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浅析钢铁企业总图设计与环境保护

  中图分类号:F426.31 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)21-0007-02
  实现人与自然和谐发展是当前我国生产建设中重要的观念之一,同时也是社会各行业未来发展建设的关键导向。尤其是在我国的钢铁企业当中,钢铁冶炼将会产生大量的工业污染,对生态环境造成了严重的破坏。因此,在钢铁企业的总图设计中应当科学的融入生态环境保护理念,实现生产与环境的共存。
  1 钢铁企业总图设计的概念
  1.1 总图设计的内容
  总图设计是指对钢铁企业进行总图运输设计,这种设计是为了能够更好的处理企业在总体设计布局上产生的各种问题,是有效的利用钢铁厂区自身的所有资源和条件,科学的制定企业工业生产园区建筑布置,临时建筑设计以及交通运输模式与设施等,对钢铁厂区的平面、纵向以及空间的各种建筑关系进行设计,通常总图设计包括了企业厂区地址选择、企业生产基地的总体设计规划方案、企业平面设计图、竖向设计、企业规划综合管理等几个主要部分,通过进行总图设计达到降低企业各生产关系之间的矛盾,实现整体规划最优的目的。
  1.2 钢铁企业规划特征
  1.2.1 面积大
  钢铁企业是针对各种矿石进行冶炼的生产型企业,在现代化发展的今天,钢铁企业必须追求更具规模的经济效益,因此,钢铁企业的规模也在不断的扩大。根据当前钢铁企业相关数据表明,当前,钢铁企业的生产规模与占地面积之间的比例通常为0.6到2.0,也就是说目前社会上一个1000万吨级别的钢铁企业,其占地面积可以达到1000公顷到2000公顷之间,企业厂区的边长将达到3到6千米。由此可见,钢铁企业的占地面积非常庞大,更加需要进行科学合理的总图设计,对企业的厂区进行合理的布局和规划,在设计中可能一个很小的设计将为企业节约很多不必要的浪费。
  1.2.2 分工明确
  当前,许多大型钢铁厂在设计上都会有明确的分工,例如在总图设计需要设计出企业的原材料准备区、材料焦化生产区、烧结区、炼铁以及炼钢区、轧钢生产区、辅助设备区等,在每个生产厂区中都会有一个相对独立的功能。此外,在不同的钢铁企业当中,很有可能对于这些分区也会有不同的名称,进而这些功能厂区的具体生产工艺、布局设计、占地位置、面积大小等也都不同,因此,很多钢铁企业的厂区划和布局设计也都不同[1]。
  2 钢铁企业的环境污染现状
  钢铁企业的生产过程是一项集合化学、物理等众多专业的复杂产业工作,同时对生态环境也会造成严重的影响,因此钢铁冶炼也与化工企业、轻工企业并列为生态污染最为严重的三大行业。在钢铁企业的生产过程中将一直伴有大量的废弃污染物质排出,其中包括了:对矿石进行加工处理时出现的废气和粉尘污染,炼铁炼钢时生成的废渣污染,锻压时产生的工业废水污染等。
  2.1 废气污染
  废气污染主要是钢铁生产过程中从燃烧设备中形成的,由于其污染情况较为复杂,因此废气污染也会影响到很多方面。当前钢铁企业的废气主要成分有二氧化硫以及有氧化硫等。根据世界钢铁企业相关的资料显示,在世界经济危机出现之前,世界钢铁生产中二氧化碳的年产量达到22亿吨,其中每生产一吨的粗钢则会形成1.7吨的二氧化碳,而当时世界粗钢的年产量为1.3亿吨。随着我国对环境保护意识的逐渐重视,我国钢铁企业在1995年到2005年期间,每生产钢铁产生的有氧化硫排放量从9.2kg下降到了2.9kg。
  2.2 粉尘污染
  粉尘污染是钢铁企业对周围环境影响最为严重的污染。其中炼钢环节产生的粉尘污染超过了钢铁企业粉尘总排放量的50%,而烧结工序中产生的粉尘污染物质主要来自于台车下方抽风设备,而高炉炼铁中出现的粉尘则主要是由高炉上料以及煤炭燃烧等工序中释放的[2]。
  2.3 废水污染
