Исследователи из Южно-Уральского государственного университета разработали отечественную конструкцию устройства, предназначенного для предотвращения выброса токсичных газов во время загрузки сырья в печи металлургических заводов. По словам специалистов, созданное пневматическое запорное устройство способно сократить выбросы вредных веществ в атмосферу в 50 раз и значительно улучшить безопасность труда сотрудников, работающих с реагентами.
В пресс-службе университета отметили, что лабораторные испытания подтвердили теоретические расчёты. Российские эксперты полагают, что металлургические предприятия черной металлургии на сегодняшний день отвечают за порядка 50% всех атмосферных загрязнений — свыше 10,3 миллионов тонн вредных веществ ежегодно.
Причина этому кроется в том, что при таких технологических процессах, как доменное плавление, сталеплавильное производство и выпуск ферросплавов, ключевым этапом является внесение сыпучих материалов (шихты) в печь. В момент загрузки запорный механический элемент остаётся открытым, при этом внутри печи создаётся давление, превышающее атмосферное, что приводит к выходу вредных газов наружу через загрузочное устройство.
В составе этих выбросов чаще всего обнаруживаются оксиды азота, серы и углерода, включая угарный газ. Как поясняют учёные, вместе с газами из печи также выносятся мелкие частицы шихты, которые могут содержать тяжёлые металлы, например, свинец. Эти вещества загрязняют окружающую среду — почву, водоемы и воздух, а также представляют опасность для здоровья работников, загружающих сырьё в печь.
С целью снижения негативного влияния на экологию и здоровье людей, специалисты ЮУрГУ создали вихревой пневматический затвор, который предотвращает выброс агрессивных газов, используя противоток газа под давлением при открытии механического заслона. «Мы сохранили в устройстве промышленной печи традиционный механический затвор, но вокруг загрузочного канала установили направляющий аппарат с неподвижными лопастями, расположенными под определённым углом», — пояснила доцент кафедры «Гидравлика и гидропневмосистемы» ЮУрГУ Дарья Хабарова.