Секция 4

Секция 4
ЭНЕРГЕТИКА: ЭФФЕКТИВНОСТЬ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ
If the density of mixture is too high it will have negative influence on synthesis. The reduction of
combustion speed will be observed because the drastic increase of heat extraction from reaction zone to
initial reaction mixture will be occurred. As practice shows samples with high density value (90% of
theoretical and higher) usually cannot be burnt or combustion in such mixtures decays. [4].
Figure 3. Hydraulic press PLG-12
There are a lot of methods having influence on passing and controlling of SHS. The most
technological and widespread methods are realized on the stage of preparation of burden parameters
(mechanical activation and compacting pressure). The main features of other methods having influence
on synthesis are studied. At the use of impact factors the influence on phase states is observed. It means
that physicochemical properties of materials are changed. At the use of these factors the possibility not
only to control the synthesis but also to obtain an object with required properties is appeared.
REFERENCES
1. Merzhanov A.G., Mukasyan A.S. Tverdoplamennoe gorenie. – M.: Torous press, 2007. – 336 p.
2. Demyanyuk D.G., Dolmatov O.Yu., Isachenko D.S., Semenov A.O. Upravlenie protsessom
samorasprostranyayushhegosya vysokotemperaturnogo sinteza dvuhkomponentnyh borsoderzhashhih
materialov yaderno-energeticheskih ustanovok // Izvestiya TPU. 2010. №4. P. 23 – 29.
3. Lyakishev N.P. Entsiklopedicheskij slovar po metallurgii. M.: Intermet Inzhiniring. 2000. – 251 p.
4. Fizicheskaya himiya. Sovremennye problemy. Ezhegodnik. / Pod red. akad. Ya.M. Kolotyrkina. – M.:
Himiya, 1983. – P. 6 – 45.
Экологические проблемы металлургической промышленности
как энергоемкого производства
Кембель К.А., Троянова Е.Н.
Новосибирский государственный технический университет, Россия, г. Новосибирск
E-mail: kem.kristina@yandex.ru
Экологический вред, причиняемый промышленностью, в первую очередь - это выбросы
углекислого газа, образующего в последствии парниковый эффект и глобальное потепление
планеты. Развитие металлургии и химическая и нефтехимическая промышленности в основном
являются глобальными загрязнителями воздуха, атмосферы. Тепловая электростанция и
химическая промышленность являются и загрязнителями воды. Атомная энергетика,
металлургия, развитие химической промышленности преимущественно повреждают плодородный
слой земли, почвы. Металлургия сильно воздействует на все или большинство компонентов
окружающей среды.
132
Секция 4
ЭНЕРГЕТИКА: ЭФФЕКТИВНОСТЬ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ
Металлургические предприятия из-за устаревшего оборудования являются главными
источниками загрязнения. Особенность отечественного металлургического производства негативное воздействие на все составляющие окружающей среды. Это загрязнение почв по
причине массового складирования отходов, сброс недостаточно обработанных производственных
вод в естественные водоемы, а также выбросы в атмосферу большого количества вредных
веществ[1].
Доля металлургических предприятий в общем объеме выбросов в России составляет
порядка 40%. Металлургическая отрасль ежегодно выбрасывают на поверхность земли более 150
тыс. тонн меди, 120 тыс. тонн цинка, около 90 тыс. тонн свинца, 12 тыс. тонн никеля, 1,5 тыс. тонн
молибдена, около 800 тонн кобальта и около 30 тонн ртути. На 1 грамм черновой меди отходы
медеплавильной промышленности содержат 2,09 тонн пыли, в составе которой содержится до 15%
меди, 60% окиси железа и по 4% мышьяка, ртути, цинка и свинца.
Все отходы, образующиеся в процессе металлургической деятельности, можно разделить
на: предшествующие металлургическому переделу и сопутствующие ему. Отходы,
сопутствующие металлургическим переделам, включают несколько видов:

Шлаки - формируются при выплавке металлов, наиболее массовый вид отходов;

Пыль, с отходящими газами - образуются при работе металлургических агрегатов;

Шлам – кашеобразная масса, образующаяся при мокрой газоочистке;

