Охрана труда в металлургии → Охрана труда в конвертерных цехахОхрана труда в металлургии → Охрана труда в конвертерных цехахОхрана труда в металлургии → Охрана труда в конвертерных цехахМикроклимат рабочих помещений конвертерного цеха характеризуется обычными для горячих цехов вредными производственными факторами — значительными выделениями избыточного тепла, пыли и газов, резко контрастным освещением. Они неблагоприятно действуют на организм человека, снижают его работоспособность, приводят к профессиональным заболеваниям.
Наиболее отличительная особенность физической среды — непрерывное поступление явного тепла. Первичными его источниками в цехе являются жидкий металл, шлак и высоконагретые газы. Они дают главным образом инфракрасное излучение (тепловые лучи), которые нагревают окружающие поверхности. Горячие кожухи конвертеров, миксеров, чугуновозных и сталеразливочных ковшей, шлаковых чаш, нагретые стенки изложниц, поддоны, горячий скрап, шлаковые корки, бой огнеупоров служат вторичными источниками тепла. От них нагревается воздух помещения. Для инфракрасных лучей сухой воздух прозрачен. Перемещение более нагретых масс воздуха к менее нагретым создает конвективный перенос тепла (конвекция — циркуляция потоков воздуха, вызванная разностью их температур).
Вид теплоизлучения определяется температурой поверхности физического тела. Нагретые до 600°С поверхности дают интенсивное инфракрасное излучение. При 700—750°С появляется видимое излучение. При температуре расплавленного железа (1500°С и выше) вместе с инфракрасным и видимым в спектре наблюдается и ультрафиолетовое излучение — из горловины конвертера с металлом, от струи чугуна из миксера, металла и шлака при выпуске плавки из конвертера. Вблизи первичных источников значительное количество тепла выделяется, кроме того, и конвекцией. По санитарным нормам к горячим относятся те производства, где интенсивность тепловыделения в воздух превышает 84 кДж/(м3*ч). В конвертерном цехе тепла выделяется во много раз больше. Например, в стрипперном отделении, где раздевают горячие слитки с температурой поверхности 900—930°С, интенсивность тепловыделений доходит до 800— 1000 кДж/(м3*ч).
Воздействие лучистой энергий на человека оценивается интенсивностью инфракрасного облучения. Оптимальный уровень нагрева принимается 1,25 МДж/(м2*ч). Облучение такой интенсивности человек переносит легко. Более сильное тепловыделение ухудшает микроклимат участка и неблагоприятно воздействует на работающих: повышается импульсивность кожного анализатора, усиливается напряженность терморегуляции организма под контролем центральной нервной системы, сердечнососудистая и дыхательная системы мобилизуются к более высоким нагрузкам. Возникают дискомфортные теплоощущения. Работоспособность в таких условиях падает,
Рабочие горячих профессий подвергаются весьма интенсивному облучению, достигающему 38— 50 МДж/(м2*ч). Задача снижения избыточного тепла в производственных помещениях решается комплексно, посредством ряда технических и санитарно-гигиенических мер: уменьшением инфракрасного излучения первичными источниками; вентиляцией помещений; применением защитных экранов, теплоизоляции, тепловоздушных завес; созданием физических условий, способствующих облегчению терморегуляции организма и снятию перегрева тела. Например, футеровка конвертера и миксера служит также теплоизоляцией и герметизацией рабочего пространства агрегата. Теплонесущие устройства над конвертером охлаждаются водой, циркулирующей под напором в полых объемах конструкций. В нижнюю подъемную часть газохода вода подается при температуре 20°С и отводится нагретой до 45—50°С в бассейн-отстойник. На охлаждение подъемной и экранированной частей газохода расходуется 1500—2000 м3/ч при 0,3—0,4 МПа, а кислородной фурмы 120 м3/ч при 1,2—1,4 МПа.
Проем горловины при повалке конвертера заслоняют (экранируют) футерованным щитом с прорезью для прохода ложки с пробой и термопары. Рабочие помещения, кабинеты, площадки, переходные мостики защищают от перегрева, применяя теплоизоляционную обшивку степ и полов.
