철강 생산이 환경에 미치는 8가지 영향

세계에서 가장 널리 사용되는 건축 및 엔지니어링 재료는 강철입니다. 건설 및 인프라 부문은 생산되는 전체 철강의 절반 이상을 소비합니다. 이것은 철강 생산이 환경에 영향을 미치는가?라는 질문을 던집니다.

강철은 거리 시설물, 다층 건물, 주택, 교량 등 다양한 구조물의 구조적 구조와 개별 부품 모두에서 광범위하게 활용될 가능성이 높습니다.

전 세계적으로 철강의 가치는 엄청납니다. 철강은 생산되는 모든 금속의 약 95%를 차지합니다. 금전적 이익 이외의 방식으로 경제와 사회에 중대한 영향을 미칩니다. 적응성, 강도, 실용성으로 인해 다양한 제품과 용도에 필수적인 원자재입니다.

차례

강철이란 무엇입니까?

강철의 정의를 살펴보기 전에 먼저 강철의 정의를 검토해야 합니다. 환경에 미치는 영향. 간단히 말하면, 강철은 주로 철, 탄소, 망간과 미량의 실리콘, 황, 산소로 구성된 합금입니다.

이 합금에는 탄소와 망간이 각각 2%와 1% 포함되어 있습니다. 그러나 저탄소, 중탄소, 고탄소강이 생성되며 상업용 품질의 강철은 일반적으로 이러한 성분의 농도가 상당히 낮습니다.

강철의 강도와 경도는 탄소에서 유래하는데, 탄소로 인해 재료가 더 부서지기 쉽고 작업성이 떨어집니다. 따라서 강철이 의도된 용도에 적합한 등급인지 확인하려면 탄소 함량을 주의 깊게 제어해야 합니다. 대부분의 강철은 0.35%의 탄소를 함유하고 있는 반면, 1.85%를 함유한 강철은 극소수입니다.

이 혼합물에 추가 성분을 추가하면 강철에 적절한 성능 품질을 부여할 수 있습니다. 예를 들어, 크롬을 첨가하면 스테인리스강이 생산됩니다.

철강 생산이 환경에 미치는 영향

철광석을 강철로 만드는 과정은 채광, 간단히 말하면 이것이 프로세스의 첫 번째 단계입니다. 폭파 등을 하는 과정 석탄 오염도가 높습니다. PM, 비산먼지, 황산화물 등 여러 오염물질을 배출합니다.

콜라 오븐
고로
이산화탄소
질소 산화물
이산화황
먼지
유기 오염 물질
물

1. 콜라 오븐

석탄 타르, VOC, 비소, 베릴륨, 크롬 및 기타 물질은 석탄 연소 오븐에서 배출되는 오염 물질 중 하나입니다. 독성이 있으며 심지어 암이 될 수도 있습니다.

2. 고로

용광로에서 철광석을 녹여 액체 철을 생산합니다. 기본 산소법(Basic Oxygen Method)은 이 기술의 이름입니다. 조철이라고도 알려진 선철은 금속 광석, 코크스, 석회석과 같은 용해제의 혼합물을 공급하여 용광로에서 생산됩니다. 선철은 강철로 가공됩니다.

EAF(Electric Arc Furnace) 기술은 선철 대신 고철을 고온에서 녹이는 대안이다. 두 공정 모두 탄화수소, 일산화탄소, PM, NO2 및 SO2와 같은 오염 물질을 생성합니다.

3. 이산화탄소

이산화탄소(CO2)는 양적으로 가장 크다. 철강 시설의 공기 중 배출. 광석에서 생산되는 강철 양의 변화는 용광로와 해면철 공장에서 배출의 주요 원인인 철광석을 감소시키기 때문에 이산화탄소 배출에 영향을 미칩니다.

예를 들어, 열처리 및 재가열을 위해 용광로에서 화석 연료를 사용하면 배출물도 발생합니다.

철강 산업 전체에서 사용되는 에너지의 약 절반은 고로 및 해면철 공장에서 환원제로 사용되는 석탄(가공 석탄과 기타 에너지 종류)에서 나옵니다. 철강 부문에서 배출되는 이산화탄소의 약 90%는 석탄에서 발생합니다.

