UNIVERSITATEA “DUNĂREA DE JOS” GALAŢI

FACULTATEA DE METALURGIE, ŞTIINŢA MATERIALELOR ŞI MEDIU

SPECIALIZAREA: INGINERIA ELABORĂRII MATERIALELOR METALICE

PROIECT DE DIPLOMĂ

TEMĂ DE PROIECT

MODERNIZĂRI PE FLUXUL TEHNOLOGIC LA DEPARTAMENTUL FURNALE

ŞI INFLUENŢA ASUPRA SCĂDERII NIVELULUI DE RISC DE ACCIDENTARE ŞI ÎMBOLNĂVIRE

PROFESIONALĂ

ÎNDRUMĂTORConf. dr. ing. Adrian VASILIU

ABSOLVENT

MATEI DORU

GALATI 2011

UNIVERSITATEA “DUNĂREA DE JOS” GALAŢI

FACULTATEA DE METALURGIE, ŞTIINŢA MATERIALELOR ŞI MEDIU

SPECIALIZAREA: INGINERIA ELABORĂRII MATERIALELOR METALICE

PROIECT DE DIPLOMĂ

TEMĂ DE PROIECT

MODERNIZĂRI PE FLUXUL TEHNOLOGIC LA DEPARTAMENTUL FURNALE

ŞI INFLUENŢA ASUPRA SCĂDERII NIVELULUI DE RISC DE ACCIDENTARE ŞI ÎMBOLNĂVIRE

PROFESIONALĂ

ÎNDRUMĂTORConf. dr. ing. Adrian VASILIU

ABSOLVENT

MATEI DORU

GALATI 2011

2

CONŢINUTUL PROIECTULUI

Furnalul constitue agregatul propriu-zis destinat producerii fontei necesare procesului de elaborare a oţelului în convertizor. Elaborarea fontei fiind un proces continuu, alimentarea furnalului cu materii prime şi cocs se realizează în mod ritmic pe măsura coborârii coloanei de material, ca urmare a arderii cocsului, procesului de topire şi a evacuării periodice a produselor rezultate.

Continuitatea acestui proces tehnologic face ca o serie complexă şi diversă de factori de risc de accidentare şi de îmbolnăvire profesională să acţioneze asupra personalului de deservire. Permanenta grijă a managementului pentru scăderea nivelului general de risc se reflectă într-o serie de măsuri tehnice şi organizatorice la nivelul departamentului. Multe din aceste măsuri au o influenţă directă asupra reducerii costului pe tona de fontă dar toate au o importantă contribuţie la scăderea costului datorat incidentelor.

Având în vedere necesitatea unei bune gestionari a riscurilor de accidentare şi de îmbolnăvire profesională la nivel de unitate şi noile cerinţe legale s-a decis realizarea evaluării factorilor de risc de accidentare şi îmbolnăvire profesională pe posturile de lucru. Pentru aceasta s-a folosit ca bază teoretică şi mod de lucru metoda Institutului Naţional de Cercetare – Dezvoltare pentru Protecţia Muncii - Bucureşti. S-au parcurs pe baza premiselor teoretice şi practice etapele metodei realizând ierarhizarea factorilor de risc.

Prioritizarea termenelor pentru îndeplinirea măsurilor se face respectând ordinea ierarhică generică:

– măsuri de prevenire intrinsecă – măsuri de protecţie colectivă – măsuri de protecţie individuală

Conducerea Departamentului realizează Planul de Prevenire şi Protecţie cu o justificare economică şi socială a ierarhizării măsurilor de prevenire reieşite din evaluare.