Не все теплоисточники можно изолировать, герметизировать и экранировать. Нельзя закрыть струю стали, вытекающую из ковша, сам ковш, шлаковые чаши, залитые изложницы, раздетые горячие слитки на стриппере; некуда укрыться на рабочем месте от вторичных источников инфракрасного излучения — нагретых металлоконструкций, колонн, стендов.
Вентиляция — эффективное средство очищения атмосферы цеха от нагретого воздуха, пыли, паров и газов. Применяют различные способы вентиляции: естественную и механическую, общеобменную и местную, приточную и вытяжную, комбинированную.
Естественная общеобменная вентиляция (аэрация) происходит в результате свободного притока в помещение чистого и более холодного наружного воздуха. Воздух извне вытесняет нагретые загрязненные массы цехового воздуха через вытяжные фонари на крыше (рис. 1).
Рис. 1. Аэрация конвертерного отделения: А — направление ветра; Б — разрежение над фонарем; В — ветроотбойный щит
Интенсивность аэрации определяют по тепловому напору Рт приточного воздуха (Па):
, (3.1)
где Н — разность уровней приточных и вытяжных проемов, м;
yн,yц — объемные массы наружного и цехового воздуха, кг/м3.
Тепловой напор расходуется на преодоление гидравлических сопротивлений, которые возникают на пути перемещения воздушных масс. Движущей силой аэрации является также ветровой напор Рв. Действие его вызвано образованием зоны разрежения при обтекании ветром вытяжных фонарей. Благодаря зоне разрежения выход цехового воздуха через фонари ускоряется. Ветровой напор рассчитывают по формуле (Па)
, (3.2)
Здесь v — скорость ветра, м/с; g — ускорение свободного падения, 9,81 м/с2.
Интенсивность аэрации рассчитывают только на тепловой напор (3.1), исходя из среднегодовой температуры воздуха в данной местности и средней температуры воздуха в цехе. Напор ветра ввиду его непостоянства рассматривается как фактор резервный.
Тепловые напоры аэрации незначительны, всего 15—20 Па. Они намного меньше гидравлических напоров, создаваемых принудительной вентиляцией. Но аэрация позволяет осуществить многократный воздухообмен, понизить температуру воздуха в цехе на 3—5°С, уменьшить его запыленность и загазованность без применения специального оборудования и затрат энергии.
Наружный воздух поступает в помещение цеха и неорганизованным путем (инфильтрацией), через неплотно прикрытые ворота и жалюзи, разбитые стекла, щели. Возникающие сквозняки вызывают простудные заболевания работающих.
Аэрационные проемы располагают в несколько ярусов: нижний и средний соответственно на уровне 1,8 и 4 м от пола, верхний — на уровне подкрановых балок. Зимой разрешается открывать только створки средних проемов. Важное условие эффективного использования аэрационных проемов — надежное устройство механизмов открывания и закрывания створок, фрамуг.
Механическую вентиляцию устраивают для местного воздухообмена. Использование общеобменной механической вентиляции нецелесообразно, так как в этом случае нагретый и загрязненный воздух перемещался бы по всему цеху.
В конвертерном цехе применяют способы местной вентиляции: приточную (воздушный душ на рабочих местах в конвертерном, разливочном, стрипперном отделениях, во дворе подготовки разливочных составов: летом — с водораспылением через форсунки, зимой — с подогревом воздуха в калорифере) и вытяжную (отсасывающую) — аспирацию. Последнюю применяют в галереях шихтоподачи, миксерном отделении и др. Для приточной вентиляции необходимо обеспечить постоянный забор чистого воздуха в местах, удаленных от грязных выбросов. Лучшее место — зеленый массив санитарно-защитной зоны предприятия с отметки не ниже +3 м. При выборе мест забора чистого воздуха учитывают преобладающее направление воздушных течений. Загрязненный воздух аспирационных систем перед выбросом в атмосферу должен быть предварительно очищен в специальных аппаратах.