4. 질소 산화물

질소산화물(NOx) 배출은 코크스 공장, 전기 아크로, 재가열 및 열처리로, 질산 산세척 및 운송에서 주로 발생합니다.

철강 산업에서는 고온이 요구되기 때문에 연료 연소 과정에서 질소산화물이 발생하는 것을 방지하는 것이 어렵습니다. 왜냐하면 질소는 공기 중에 존재하기 때문입니다.

5. 이산화황

이산화황(SO2) 배출은 주로 코크스 제조 및 재가열로에서 석유 연소와 밀접하게 연관되어 있습니다.

6. 먼지

대부분의 철강 산업 작업, 특히 용광로 및 코킹 시설과 관련된 작업에서는 분진이 형성됩니다. 환기 시스템, 필터 및 먼지 제거 기술의 개발로 먼지 배출이 크게 감소했습니다.

일반적으로 설치된 필터는 추출된 퍼니스 가스에 존재하는 먼지 입자의 99% 이상을 제거할 수 있습니다.

분진의 금속 성분(아연, 니켈, 크롬, 몰리브덴)은 제거, 처리 및 재활용되어 귀중한 부산물로 변합니다.

실제 및 특정 먼지 배출량은 80년 이후 약 1992% 감소했습니다. 이끼에 대해 수십 년에 걸쳐 수행된 연구에 따르면 금속 배출량은 주로 먼지와 함께 감소한 것으로 나타났습니다.

철강 부문 내에서 먼지 배출은 더 이상 심각한 환경 문제로 간주되지 않습니다. 현대의 정화 기술은 먼지 처리를 포함하여 비용이 많이 들고 에너지 집약적이라는 점에 유의해야 합니다.

7. 유기 오염물질

탄화수소 배출의 주요 원인은 페인팅 및 청소와 같은 절차에서 용제를 사용하는 것입니다. 고철을 녹이기 위해 생산 공정에 사용되는 용광로는 탄화수소 배출의 주요 원인입니다. 용해로의 탄화수소 배출은 용해로의 처리 매개변수 변화는 물론 스크랩 구성의 변화와도 관련이 있을 수 있습니다.

필터와 함께 사용하면 효율적인 먼지 분리 및 연도 가스 온도 관리를 통해 대부분 먼지 입자에 부착되어 있는 다이옥신과 같은 특정 오염물질을 줄일 수 있습니다. 그러나 2005년 철강공장 측정 결과에서 알 수 있듯이 다이옥신 배출량을 평가하는 것은 극히 어렵다.

8. 물

물의 주요 용도는 냉각 절차입니다. 공정수는 공정 가스의 세척, 산세척 및 세척을 위한 윤활제로 사용됩니다. 위생에 사용되는 물도 소량으로 사용됩니다.

바닷물에 접근할 수 있는 경우 열 교환기는 주로 간접 냉각에 바닷물을 사용합니다. 이는 몇 도 이하의 온도 상승이 물이 다시 방출될 때 물에 영향을 미치지 않는다는 것을 나타냅니다. 다른 경우에는 냉각 기술이 호수와 수로의 지표수를 사용합니다.

지표수는 철강 공장의 공정수로도 흔히 사용됩니다. 침전, 유수분리 등의 세척과정을 거친 후 재활용률이 90%를 넘는다. 위생용수로 사용되는 것 외에도 생활용수는 공정용수로도 적당한 양으로 사용됩니다.

결론

현재 많은 철강 기업은 철강 제조가 환경에 미치는 영향과 배출 문제를 해결하는 데 있어 모범 사례를 준수하지 않습니다. 철강산업으로 인한 대기오염을 줄이고 규제를 준수하기 위해서는 신속하고 대대적인 조치가 필요합니다.

줄이는 방법 중 하나 산업 오염 사용하는 것입니다 탄소 포획 및 격리 (CCS), 산업 플랜트에서 이산화탄소를 원천적으로 제거합니다. 그러나 CCS는 비용이 많이 들고 에너지 집약적이며 피해가 클 수도 있습니다.

연구에 따르면 CCS를 사용할 경우 석탄 등을 태우면 배출량이 25% 증가할 수 있습니다. 유일하게 실행 가능한 옵션은 광대한 지역을 포괄하는 저비용, 고효율 방법입니다.

8 철강 생산이 환경에 미치는 영향