Окали и скрап – формируются при разливке стали, проката
Металлургические объекты, как уже было сказано, перерабатывают техногенные
образования. Для выработки одной тонны в производство привлекается более трех тонн
первичных естественных ресурсов сырья. В результате выплавки доменные шлаки собираются в
хранилищах шламов и отвалах. При этом они отнимают городские и сельскохозяйственные
земельные территории, создают дополнительную нагрузку на почву. В Уральском регионе
предприятия металлургии скопили более шести миллиардов тонн таких отходов[3].
Металлургическая отрасль отбирает 25% воды от общих потребностей российской
промышленности. Очень часто после промышленного использования данная вода не
обрабатывается надлежащим образом и в загрязненном виде попадает в грунтовые воды. В
сбрасываемой воде присутствуют тяжелые металлы, отходы нефти, фенолы и другие вредные
элементы, делающие её непригодной для использования. Зачастую данные вещества провоцируют
массовую гибель биоресурсов в водоемах.
Существуют данные, что в атмосферу черная металлургия выбрасывает до 25% пыли,
содержащей метал и окись углерода от общего объема этих веществ. Через производство
металлургии в слой атмосферы попадает около 50% не переработанных окислов серы. Одно
предприятие Заполярного филиала «Норильского никеля» выбрасывает 979 тысяч тонн серы в год.
Также атмосфера наполняется целым рядом составляющих, вредных для человека, в том числе
бензопиреном, ванадием, хромом и другими. Загрязнение воздуха очень негативно влияет на
здоровье населения, которое проживает возле металлургических предприятий. Например, город
Норильск с населением 176 тысяч человек расположен в треугольнике металлургических заводов.
Это служит причиной распространения патологических заболеваний у жителей, проживающих на
этой территории. Высокий рост детских пороков наблюдается и в Мурманской области. Здесь
размещено несколько больших металлургических объектов, в том числе и дочернее предприятие
«Норильского никеля» - Кольская ГМК. Согласно статистических данных областной
администрации, показатель смертности детей от онкологии в этом регионе в 1,9 раза превышает
общий по России[2].
Исходя из вышесказанного, одними из главных пунктов экологических программ
металлургической отрасли должно быть сокращение забора свежей воды и снижение выброса
производственных вод, снижение нагрузки на почву путем переработки отходов, ограничение
выбросов в атмосферу.
Сложившаяся ситуация требует поиска новых путей и подходов к решению экологических
проблем, связанных с промышленным производством. Очевидно, что это должен быть целый
комплекс организационных и технических мероприятий, направленных на предотвращение или
существенное снижение неблагоприятного воздействия производственной деятельности на
окружающую среду и, как следствие, на здоровье человека.
Стоит отметить, что в последний период металлургические заводы занимаются большой
работой по снижению вредного влияния производительности на окружающую среду и здоровье
человека. В данном направлении следует упомянуть опыт ОАО «Ижсталь». Благодаря успешным
мероприятиям по природоохранной деятельности им удалось сократить количество сброса
133
Секция 4
ЭНЕРГЕТИКА: ЭФФЕКТИВНОСТЬ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ
отходных вод в реку Иж на 514 тысяч кубических метров в год. Более положительной статистикой
в этом направлении обладает металлургическая компания «Северсталь». Она на 98,2% замкнула
цикл оборота воды и закрыла пять стоков в природные водоемы. Сегодня экологические проблемы
являются центром внимания руководства страны и общественных предприятий металлургического
комплекса. Но, чтобы преодолеть накопившиеся трудности, созревавшие десятилетиями,
потребуется немалый период времени. Даже действующие законодательные документы (закон РФ
«Об охране окружающей среды» экологический стандарт ГОСТ Р ИСО 14001) требуют уточнения,
ведь зачастую металлургия сталкивается с целым рядом нерешенных юридических вопросов[1].
Самым важным документом по природоохранной деятельности предприятий металлургии
в Российской Федерации является экологический стандарт ГОСТ Р ИСО 14001, разработанный на
базе международной системы стандартов ISO 14000, которой, в свою очередь, руководствуются
страны Европейского Союза, Япония, США и многие другие. Особенность этой системы
заключается в том, что она ориентируется не на какие-то технологии, количественные или
качественные показатели (количество выбросов, концентрация веществ и т.п.), а на систему
экологического менеджмента (СЭМ).
Кроме того стандарты ISO 14000 предусматривают создание безотходных производств,
экологических технологий, изготовление высококачественной продукции и высокий уровень
культуры персонала. Для отечественных металлургов представленные требования выступают
одним из непременных условий продвижения продукции на международный рынок.
Целесообразность получения предприятием сертификата соответствия обусловлена
следующими факторами:
• увеличение оценочной стоимости основных фондов предприятия;
• освоение новых рынков экологичной продукции;
• повышение конкурентоспособности продукции на внутренних и мировых рынках;
• совершенствование методов управления предприятием;
• возможность привлечения высококвалифицированного персонала.
Наличие авторитетного экологического сертификата свидетельствует о существенном
конкурентном преимуществе предприятия для получения государственного заказа.
Автор современной методики по расчету экологической эффективности предприятий
Тобтас Хан считает, что чем больше предприятие производит свою деятельность на основе ноухау персонала и чем меньше природных ресурсов оно задействует, тем более высокой
экологической эффективностью оно обладает. Позитивный момент, что на сегодняшний день
отечественные металлургические компании уже внедряют и многие внедрили предложенную
методику в своей производственной деятельности, о чем свидетельствует наличие у них