3

CUPRINS

CAPITOLUL 1. ....................................................................................................5METALURGIA FONTEI1.1. Clasificarea fontelor de primă fuziune............................................................51.2. Schema de funcţionare a furnalului clasic.......................................................51.3. Materii prime şi materiale pentru elaborarea fontei........................................61.4. Procesele din furnal la elaborarea fontei.......................................................121.5. Exploatarea furnalului……………………………………………………...30CAPITOLUL 2. ...................................................................................................41PREZENTARE PRIVIND ÎMBUNĂTĂŢIREA PARAMETRILOR FUNCŢIONALI ŞI CONSTRUCTIVI AI FURNALELOR2.1. Mărirea ratei de injectare a Instalaţiei de Injectare Praf Cărbune................42 2.2. Îmbunătăţirea combustiei cauperelor..........................................................432.3. Corecţia automată a cantităţilor de materii prime încărcate în furnal..........45 2.4. Darea în folosinţă a gropii de fonta..............................................................45 2.5. Înlocuire mase de stampat neecologice……………………………………46 2.6. Utilizarea de materiale monolitice pentru înzidire în locul cărămizilor…...47 2.7. Înlocuire MAOF şi MPOF………………………………………………..47 2.8. Utilizarea la parametri ridicaţi a instalaţiei de desprăfuire ( cu saci)...........48 2.9. Dotarea cu instalaţii de stropire cu soluţie antiîngheţ a materiilor prime...492.10. Utilizarea instalaţiilor de încălzire a buncărelor de materii prime...............492.11. Utilizare instalaţie fixă de detecţie CO.........................................................492.12. Dotare cu camere de oxigenoterapie........................................................... 502.13. Insonorizare ventilatoare caupere.................................................................512.14. Implementare sistem de supraveghere video................................................522.15. Adoptarea unor noi soluţii pentru echipamentele utilizate...........................53CAPITOLUL 3. ....................................................................................................55EVALUAREA NIVELULUI DE RISC DE ACCIDENTARE ŞI ÎMBOLNĂVIRE PROFESIONALĂ PENTRU FURNALIST PLATFORMĂ

3.1. Noţiuni generale.........................................................................................553.1.1. Necesitate...................................................................................................553.1.2. Baza legală şi teoretică...............................................................................56

3.2. Prezentare unitate(societate şi loc de muncă).............................................58 3.3. Metoda de evaluare.....................................................................................59

3.3.1. Premise teoretice şi practice.......................................................................59 3.3.2. Procesul de muncă......................................................................................623.3.3. Elementele componente ale sistemului de muncă evaluat.........................62 3.3.4. Factorii de risc identificati..........................................................................653.3.5. Fişa de evaluare a locului de muncă...........................................................693.3.6. Fişa de măsuri propuse...............................................................................783.3.7. Interpretarea rezultatelor evaluării..............................................................85CAPITOLUL 4. ....................................................................................................88CONCLUZIICAPITOLUL 5. ....................................................................................................91STUDIU DE CAZBIBLIOGRAFIE....................................................................................................97

4

CAPITOLUL 1METALURGIA FONTEI

Fonta este aliajul fier - carbon, cu conţinut de carbon mai mare de 2,06 %, care conţine întotdeauna cantităţi variabile de mangan, siliciu, fosfor, sulf. Uneori, fontele conţin şi alte elemente în proporţii mici cum sunt: cupru, nichel, crom, vanadiu etc. Fonta se obţine fie ca produs primar prin reducerea oxizilor de fier din minereuri, folosind ca reducător oxidul de carbon şi carbonul — numită fontă de primă fuziune sau fontă brută sau prin retopirea fontei brute cu adaosuri de fier vechi — numită fontă de a doua fuziune. In acest capitol se va trata producerea fontei de primă fuziune; elaborarea fontei de a doua fuziune se va trata în partea a cincea.

