高职院校冶金专业开设环保课程的重要性

李 敭

（天津冶金职业技术学院，天津300400）

高职院校冶金专业开设环保课程的重要性

李 敭

（天津冶金职业技术学院，天津300400）

针对转炉炼钢过程中所产生的环境问题，讨论了高职院校冶金专业开设环境保护相关课程的重要性。指出冶金专业的学生应掌握相应的环保知识，以解决以后在工作中产生的各种环境问题，并改善日益恶化的环境现状。

冶金；课程；转炉炼钢；环境；保护

1 转炉炼钢环境问题概述

随着全国环境问题的频发，环境污染问题已经广泛受到了重视，例如我们近几年日益频繁的雾霾现象，工业污染的排放，特别是冶金行业也是造成这种现象的主要原因。全国也都充分意识到了环境污染的危害性。冶金行业作为排污大户，其所造成的环境污染的控制则是重中之重。其中转炉炼钢部分所产生的污染物所占比重相对较大，也是整个冶炼流程中的重要产污环节。

1.1 烟气

氧气转炉吹炼过程中，产生大量CO和余热。在气体中夹带着大量氧化铁、金属铁以及其它颗粒细小的固体烟尘，可在炉口观察到的棕红色浓烟。这股高温含尘气流冲出炉口进入烟罩与净化系统，与此同时，气流或多或少地吸入部分空气使CO燃烧。转炉烟气的特点是温度高、气体量多、含尘量大，气体具有毒性与爆炸性。倘若这种烟气任其放散，就会污染环境，影响身体健康，所以必须对转炉烟气进行净化处理才可排放。此外，转炉烟气中含有大量的可回收成分，如物理热、化学热以及氧化铁粉尘，而这些成分应该加以回收利用，变害为宝。

在吹炼过程中，碳氧反应生成的CO和CO2是转炉烟气的基本来源。其次是炉气燃烧后所生成的废气，也有少量来自炉料和炉衬中的水分及生烧石灰中分解出来的CO2气体。冶炼过程中烟气成分不断变化。这种变化给烟气净化带来较大困难。但作为主要回收的气体CO基本上是稳定的，这个规律有利于烟气回收。

1.2 烟尘

氧气转炉吹入高纯度氧气，在氧流作用区局部高温可以高达2 400～2 600 ℃，因而使部分金属铁或铁的氧化物蒸发。随着炉气上升脱离反应区后，由于温度降低而冷凝成细小的固体微粒存在于烟气中。同时由于气流喷射和喷溅等原因，在烟尘中还混有不少细小渣粒、金属微粒和造渣料的粉尘等物。未燃法烟尘主要成分是氧化亚铁，燃烧法的主要成分是三氧化二铁。因此转炉的烟尘是含铁量很高的精矿粉，可做成烧结矿、球团矿供高炉作原料，亦可作为转炉的冷却剂，应该回收利用。

1.3 转炉炼钢水处理

转炉除尘废水是转炉废水处理的主要来源。不同的炉气处理方法产生不同性质的除尘废水，解决转炉除尘废水的关键技术包括：（1）悬浮物的去除,由于悬浮物的主要成分是铁皮，通常采用混凝或磁处理方法，使得微粒在沉淀池中互相碰撞吸引凝成较大的絮体从而加速沉淀，并能改善污泥的脱水性能；（2）水质稳定，转炉烟气除尘水经絮凝沉淀处理后悬浮物可达较低水平，但是由于炼钢过程中必须投入大量石灰作为造渣剂，大量粉末状氧化钙随烟气一道进入除尘系统，除尘废水中CaO粉末较多，需降低废水硬度，避免结垢；（3）污泥的脱水与回收，转炉除尘废水污泥含铁达70%，有很高的利用价值，可采用真空过滤脱水的方法，制成球团用于炼钢。

1.4 渣的回用

钢渣主要是金属炉料中各元素被氧化后生成的氧化物、被侵蚀的炉衬料和补炉材料、金属炉料带入的杂质和为调整钢渣性质而特意加入的造渣材料，如石灰石、白云石、铁矿石、硅石等。若不处理和综合利用，钢渣会占用越来越多的土地，污染环境，造成资源的浪费，影响钢铁工业的可持续发展。因此有必要对钢渣进行减量化、资源化和高价值综合利用。一般可经过适当处理之后用于回收废钢、做冶炼溶剂、生产钢渣水泥、生产化肥等。

1.5 噪声污染

炼钢生产主要噪声来源于炉头压缩空气喷头、空压机、鼓风机、燃料燃烧、天车、加料机、锻锤循环泵、气泵和电炉等。

冶炼炉噪声高，温度高，难以用一般方法治理，通常采取为工作人员建立隔声控制室以免受冶炼噪声危害。控制室墙壁通常由砖砌成，房顶采用钢筋混凝土板、矿棉板、水泥做成隔声隔热层，室内顶棚与墙壁需装矿棉或玻璃棉等吸声材料，进一步降低噪声。门采用多层结构，窗户做成双层隔声窗。室内换气采用空调器。而接近冶炼炉的工人应带耳塞或耳罩等个人防护用品。

