonte nealiate — care conţin în afară de fier şi carbon cantităţi mici din alte elemente, cum sunt: sub 4,0% Mn, sub 4% Si, sub 0,3% P, sub 0,1% S şi eventual urme din alte elemente.

-Fonte aliate — care conţin în afara elementelor de aliere din fonta obişnuită şi alte elemente, cum sunt: Cr, V, Ti, Ni etc, sau din elementele obişnuite (Si, Mn, P) conţinuturi mai mari

b) După structura metalografică (sau aspectul spărturii), care are în

vedere forma de existenţă a carbonului în fontă, formă determinată de

compoziţia chimică a fontei:

-Fontă albă — care conţine carbonul sub formă de carbură de fier (Fe3C) sau carburi complexe de fier şi mangan. Formarea carburilor este favorizată de prezenţa unui conţinut mai mare de mangan şi mai mic de siliciu în spărtură proaspătă are culoare alb-argintiu, de aceea se numeşte fontă albă. Fonta albă are duritate mare (datorită carburilor) şi tenacitate mică. Ea se foloseşte pentru elaborarea oţelului, de aceea se mai numeşte şi fontă de afinare.

-Fonta cenuşie — care conţine cea mai mare parte din carbon separat sub formă de grafit şi numai o mică parte sub formă de cementită. Separarea carbonului sub formă de grafit se datoreaza conţinutului mai mare de siliciu şi mai mic de mangan în spărtură proaspătă are culoare cenuşie, de unde i se trage şi numele. Fonta cenuşie are duritate mică, are tenacitate mai mare decat fonta albă, se poate turna uşor în forme, de aceea se mai numeşte şi fontă de turnătorie. Fontele de primă fuziune se elaborează în furnale clasice sau în furnalele electrice.

1.2. Schema de funcţionare a furnalului clasic

Furnalul clasic este un cuptor cu cuvă, cu funcţionare continuă. Durata unei campanii de lucru (între două reparaţii capitale) este de 6 10 ani. Capacitatea unui furnal se exprimă în metri cubi volum util, aceasta reprezentînd volumul care este folosit pentru desfăşurarea proceselor de producere a fontei şi pentru colectarea produselor lichide ale procesului: fonta şi zgura.

Spaţiul de lucru al furnalului se compune din cinci părţi (fig. I.1) în fiecare parte avand loc procese specifice: gură de încărcare 2, cuvă 3, pântece 4, etalaj 5 şi creuzet 6. Materialele solide (minereu, cocs, şi fondanţi) se încarcă pe la partea superioară printr-un aparat special 1 care asigură şi închiderea etanşă (cu doua conuri).

Fig. I. 1 Schema de funcţionare a furnalului:

1 - aparat de încărcare; 2 - gură de încărcare; 3 - cuvă; 4 - pîntece; 5 - etalaj; 6 - creuzet; 7 - conductă inelară ; 8 - aparat de epurare a gazului; 9 - aparate cowper pentru încălzirea aerului.

In partea de sus a creuzetului 6 se suflă aer cald adus prin conducta inelară 7 de la aparatele de preîncălzire a aerului (Aparatele Oowper). Aparatele Cowper funcţionează alternativ: în timp ce unul se încălzeşte (stînga — fig. I. 1 ) celălalt preîncălzeşte aerul (dreapta). După un timp se inversează funcţiile. Furnalele au 3 4 aparate Cowper dintre care unul încălzeşte aerul, unul este de rezervă şi celelalte se încălzesc. Gazele rezultate din arderea cocsului în creuzetul furnalului se ridică spre gura de încărcare, iau parte la procesele fizico - chimice şi apoi sunt captate de 4 conducte 10 plasate sub conul mare (în cupola furnalului) care conduc gazul prin conducta 11 la aparatele de epurare.

Ca materii prime se folosesc minereuri de fier şi de mangan, precum şi combustibil solid şi fondanţi.

Aceste materiale trebuie să întrunească o serie de calităţi ca urmare a faptului că procesele au loc într-un cuptor cu cuvă (cu înălţime mare), care este în permanenţă plin cu materiale solide (în cea mai mare parte), dar şi lichide şi gazoase, materiale care sînt în permanentă mişcare dato¬rită procesului continuu şi pentru că ele au pe lîngă rolul enunţat anterior şi acela de a asigura coloană permeabilă la gaze.

1.3. Materii prime şi materiale pentru elaborarea fontei

Pentru producerea fontei de primă fuziune sunt necesare minereuri (de fier şi mangan), combustibili şi fondanţi în afară de acestea se mai folosesc şi unele deşeuri din alte secţii siderurgice (zgură de oţelărie, zgură sudată, arsură de fier, strunjituri ş.a.) pentru recuperarea fierului din ele.