1.1. Clasificarea fontelor de primă fuziuneFontele de primă fuziune se clasifică după mai multe criterii şi anume: a) După compoziţia chimică sunt două grupe: Fonte nealiate — care conţin în afară de fier şi carbon cantităţi mici din alte elemente, cum sunt: sub 4,0% Mn, sub 4% Si, sub 0,3% P, sub 0,1% S şi eventual urme din alte elemente. Fonte aliate — care conţin în afara elementelor de aliere din fonta obişnuită şi alte elemente, cum sunt: Cr, V, Ti, Ni etc, sau din elementele obişnuite (Si, Mn, P) conţinuturi mai marib) După structura metalografică (sau aspectul spărturii), care are învedere forma de existenţă a carbonului în fontă, formă determinată decompoziţia chimică a fontei: Fontă albă — care conţine carbonul sub formă de carbură de fier (Fe3C) sau carburi complexe de fier şi mangan. Formarea carburilor este favorizată de prezenţa unui conţinut mai mare de mangan şi mai mic de siliciu în spărtură proaspătă are culoare alb-argintiu, de aceea se numeşte fontă albă. Fonta albă are duritate mare (datorită carburilor) şi tenacitate mică. Ea se foloseşte pentru elaborarea oţelului, de aceea se mai numeşte şi fontă de afinare. Fonta cenuşie — care conţine cea mai mare parte din carbon separat sub formă de grafit şi numai o mică parte sub formă de cementită. Separarea carbonului sub formă de grafit se datoreaza conţinutului mai mare de siliciu şi mai mic de mangan în spărtură proaspătă are culoare cenuşie, de unde i se trage şi numele. Fonta cenuşie are duritate mică, are tenacitate mai mare decat fonta albă, se poate turna uşor în forme, de aceea se mai numeşte şi fontă de turnătorie. Fontele de primă fuziune se elaborează în furnale clasice sau în furnalele electrice.

1.2. Schema de funcţionare a furnalului clasicFurnalul clasic este un cuptor cu cuvă, cu funcţionare continuă. Durata

unei campanii de lucru (între două reparaţii capitale) este de 6 ... 10 ani. Capacitatea unui furnal se exprimă în metri cubi volum util, aceasta reprezentînd

5

volumul care este folosit pentru desfăşurarea proceselor de producere a fontei şi pentru colectarea produselor lichide ale procesului: fonta şi zgura.

Spaţiul de lucru al furnalului se compune din cinci părţi (fig. I.1) în fiecare parte avand loc procese specifice: gură de încărcare 2, cuvă 3, pântece 4, etalaj 5 şi creuzet 6. Materialele solide (minereu, cocs, şi fondanţi) se încarcă pe la partea superioară printr-un aparat special 1 care asigură şi închiderea etanşă (cu doua conuri).

Fig. I. 1 Schema de funcţionare a furnalului:1 - aparat de încărcare; 2 - gură de încărcare; 3 - cuvă; 4 - pîntece; 5 - etalaj; 6 - creuzet; 7 - conductă inelară ; 8 - aparat de epurare a gazului; 9 - aparate cowper pentru încălzirea aerului.

In partea de sus a creuzetului 6 se suflă aer cald adus prin conducta inelară 7 de la aparatele de preîncălzire a aerului (Aparatele Oowper). Aparatele Cowper funcţionează alternativ: în timp ce unul se încălzeşte (stînga — fig. I. 1 ) celălalt preîncălzeşte aerul (dreapta). După un timp se inversează funcţiile. Furnalele au 3 ... 4 aparate Cowper dintre care unul încălzeşte aerul, unul este de rezervă şi celelalte se încălzesc. Gazele rezultate din arderea cocsului în creuzetul furnalului se ridică spre gura de încărcare, iau parte la procesele fizico - chimice şi apoi sunt captate de 4 conducte 10 plasate sub conul mare (în cupola furnalului) care conduc gazul prin conducta 11 la aparatele de epurare.

Ca materii prime se folosesc minereuri de fier şi de mangan, precum şi combustibil solid şi fondanţi.

Aceste materiale trebuie să întrunească o serie de calităţi ca urmare a faptului că procesele au loc într-un cuptor cu cuvă (cu înălţime mare), care este în permanenţă plin cu materiale solide (în cea mai mare parte), dar şi lichide şi gazoase, materiale care sînt în permanentă mişcare datorită procesului continuu şi pentru că ele au pe lîngă rolul enunţat anterior şi acela de a asigura coloană permeabilă la gaze.

1.3. Materii prime şi materiale pentru elaborarea fontei

Pentru producerea fontei de primă fuziune sunt necesare minereuri (de fier şi mangan), combustibili şi fondanţi în afară de acestea se mai folosesc şi unele

6

deşeuri din alte secţii siderurgice (zgură de oţelărie, zgură sudată, arsură de fier, strunjituri ş.a.) pentru recuperarea fierului din ele.

