高職院校冶金專業開設環保課程的重要性

李 敭

（天津冶金職業技術學院，天津300400）

高職院校冶金專業開設環保課程的重要性

李 敭

（天津冶金職業技術學院，天津300400）

針對轉爐煉鋼過程中所產生的環境問題，討論了高職院校冶金專業開設環境保護相關課程的重要性。指出冶金專業的學生應掌握相應的環保知識，以解決以后在工作中產生的各種環境問題，并改善日益惡化的環境現狀。

冶金；課程；轉爐煉鋼；環境；保護

1 轉爐煉鋼環境問題概述

隨著全國環境問題的頻發，環境污染問題已經廣泛受到了重視，例如我們近幾年日益頻繁的霧霾現象，工業污染的排放，特別是冶金行業也是造成這種現象的主要原因。全國也都充分意識到了環境污染的危害性。冶金行業作為排污大戶，其所造成的環境污染的控制則是重中之重。其中轉爐煉鋼部分所產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污環節。

1.1 煙氣

氧氣轉爐吹煉過程中，產生大量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，與此同時，氣流或多或少地吸入部分空氣使CO燃燒。轉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，就會污染環境，影響身體健康，所以必須對轉爐煙氣進行凈化處理才可排放。此外，轉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，而這些成分應該加以回收利用，變害為寶。

在吹煉過程中，碳氧反應生成的CO和CO2是轉爐煙氣的基本來源。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基本上是穩定的，這個規律有利于煙氣回收。

1.2 煙塵

氧氣轉爐吹入高純度氧氣，在氧流作用區局部高溫可以高達2 400～2 600 ℃，因而使部分金屬鐵或鐵的氧化物蒸發。隨著爐氣上升脫離反應區后，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。因此轉爐的煙塵是含鐵量很高的精礦粉，可做成燒結礦、球團礦供高爐作原料，亦可作為轉爐的冷卻劑，應該回收利用。

1.3 轉爐煉鋼水處理

轉爐除塵廢水是轉爐廢水處理的主要來源。不同的爐氣處理方法產生不同性質的除塵廢水，解決轉爐除塵廢水的關鍵技術包括：（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）水質穩定，轉爐煙氣除塵水經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，除塵廢水中CaO粉末較多，需降低廢水硬度，避免結垢；（3）污泥的脫水與回收，轉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和為調整鋼渣性質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，污染環境，造成資源的浪費，影響鋼鐵工業的可持續發展。因此有必要對鋼渣進行減量化、資源化和高價值綜合利用。一般可經過適當處理之后用于回收廢鋼、做冶煉溶劑、生產鋼渣水泥、生產化肥等。

1.5 噪聲污染

煉鋼生產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。門采用多層結構，窗戶做成雙層隔聲窗。室內換氣采用空調器。而接近冶煉爐的工人應帶耳塞或耳罩等個人防護用品。

2 冶金專業學生學習環保知識的重要性

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

在傳統的觀念里，在課程設置上可能更加偏向以專業技術類的課程為主，例如煉鐵技術、轉爐煉鋼、電爐煉鋼、連鑄工藝等，在這些課程中可能會簡單介紹相關的環保知識，或者由于不作為重點內容講授，將環保部分僅有的一點內容刪減掉，忽略了環境保護方面的重要性。在畢業后的工作中，很可能涉及到這方面的知識，依據轉爐煙氣、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）去選擇和設計既經濟，又合理的凈化處理和回收設備。例如根據廢氣的溫度（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 ℃），可以判斷在轉爐煙氣凈化系統中必須設置冷卻設備。

掌握轉爐煙氣、煙塵、廢水、鋼渣等的治理技術也是必須的，不僅是所排放污染物治理原理，甚至包括一些處理設備的維修、設計等環節，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的學生，轉爐煉鋼必然是一門專業技術核心課程，但是在掌握轉爐生產相關專業知識的前提下，對于轉爐所產生的環境問題治理方面的內容也要進行掌握，才能在工作過程中可以面對和處理相關問題，使得他們在以后的工作中可以充分發揮專業優勢，緊緊把握當前環保的大趨勢，在崗位上能夠有出色的表現。

在本系往屆冶金技術專業畢業生當中，有部分人在實習期結束定崗時，被分配到了鋼渣水淬工藝環節，主要在Inba法鋼渣水淬工藝。我們對沒有被分配到常規的轉爐煉鋼操作工崗位的學生進行了調研，也得到了信息反饋。這些學生在崗位上并沒有出現不適應的情況，一方面是崗位操作基本實現自動化，給他們的工作帶來了很大方便。另一方面，雖然目前鋼鐵企業的環保設備都趨于自動化，但是一名操作工的操作水平還是起到了關鍵作用，他們在3年的學習當中，充分學習到了相關的知識，這就為他們在環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置上充分考慮了環境保護課程的加入，使他們在學習專業技術的同時，也掌握了相應的環境保護的知識，能夠在各鋼鐵企業都在大力提高環保水平，招收環保技術人才的形勢下，利用自己的專業知識優勢，在企業中獲得一個理想的就業崗位。

噪聲污染問題有著一定的特殊性，一方面它污染周邊環境，另一方面它也影響著工人的工作環境。而轉爐煉鋼環節又作為重要的冶煉環節，具有設備體積大，噪音強的特點。學生通過學習噪聲污染的相關知識，可以在一定程度上根據區域噪聲污染進行防治，例如室外噪音要加強隔聲板的設置，防止噪聲擴散到周邊環境中去影響居民的正常作息。車間內部的一些高噪聲設備（如鼓風機等）充分利用隔音罩，操作人員設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境。對于必須要到現場進行的操作（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 結論

冶金行業轉爐煉鋼環節作為排污的重要工序，應該受到廣泛重視，作為高職院校冶金專業的學生，必須要掌握相應的環保知識，才能夠更好地適應當前的形勢，解決工作中隨時產生的各種環境問題，改善目前日益惡化的環境現狀。當然，除了轉爐煉鋼之外，其他的核心專業課程相關的環保知識也要在環保課程當中涉及，所以我們在冶金技術專業課程中還開設了一門冶金節能與清潔生產的課程，內容基于當前的環境形勢，針對冶煉過程中各個環節的環境問題原理、治理方案進行講授、實訓，以增強畢業生在就業上的競爭力。

[1] 馬紅周.冶金企業環境保護[M].北京：冶金工業出版社，2010.

[2] 李光強，朱誠意.鋼鐵冶金的環保與節能[M].北京：冶金工業出版社，2006.

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

[4] 李海波，劉琳，余祺，等.轉爐煉鋼大氣污染環境評價問題探討[J].環境工程學報，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。