Старооскольский технологический институт

Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Естествознание и гуманизм» (2006 год, Том 3, выпуск 2), под редакцией проф., д.б.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника

В современных условиях развитие черной металлургии характеризуется производством стали примерно на 70% по маршруту доменная печь-кислородный конвертер и на 30% по схеме стальной лом-электродуговая печь.
Значительные потребности в росте производства чугуна и стали оказывает существенное воздействие [1] на сферу охраны окружающей среды, т.к. существенная доля выбросов в атмосферу приходится на углеродсодержащие материалы, а как известно, диоксид углерода (СО2) оказывает глобальное влияние на изменение климата на земле.
Поскольку основным виновником в «парниковом эффекте» считается СО2, то целесообразным представляется проанализировать баланс СО2 в масштабах планеты.
В непрерывном круговороте [2] растительность и Мировой океан действуют как поглотители значительных объемов СО2 – в противовес его объемам, выделяющимся при разложении и лесных пожарах, и составляющим около 8 млрд. т в год. К этому количеству добавляются 7 млрд. т СО2, выделяющегося при выжигании самих лесов. В начале XXI века количество антропогенных выбросов СО2 за счет деятельности человека по использованию ископаемого топлива ежегодно достигает 22 млрд. т.
Развитие черной металлургии и других отраслей промышленности указывает на возможное заметное увеличение этой цифры.
При рациональном подходе к решению этой проблемы (в связи с «протоколом Киото») по сокращению выбросов СО2 следовало бы определить долю промышленности, и черной металлургии в том числе, на глобальное изменение климата. В ходе космических и наземных исследований [3] лесных пожаров и их последствий было обнаружено, что кроме всего прочего, выбросы СО2, которыми сопровождались эти пожары, составили более 40% от среднегодового объема этих углеродсодержащих выбросов, с большими разрушительными последствиями, связанными с уничтожением лесов и торфяников.
Следовательно, другие способы снижения углеродсодержащих выбросов, включая все отрасли промышленности и черную металлургию, в том числе, играют второстепенную, но весьма важную роль. Важным направлением в этом плане является замена энергии ископаемого топлива на ядерную энергию и перевод металлургических агрегатов (например, мартеновских и топливных нагревательных печей) на электрические печи. Это позволит, например, в масштабах европейских стран [2,3] снизить примерно на 280 млн. т. в год СО2 при существующих ежегодных объемах выбросов СО2 около 3,6 млрд. т. Естественно, роль России в этом плане может быть существенной при использовании новых схем сталеплавильного производства: железная руда (кокс, окатыши) доменная печь, кислородный конвертер или электродуговая печь – сталь, МНЛЗ и прокат.
Такое классическое решение проблемы снижения удельного расхода углерода в масштабах развития черной металлургии является существенным вкладом в уменьшение антропогенных выбросов СO2 в окружающую среду, что в определенной мере будет способствовать улучшению климата и экологической обстановки на земле. При этом существенной остается проблема по решению задачи по сокращению выбросов СО2 за счет ограничения лесных пожаров и устранения факторов по уничтожению растительности, которая снижает содержание СО2 в атмосфере за счет фотосинтеза.

Библиографический список
1.    Меркер Э.Э. Проблемы дожигания оксида углерода и утилизации пыли в конвертере. М.: Металлургия, 1996. – 192 с.
2.    Линденберг Г.-У. Энергетика и экология // Черные металлы, август 2004. С. 59-65.
3.    Page, S.E. u.a.: Nature, vol. 420/ nov. 7, 2002.