1.3.1. Minereuri de fier. Minereurile de fier constituie materia primă de bază, fiind materialul care

asigură cantitatea de fier necesară producerii fontei.Caracteristicile minereurilor de fier pentru furnal:

Pentru a fi folosit în furnal, se ţine seamă de următoarele caracteristici ale minereului:

a) Conţinutul de fier este de dorit să fie cat mai mare posibil. Pentruca procesul să aibă loc în mod rentabil, conţinutul de fier nu trebuie să fie mai mic de 40 ... 45%. De dorit este conţinutul de fier de 50 ... 60% de aceea, pe măsură ce s-a simţit nevoia folosirii minereurilor mai sărace, datorită epuizării minereurilor bogate şi a creşterii necesarului de fontă, s-au dezvoltat metodele de îmbogăţire. In tabelul I.1 se dau compoziţiile unor minereuri folosite la noi în ţară.

b) Natura sterilului constituie, de asemenea, o caracteristică importantă, deoarece de aceasta depinde necesarul de fondanţi, deci consumulde combustibil. Oxizii care formează sterilul minereului de fier sunt SiO2,Al2O3, CaO, MgO, în majoritatea minereurilor predominand primii doi.Dacă în steril raportul dintre suma oxizilor cu caracter acid (SiO2, A12O3)şi suma oxizilor cu caracter bazic (CaO, MgO) are valoarea apropiată deaceea necesară în zgură, sterilul se numeşte autofondant. In acest caz,nu mai este necesar să se introducă fondanţi în furnal (uneori se introduc,dar cantităţi mici), încat chiar la concentraţii mai mici în fier folosireaminereului poate fi rentabilă.

c) Conţinutul de elemente nedorite trebuie să fie cat mai mic, deoareceunele influenţează negativ calitatea fontei (As, S), altele necesită măsuri speciale la elaborarea oţelului (P, S), sau strică proprietăţile oţelului (Cu) şi, în sfîrsit, altele care produc deranjamente în funcţionarea furnalului (Pb, Zn).

Tabel I. 1 Compozitii de minereuri de fier

Felul minereului

ProvenientaCompozitia in %

Fe Mn P S SiO2 Al2O3 CaO MgO Umiditate

HematitaItabiri Brazilia

68, 9 0,09 0,03 0,01 0,5 0,6 0,1 0,1 1,7

HematitaCianturi India

60,00÷ 66,00

−0,06÷ 0,09

− 1÷3 2÷5 − − −

LimonitaKerci U.R.S.S

32,7÷ 41,8

0,37÷ 1,43

1,08÷ 1,45

0,25÷ 0,45

16,6÷ 25,00

5,17÷ 8,10

1,21÷ 1,80

0,70÷ 1,15

9,90 ÷ 12,7

Hematita bogata

Krivoirog U.R.S.S

60,50÷ 64,00

0,06÷ 0,20

0,02÷ 0,07

−5,5÷ 8,8

0,5÷ 2,37

0,2÷ 0,5

0,05÷ 0,2

1,6÷ 4,0

d) Granulaţia minereului trebuie să fie cat mai omogenă, mărimeaoptimă fiind între 10 ... 70 mm. De aceea minereurile trebuie clasate,măruntul sub 10 mm se aglomerează, iar bulgării se sfărâmă.

e) Forma sub care este legat fierul în minereu determină caracteris-tică cunoscută sub denumirea de reductibilitate. Minereurile de fier pentru producerea fontei în furnal conţin fierul legat sub formă de oxizi (Fe2O3 — hematita, Fe3O4 — magnetita, 2 Fe2O3 ∙ 3 H2O — limonita) sau carbonat (FeO3 —

7

siderita). Dintre acestea, cea mai greu reductibilă este magnetita, însă la furnalele moderne, cu funcţionare intensă, această proprietate nu mai prezintă o prea mare importanţă. Limonita şi siderita, care au reductibilitate foarte bună, prezintă neajunsul că măresc consumul de combustibil pentru descompunere, deci acestea este preferabil să fie prăjite înainte de introducerea în furnal.

f) Omogenitatea compoziţiei minereului, în special în ceea ce priveşte conţinutul de fier şi umiditatea, este o caracteristică foarte importantă pentru funcţionarea uniformă a furnalului. Deoarece minereurile brute nu au compoziţie uniformă, aceasta trebuie realizată în depozitul de minereu.

