高職院校冶金專業(yè)開設(shè)環(huán)保課程的重要性

李 敭

（天津冶金職業(yè)技術(shù)學院，天津300400）

高職院校冶金專業(yè)開設(shè)環(huán)保課程的重要性

李 敭

（天津冶金職業(yè)技術(shù)學院，天津300400）

針對轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中所產(chǎn)生的環(huán)境問題，討論了高職院校冶金專業(yè)開設(shè)環(huán)境保護相關(guān)課程的重要性。指出冶金專業(yè)的學生應(yīng)掌握相應(yīng)的環(huán)保知識，以解決以后在工作中產(chǎn)生的各種環(huán)境問題，并改善日益惡化的環(huán)境現(xiàn)狀。

冶金；課程；轉(zhuǎn)爐煉鋼；環(huán)境；保護

1 轉(zhuǎn)爐煉鋼環(huán)境問題概述

隨著全國環(huán)境問題的頻發(fā)，環(huán)境污染問題已經(jīng)廣泛受到了重視，例如我們近幾年日益頻繁的霧霾現(xiàn)象，工業(yè)污染的排放，特別是冶金行業(yè)也是造成這種現(xiàn)象的主要原因。全國也都充分意識到了環(huán)境污染的危害性。冶金行業(yè)作為排污大戶，其所造成的環(huán)境污染的控制則是重中之重。其中轉(zhuǎn)爐煉鋼部分所產(chǎn)生的污染物所占比重相對較大，也是整個冶煉流程中的重要產(chǎn)污環(huán)節(jié)。

1.1 煙氣

氧氣轉(zhuǎn)爐吹煉過程中，產(chǎn)生大量CO和余熱。在氣體中夾帶著大量氧化鐵、金屬鐵以及其它顆粒細小的固體煙塵，可在爐口觀察到的棕紅色濃煙。這股高溫含塵氣流沖出爐口進入煙罩與凈化系統(tǒng)，與此同時，氣流或多或少地吸入部分空氣使CO燃燒。轉(zhuǎn)爐煙氣的特點是溫度高、氣體量多、含塵量大，氣體具有毒性與爆炸性。倘若這種煙氣任其放散，就會污染環(huán)境，影響身體健康，所以必須對轉(zhuǎn)爐煙氣進行凈化處理才可排放。此外，轉(zhuǎn)爐煙氣中含有大量的可回收成分，如物理熱、化學熱以及氧化鐵粉塵，而這些成分應(yīng)該加以回收利用，變害為寶。

在吹煉過程中，碳氧反應(yīng)生成的CO和CO2是轉(zhuǎn)爐煙氣的基本來源。其次是爐氣燃燒后所生成的廢氣，也有少量來自爐料和爐襯中的水分及生燒石灰中分解出來的CO2氣體。冶煉過程中煙氣成分不斷變化。這種變化給煙氣凈化帶來較大困難。但作為主要回收的氣體CO基本上是穩(wěn)定的，這個規(guī)律有利于煙氣回收。

1.2 煙塵

氧氣轉(zhuǎn)爐吹入高純度氧氣，在氧流作用區(qū)局部高溫可以高達2 400～2 600 ℃，因而使部分金屬鐵或鐵的氧化物蒸發(fā)。隨著爐氣上升脫離反應(yīng)區(qū)后，由于溫度降低而冷凝成細小的固體微粒存在于煙氣中。同時由于氣流噴射和噴濺等原因，在煙塵中還混有不少細小渣粒、金屬微粒和造渣料的粉塵等物。未燃法煙塵主要成分是氧化亞鐵，燃燒法的主要成分是三氧化二鐵。因此轉(zhuǎn)爐的煙塵是含鐵量很高的精礦粉，可做成燒結(jié)礦、球團礦供高爐作原料，亦可作為轉(zhuǎn)爐的冷卻劑，應(yīng)該回收利用。

1.3 轉(zhuǎn)爐煉鋼水處理

轉(zhuǎn)爐除塵廢水是轉(zhuǎn)爐廢水處理的主要來源。不同的爐氣處理方法產(chǎn)生不同性質(zhì)的除塵廢水，解決轉(zhuǎn)爐除塵廢水的關(guān)鍵技術(shù)包括：（1）懸浮物的去除,由于懸浮物的主要成分是鐵皮，通常采用混凝或磁處理方法，使得微粒在沉淀池中互相碰撞吸引凝成較大的絮體從而加速沉淀，并能改善污泥的脫水性能；（2）水質(zhì)穩(wěn)定，轉(zhuǎn)爐煙氣除塵水經(jīng)絮凝沉淀處理后懸浮物可達較低水平，但是由于煉鋼過程中必須投入大量石灰作為造渣劑，大量粉末狀氧化鈣隨煙氣一道進入除塵系統(tǒng)，除塵廢水中CaO粉末較多，需降低廢水硬度，避免結(jié)垢；（3）污泥的脫水與回收，轉(zhuǎn)爐除塵廢水污泥含鐵達70%，有很高的利用價值，可采用真空過濾脫水的方法，制成球團用于煉鋼。