2 冶金专业学生学习环保知识的重要性

由于环境污染问题受到越来越高的关注度，作为一个高职院校的冶金专业学生，除了必备的冶金专业知识、操作技能之外，对于冶金行业所产生的环境问题相关专业知识的掌握程度，也是今后从业过程中专业能力的体现，同时也是职业岗位需要。

在传统的观念里，在课程设置上可能更加偏向以专业技术类的课程为主，例如炼铁技术、转炉炼钢、电炉炼钢、连铸工艺等，在这些课程中可能会简单介绍相关的环保知识，或者由于不作为重点内容讲授，将环保部分仅有的一点内容删减掉，忽略了环境保护方面的重要性。在毕业后的工作中，很可能涉及到这方面的知识，依据转炉烟气、烟尘、废水、固废等在不同条件下具有不同的特征（如化学成分的变化、温度特征、排放量等）去选择和设计既经济，又合理的净化处理和回收设备。例如根据废气的温度（未燃法烟气温度一般为1 400～1 600 ℃，燃烧法废气温度一般为1 800～2 400 ℃），可以判断在转炉烟气净化系统中必须设置冷却设备。

掌握转炉烟气、烟尘、废水、钢渣等的治理技术也是必须的，不仅是所排放污染物治理原理，甚至包括一些处理设备的维修、设计等环节，在今后的工作当中，很可能都需要参与其中。因此作为一名冶金专业的学生，转炉炼钢必然是一门专业技术核心课程，但是在掌握转炉生产相关专业知识的前提下，对于转炉所产生的环境问题治理方面的内容也要进行掌握，才能在工作过程中可以面对和处理相关问题，使得他们在以后的工作中可以充分发挥专业优势，紧紧把握当前环保的大趋势，在岗位上能够有出色的表现。

在本系往届冶金技术专业毕业生当中，有部分人在实习期结束定岗时，被分配到了钢渣水淬工艺环节，主要在Inba法钢渣水淬工艺。我们对没有被分配到常规的转炉炼钢操作工岗位的学生进行了调研，也得到了信息反馈。这些学生在岗位上并没有出现不适应的情况，一方面是岗位操作基本实现自动化，给他们的工作带来了很大方便。另一方面，虽然目前钢铁企业的环保设备都趋于自动化，但是一名操作工的操作水平还是起到了关键作用，他们在3年的学习当中，充分学习到了相关的知识，这就为他们在环保岗位的竞争力添砖加瓦。由于我们从2005级学生开始就在课程设置上充分考虑了环境保护课程的加入，使他们在学习专业技术的同时，也掌握了相应的环境保护的知识，能够在各钢铁企业都在大力提高环保水平，招收环保技术人才的形势下，利用自己的专业知识优势，在企业中获得一个理想的就业岗位。

噪声污染问题有着一定的特殊性，一方面它污染周边环境，另一方面它也影响着工人的工作环境。而转炉炼钢环节又作为重要的冶炼环节，具有设备体积大，噪音强的特点。学生通过学习噪声污染的相关知识，可以在一定程度上根据区域噪声污染进行防治，例如室外噪音要加强隔声板的设置，防止噪声扩散到周边环境中去影响居民的正常作息。车间内部的一些高噪声设备（如鼓风机等）充分利用隔音罩，操作人员设置专门的隔声间作为操作间，隔离噪声源为工作人员营造一个良好的工作环境。对于必须要到现场进行的操作（如炉前），作为一名合格的操作工也会特别注意到佩戴噪声防护用品。

3 结论

冶金行业转炉炼钢环节作为排污的重要工序，应该受到广泛重视，作为高职院校冶金专业的学生，必须要掌握相应的环保知识，才能够更好地适应当前的形势，解决工作中随时产生的各种环境问题，改善目前日益恶化的环境现状。当然，除了转炉炼钢之外，其他的核心专业课程相关的环保知识也要在环保课程当中涉及，所以我们在冶金技术专业课程中还开设了一门冶金节能与清洁生产的课程，内容基于当前的环境形势，针对冶炼过程中各个环节的环境问题原理、治理方案进行讲授、实训，以增强毕业生在就业上的竞争力。

[1] 马红周.冶金企业环境保护[M].北京：冶金工业出版社，2010.

[2] 李光强，朱诚意.钢铁冶金的环保与节能[M].北京：冶金工业出版社，2006.

[3] 林庚，倪文，韩剑宏，等.炼钢转炉高温烟气粉尘处理研究[J].中国矿业，2007（5）：95-96.

[4] 李海波，刘琳，余祺，等.转炉炼钢大气污染环境评价问题探讨[J].环境工程学报，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，主要从事教学方面的研究工作。