1.3.2. Aglomerat din minereuri de fierLa furnalele moderne, cu funcţionare intensă şi conducere automată, sunt

necesare materii prime cu proprietăţi constante (granulaţie, compoziţie, reductibilitate etc), de aceea se foloseşte din ce în ce mai mult aglomeratul în locul sau împreună cu minereul de fier.

Aglomerarea minereurilor de fier se realizează folosind drept combustibil cocsul mărunt în proporţie de 6 ... 10 % din amestec. Procesul decurge în modul următor : datorită căldurii degajate prin arderea cocsului, amestecul se usucă, are loc disocierea carbonaţilor şi oxizilor hidrataţi, precum şi procese locale de reducere a Fe2O3, la Fe3O4. La contactul oxidului de fier cu sterilul format în cea mai mare parte din SiO2 are loc reacţia în fază solidă:2 Fe3O4 + 3 SiO2 + 2 CO → 3 (FeO)2 SiO2 + 2 CO2 (I.l )

Faialita formată constituie principalul compus uşor fuzibil {Tt = 1 480 K), care îngloband diverse minerale (FeO, Fe3O4, SiO2, CaO) formează compuşi complecşi. Sinterizarea se datoreşte înmuierii, proces strans legat de topirea în anumite microvolume a unor compuşi formaţi prin reacţii în stare solidă (tabelul I.2). După terminarea arderii combustibilului şi deci a sinterizării, aerul care trece prin stratul aglomerat îl răceşte. Răcirea bruscă a acestuia duce la fisurarea şi sfărîmarea aglomeratului, dar şi la procese de cristalizare şi recristalizare precum şi unele procese de oxidare la forme superioare a unor oxizi de fier. Deoarece silicaţii de fier sunt greu reductibili, în ultima vreme se foloseşte în procesul de aglomerare şi calcar, CaO rezultat din disocierea calcarului formînd silicaţi de calciu şi deci evitînd formarea faialitei.

Acest aglomerat numit autofondant, bazic sau suprabazic, în funcţie de raportul CaO : SiO2, prezintă avantajul că are componenţi uşor reductibili de tipul feriţilor de calciu (fig. I. 2).Tabelul I.2. Compuşi fuzibili care se formează la aglomerarea minereurilor de fier

Minerale initiale Produsul reactiei Temperatura la topire K ( 0C )

FeO – Fe3O4 solutie solida 1475...1575 (1200... 1300)

FeO – SiO2 Faialita 1400 (1205)

(FeO)2SiO2 – FeO – SiO2

Eutectice 1452...1453 (1177..1178)

FeO – SiO2 - CaO Silicati de Fe si Ca 1305...1310 (1030..1035)

FeO – SiO2 – CaO – Al2O3

Aluminosilicati de Fe si Ca

1305....1325 (1030..1050)

8

Procesul trebuie astfel condus încat aglomeratul să fie uşor reductibil şi cu rezistenţă mecanică bună. Rezistenţa depinde de cantitatea şi natura fazelor lichide, care realizează sinterizarea, dar şi de structura mineralogică a aglomeratului înansamblu. La creşterea bazicităţii în limitele formării ortosilicatului de calciu (aglomerat autofondant) rezistenţa aglomeratului scade datorită transformării polimorfe a ortosilicatului β în α la 675°C, transformare care are loc cu creştere de volum (11%), ceea ce provoacă fisurarea acestuia. La creşterea bazicităţii peste 1,5 ... 2,0 (aglomerat bazic şi suprabazic) rezistenţa acestuia creşte datorită formării feriţilor de calciu cu proprietăţi foarte bune de liant şi uşor reductibil. Prezenţa MgO în aglomerat măreşte stabilitatea ortosilicatului de calciu β ceea ce justifică adaosurile de dolomită la aglomerare.