сертификатов экологической безопасности производства. Такими компаниями являются
«Северсталь»,
Западно-Сибирский комбинат металлургии, ОАО «Челябинский цинковый
завод»[4].
Западно-Сибирский комбинат имеет эффективную систему управления природоохранной
деятельности, которая направлена на разрешение экологических проблем. В этом процессе
принимают участие все сотрудники: от управляющего до рабочего. Представленная выше система
позволяет снизить выбросы в атмосферу, в природные водоемы и предотвращает загрязнения
грунтов за счет повышения:
• дисциплины технологии;
• употребления современных технологий;
• внедрения технического перевооружения.
Переход только плавильного производства стали на прогрессивную технологию
непрерывной разливки способствует снижению вредных выбросов в атмосферный слой на 5,3
тысяч тонн в год.
Что же касается природоохранной деятельности предприятий металлургии в Западной
Европе, то здесь необходимо выделить опыт Финляндии. Корпорация Ruukki является
металлургическим лидером в этой стране и крупнейшим европейским поставщиком продукции из
металла для строительной отрасли и машиностроения. Ей принадлежат некоторые заводы на югозападе Финляндии и самый крупный металлургический комбинат в северной части страны.
Предприятие было создано в начале шестидесятых годов совместно с советскими специалистами.
В наши дни данный комбинат считается основным производителем продукции из металла.
В области охраны окружающей среды оно обустроено последними новинками науки и
техники. Наиболее ярким примером служит непосредственное размещение промышленных
площадок комбината рядом с жилым сектором, ресторанами, кафе, клубами и т.д. Это
134
Секция 4
ЭНЕРГЕТИКА: ЭФФЕКТИВНОСТЬ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ
убедительное доказательство того, что близость с промышленным объектом не имеет негативного
воздействия на инвестиционный климат прилегающих территорий. Они не имеют потребности в
статусе «санитарно-защитной зоны». На Западе такое понятие вообще не существует. Это не
единственный пример, а правильный и реальный способ деятельности многих европейских
металлургических заводов[2].
Не новость, что активный рост российской экономики производит усиленную нагрузку на
природу. Большая часть вредной и зачастую опасной нагрузки приходится на металлургическую
отрасль. Чтобы сохранить природный баланс и свести к минимуму вредное воздействие
металлургии на окружающую среду, предприятиям необходимо в кратчайшие сроки разрешить
множество экологических задач.
Главные экологические задачи:
• оценка реального состояния окружающей среды;
• определение путей снижения негативного влияния на природу и здоровье человека;
•реконструкция и возведение новых производств с учетом требований природоохранного
законодательства и общественного мнения;
• внедрение и применение экологически чистых технологий;
•создание системы управления окружающей средой, учитывая, что затраты на экологию не
будут приносить убытки.
Развитие металлургического производства в России является необходимым дальнейшим
этапом повышения благосостояния людей, но при условии создания экологически чистых систем
производства на всех технологических переделах, что потребует не только больших финансовых
затрат, но и разработку и внедрение в жизнь предприятий самых современных достижений науки
и техники в производство.
Список литературы:
1. Акимова Т.А., Кузьмин А.П., Хаскин В.В. Экология. Природа – человек – техника: Учебник
для ВУЗов. М.: ЮНИТИ – ДАНА 2012, 343 с.
2. Бобылев В.П. Оценка воздействия на окружающую среду технологии производства
шламосодержащихбезобжиговых окатышей. // Металлургия и горнорудная промышленность
.-2012.-№1.-С.114-118.
3. Крахт В.Б., Малашенко В.П. Проблемы взаимодействия науки и производства. В сб.
«Региональное образовательное пространство».г. Губкин (филиал БГТУ) 2014. с. 17-23.
4. Харламов Д.А., Титова Т.А., Здарова Е.Р. Экологические проблемы современного
металлургического предприятия. В сб. «Региональное образовательное пространство».г.
Губкин (филиал БГТУ) 2013. с. 160-166.
Modification of conductive properties by changing phase composition of Fe/Co nanotubes
Kozlovskiy A.L.
L.N. Gumilyov Eurasian National University, Astana, Republic of Kazakhstan
artem88sddt@mail.ru
Introduction
Research teams have devoted their works to preparation and study of tubular nanostructures,
because they were inspired by discovery of carbon nanotubes in 1991. Metallic nanostructures are very
interesting for research, as they have unusual optical, electronic, magnetic and chemical properties. There
are various possibilities of their application in optoelectronic devices [1-3], as catalysts [4-8] in chemical
reaction, as well as biosensors [9,10].
Method of template synthesis is very useful for obtaining metallic nanotubes and nanowires.
Deposition of metals into pores of template is made by passing direct current through electrolyte solution,
which allows to obtain composite nanostructures. Main advantage of this method is ability to control rate
of metal deposition in pores by varying value of amperage and applied voltage, as well as time of deposition. Nanoscale objects with desired structures can be obtained by adjusting these parameters [11-14].
This paper considers technique of creation of Fe/Co nanotubes by template synthesis,
characterization of their morphological characteristics is shown and dependence of conducting properties
on atomic ratio of metallic nanotubes is studied in this paper due to fact, that practical application of
metallic nanotubes is limited only by absence of method providing possibility of controlled production of
nanotubes with crystal structure of walls. Polyethylene terephtalate membranes with thickness of 12
microns and nominal pore diameter of 110 nm obtained by using ion-track technology are used as
templtes. deposition of Fe/Co is made by electrochemical method under various deposition potentials.
135