1.4 渣的回用

鋼渣主要是金屬爐料中各元素被氧化后生成的氧化物、被侵蝕的爐襯料和補爐材料、金屬爐料帶入的雜質(zhì)和為調(diào)整鋼渣性質(zhì)而特意加入的造渣材料，如石灰石、白云石、鐵礦石、硅石等。若不處理和綜合利用，鋼渣會占用越來越多的土地，污染環(huán)境，造成資源的浪費，影響鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此有必要對鋼渣進行減量化、資源化和高價值綜合利用。一般可經(jīng)過適當處理之后用于回收廢鋼、做冶煉溶劑、生產(chǎn)鋼渣水泥、生產(chǎn)化肥等。

1.5 噪聲污染

煉鋼生產(chǎn)主要噪聲來源于爐頭壓縮空氣噴頭、空壓機、鼓風機、燃料燃燒、天車、加料機、鍛錘循環(huán)泵、氣泵和電爐等。

冶煉爐噪聲高，溫度高，難以用一般方法治理，通常采取為工作人員建立隔聲控制室以免受冶煉噪聲危害。控制室墻壁通常由磚砌成，房頂采用鋼筋混凝土板、礦棉板、水泥做成隔聲隔熱層，室內(nèi)頂棚與墻壁需裝礦棉或玻璃棉等吸聲材料，進一步降低噪聲。門采用多層結(jié)構(gòu)，窗戶做成雙層隔聲窗。室內(nèi)換氣采用空調(diào)器。而接近冶煉爐的工人應(yīng)帶耳塞或耳罩等個人防護用品。

2 冶金專業(yè)學生學習環(huán)保知識的重要性

由于環(huán)境污染問題受到越來越高的關(guān)注度，作為一個高職院校的冶金專業(yè)學生，除了必備的冶金專業(yè)知識、操作技能之外，對于冶金行業(yè)所產(chǎn)生的環(huán)境問題相關(guān)專業(yè)知識的掌握程度，也是今后從業(yè)過程中專業(yè)能力的體現(xiàn)，同時也是職業(yè)崗位需要。

在傳統(tǒng)的觀念里，在課程設(shè)置上可能更加偏向以專業(yè)技術(shù)類的課程為主，例如煉鐵技術(shù)、轉(zhuǎn)爐煉鋼、電爐煉鋼、連鑄工藝等，在這些課程中可能會簡單介紹相關(guān)的環(huán)保知識，或者由于不作為重點內(nèi)容講授，將環(huán)保部分僅有的一點內(nèi)容刪減掉，忽略了環(huán)境保護方面的重要性。在畢業(yè)后的工作中，很可能涉及到這方面的知識，依據(jù)轉(zhuǎn)爐煙氣、煙塵、廢水、固廢等在不同條件下具有不同的特征（如化學成分的變化、溫度特征、排放量等）去選擇和設(shè)計既經(jīng)濟，又合理的凈化處理和回收設(shè)備。例如根據(jù)廢氣的溫度（未燃法煙氣溫度一般為1 400～1 600 ℃，燃燒法廢氣溫度一般為1 800～2 400 ℃），可以判斷在轉(zhuǎn)爐煙氣凈化系統(tǒng)中必須設(shè)置冷卻設(shè)備。

掌握轉(zhuǎn)爐煙氣、煙塵、廢水、鋼渣等的治理技術(shù)也是必須的，不僅是所排放污染物治理原理，甚至包括一些處理設(shè)備的維修、設(shè)計等環(huán)節(jié)，在今后的工作當中，很可能都需要參與其中。因此作為一名冶金專業(yè)的學生，轉(zhuǎn)爐煉鋼必然是一門專業(yè)技術(shù)核心課程，但是在掌握轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)相關(guān)專業(yè)知識的前提下，對于轉(zhuǎn)爐所產(chǎn)生的環(huán)境問題治理方面的內(nèi)容也要進行掌握，才能在工作過程中可以面對和處理相關(guān)問題，使得他們在以后的工作中可以充分發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，緊緊把握當前環(huán)保的大趨勢，在崗位上能夠有出色的表現(xiàn)。