  钢铁企业的废水污染主要是在焦化过程中产生的有毒废水,其中含有大量的氰化物、硫化物、氯化物等化学成分。这些工业废水将会渗透到地下,污染地下水的水质,很容易对人的身体造成损害。因此,需要有效的处理这些工业废水,在经过化学处理之后再进行排放,避免造成生态环境污染。
  2.4 废渣污染
  废渣污染的主要来源是高炉废渣,因此,钢铁企业必须建设合理的堆放位置。当前每生产1吨生铁则会产生0.6吨左右的废渣。这些废渣还可以进行二次应用,例如制造水泥砖或者制作成肥料等。
  3 总图设计中融入环境保护意识的措施
  当前,人们对生态环境的保护意识越来越予以重视,尤其是在具有严重工业污染的?铁企业中,需要从生态环境保护的角度进行钢铁企业的总图设计,结合钢铁生产中的各项污染源以及污染方式,合理设计钢铁生产各厂区的位置,进而达到保护生态环境的效果。
  3.1 结合实际条件
  想要设计具有生态环境保护的钢铁企业总图设计,首先,需要收集钢铁企业的实际数据信息,全面掌握厂区的情况和现有条件,其次,应当对选址地区的气象因素、地质因素、大气环境因素以及其他自然条件进行了解分析,积极调查选址地区的基本生态环境,参考实际情况进行钢铁企业总图设计[3]。
  生态环境是由复杂的生态系统所组成的立体结构,其各个组成部分中存在着密切的联系,且相互之间会有所影响,很多情况下一部分生态环境遭到破坏,就很有可能对其他生态环境产生影响,进而形成一系列的连锁反应,造成整个区域内所有生态环境都出现变化。因此,在进行总图设计时,应当结合当地工业布局、农业生产情况以及城市规划等具体条件。然后应当对钢铁企业所产生的污染进行调查,对可能进入到生态环境中的工业废气、废水等进行分析,考虑当地河流流向、土壤成分、大气环境质量等不同条件,充分发挥这些自然因素的污染稀释能力以及污染预防距离,尽最大努力将钢铁企业的生产污染影响降到最低。此外,当前钢铁企业的污染情况严重,同时也缺少净化和治理的有效手段,因此,在钢铁企业选址时应当选择远离城市以及农业生产的地区,将厂址设计在较为偏远,接近原材料产地的位置上,并保证厂址在当地最小风向的上风位置,此外需要设计安全合理的环境保护距离。
  3.2 合理布置
  在进行钢铁企业选址时,应当考虑好厂区与水源的相对位置,同时还需要设计完善的工业污水处理站,有效的降低工业废水对水源的污染,保护城市水资源,钢铁企业的选址需要保证废水影响到水源,尤其是地下水大部分工业废水都是由土层渗透到地下,进而污染到水源的。因此,为了降低钢铁生产对当地的污染,可以在选择水源时,参考当地的人文条件,了解当地的城市乡镇的建设情况以及附近居住环境的卫生状态,从实际的社会生存环境进行考虑。当前钢铁厂区都选择盛行风向的上方,同时设计水源保护带,有效保护当地的生活用水。
  对于钢铁生产中出现的废渣也需要设计合理的堆放位置,废渣污染主要是高炉炼铁以及炼钢时产生的,如果没有进行有效利用,则废渣应当堆放在安全的位置上,远离当地的水源,例如江河湖泊以及水库等地方,由于这些工业废渣中含有很多可溶解的化学物质,所以在进行总图设计时,废渣堆放场地应当放置在地下黏土层偏后且地下水位较低的位置。此外,做好废渣堆放场的防水工程,避免出现渗漏。通常堆放场应当在设计时保留一定的坡度,以便将废渣中的溶解液体汇聚起来,在外部的场地设计上需要在四周设置截水沟,将场外的雨水引走。如果废渣在大风天气中容易被吹飞,则应当结合实际实废渣的颗粒大小等因素,将堆放场设计到厂区的下风侧,同时与较为干净的大气环境保持距离。
  4 结语
  总而言之,钢铁企业是一种污染较为严重的生产型企业,主要是集中资金和力量进行大规模的工业化金属冶炼生产,在生产过程中会排出大量工业废气、废水、废渣等污染物质,因此在钢铁企业的总图设计中应当融入生态环境保护的概念,为推动钢铁企业的可持续发展做出贡献。

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