在本系往屆冶金技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生當中，有部分人在實習期結(jié)束定崗時，被分配到了鋼渣水淬工藝環(huán)節(jié)，主要在Inba法鋼渣水淬工藝。我們對沒有被分配到常規(guī)的轉(zhuǎn)爐煉鋼操作工崗位的學生進行了調(diào)研，也得到了信息反饋。這些學生在崗位上并沒有出現(xiàn)不適應(yīng)的情況，一方面是崗位操作基本實現(xiàn)自動化，給他們的工作帶來了很大方便。另一方面，雖然目前鋼鐵企業(yè)的環(huán)保設(shè)備都趨于自動化，但是一名操作工的操作水平還是起到了關(guān)鍵作用，他們在3年的學習當中，充分學習到了相關(guān)的知識，這就為他們在環(huán)保崗位的競爭力添磚加瓦。由于我們從2005級學生開始就在課程設(shè)置上充分考慮了環(huán)境保護課程的加入，使他們在學習專業(yè)技術(shù)的同時，也掌握了相應(yīng)的環(huán)境保護的知識，能夠在各鋼鐵企業(yè)都在大力提高環(huán)保水平，招收環(huán)保技術(shù)人才的形勢下，利用自己的專業(yè)知識優(yōu)勢，在企業(yè)中獲得一個理想的就業(yè)崗位。

噪聲污染問題有著一定的特殊性，一方面它污染周邊環(huán)境，另一方面它也影響著工人的工作環(huán)境。而轉(zhuǎn)爐煉鋼環(huán)節(jié)又作為重要的冶煉環(huán)節(jié)，具有設(shè)備體積大，噪音強的特點。學生通過學習噪聲污染的相關(guān)知識，可以在一定程度上根據(jù)區(qū)域噪聲污染進行防治，例如室外噪音要加強隔聲板的設(shè)置，防止噪聲擴散到周邊環(huán)境中去影響居民的正常作息。車間內(nèi)部的一些高噪聲設(shè)備（如鼓風機等）充分利用隔音罩，操作人員設(shè)置專門的隔聲間作為操作間，隔離噪聲源為工作人員營造一個良好的工作環(huán)境。對于必須要到現(xiàn)場進行的操作（如爐前），作為一名合格的操作工也會特別注意到佩戴噪聲防護用品。

3 結(jié)論

冶金行業(yè)轉(zhuǎn)爐煉鋼環(huán)節(jié)作為排污的重要工序，應(yīng)該受到廣泛重視，作為高職院校冶金專業(yè)的學生，必須要掌握相應(yīng)的環(huán)保知識，才能夠更好地適應(yīng)當前的形勢，解決工作中隨時產(chǎn)生的各種環(huán)境問題，改善目前日益惡化的環(huán)境現(xiàn)狀。當然，除了轉(zhuǎn)爐煉鋼之外，其他的核心專業(yè)課程相關(guān)的環(huán)保知識也要在環(huán)保課程當中涉及，所以我們在冶金技術(shù)專業(yè)課程中還開設(shè)了一門冶金節(jié)能與清潔生產(chǎn)的課程，內(nèi)容基于當前的環(huán)境形勢，針對冶煉過程中各個環(huán)節(jié)的環(huán)境問題原理、治理方案進行講授、實訓，以增強畢業(yè)生在就業(yè)上的競爭力。

[1] 馬紅周.冶金企業(yè)環(huán)境保護[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2010.

[2] 李光強，朱誠意.鋼鐵冶金的環(huán)保與節(jié)能[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2006.

[3] 林庚，倪文，韓劍宏，等.煉鋼轉(zhuǎn)爐高溫煙氣粉塵處理研究[J].中國礦業(yè)，2007（5）：95-96.

[4] 李海波，劉琳，余祺，等.轉(zhuǎn)爐煉鋼大氣污染環(huán)境評價問題探討[J].環(huán)境工程學報，2008（3）：424-427.

Importance of Setting Environment Protection Course for Metallurgy Discipline at Vocational College

LI Ao
（Tianjin Metallurgical Vocation-technology Institute, Tianjin 300400, China）

Aiming at the environmental problems occurring in the process of converter steel-making, the importance of setting relevant environment protection courses for metallurgy discipline at vocational college is discussed. It is pointed out that the student majored in metallurgy shall grasp the relevant knowledge about environment protection in order to solve various environmental problems occurring during work and improve the deteriorating environmental situation.

metallurgy; course; converter melting; environment; protection

10.3969/j.issn.1006-110X.2014.05.018

2014-04-20

2014-05-10

李敭（1985—），女，天津人，主要從事教學方面的研究工作。