Fig. I.2 Schema formării compuşilor la aglomerarea minereului de fier cu adaos de CaO

1.3.3. Minereuri de manganIn afară de minereuri de fier, pentru elaborarea unor anumite fonte (fontă

Marin cu 1,5... 1,0% Mn, fontă oglindă cu 12 ... 20%Mn) se folosesc în încărcătura furnalului şi minereuri de mangan. Pentru aprecierea minereului de mangan se ţine seama de aceleaşi caracteristici ca şi la minereurile de fier.

1.3.4. AdaosuriPe langă minereurile de fier şi de mangan, în furnal se mai

folosesc, în cantităţi mici, şi de alte materiale care conţin fier, materiale care constituie deşeuri din alte secţii metalurgice. Adaosurile cele mai întalnite în încărcătura furnalului sunt:

a) Zgurele de oţelărie, care conţin circa 18 ... 25% (Fe + Mn), suntbune, deoarece pe lîngă Fe şi Mn conţin mult CaO şi se prezintă sub formăde bucăţi. Folosirea lor se limitează însă la 20...40 kg zgură pe o tonăde fontă, deoarece au conţinut relativ mare de fosfor şi sulf.

b) Arsură de fier de la laminoare şi forje este foarte curată şi conţine65...70% Fe. Deoarece este măruntă, este bine să se introducă în amestecul de aglomerare.

c) Zgura sudată formată pe vatra cuptoarelor de încălzire a lingourilor are conţinut mare de fier (50÷60%), este în bucăţi, însă conţine destul de mult SiO2 şi este greu reductibilă.

d) Aşchiile de la prelucrarea mecanică (strunjiturile) se folosesc depreferinţă sfăramate şi brichetate, evitandu-se încărcarea strunjirilor lungi şi lanoase. Este mai economic însă ca acestea să se folosească la oţelărie.

9

e) Pirite prăjite, care se obţin ca deşeuri de la fabricile de celulozăşi de acid sulfuric, fiind prăfoase, se folosesc în amestecul de aglomerare. Cantitatea folosită este limitată de conţinutul relativ mare de S, Zn, Pb etc.

f) Praful de furnal, provenit de la epurarea gazului de furnal, sefoloseşte, deoarece conţine 40 ... 50 % Fe şi circa 10 % C. Fiind prăfos, se foloseşte în amestecul de aglomerare.

1.3.5. Combustibili folosiţi la furnale. În procesele de producere a fontei în furnal, combustibilul are următoarele funcţiuni:

prin ardere, dezvoltă căldura necesară menţinerii temperaturiipentru desfăşurarea proceselor de reducere şi de formare a fontei şi a zgurei; ia parte la reducerea oxizilor atât direct, prin conţinutul său de carbon, cat şi indirect, prin oxidul de carbon rezultat din arderea lui; carburează fierul rezultat din reducerea oxizilor, transformandu-1 în fontă; asigură permeabilitatea la gaze a coloanei de material din furnal, deci trebuie să fie combustibil solid.

Pentru a îndeplini aceste funcţiuni şi ţinând seama că vine în contact cu minereul, cu fonta şi cu zgura, combustibilul trebuie să aibă următoarele caracteristici: putere calorică mare, astfel încât prin ardere cu aer preîncălzitsă obţină în dreptul gurilor de vânt temperaturi de 1 975 ... 2 175 K.Pentru aceasta, conţinutul de carbon fix trebuie să fie cat mai mare (79 - 82%), conţinutul de cenuşă cat mai mic (sub 12%) şi umiditate scăzută (sub 4%). Conţinutul de elemente dăunătoare să fie mic în special sulful, care trebuie să fie sub 1,5 ... 2,0%. Capacitate mare de reacţie, pentru ca procesul de ardere să aibă loc repede. Prin capacitate ăe reacţie se înţelege combustibilitatea (reacţia C cu O2) şi reductibilitatea (reacţia cu CO2). Capacitatea de reacţie se determină prin trecerea unui curent de CO2 printr-un strat de granule de cocs la 950° C şi analizarea gazelor rezultate. Capacitatea de reacţie se exprimă prin raportul:

unde CO şi CO2 sunt concentraţiile gazelor respective în gazul rezultat, în %. Rezistenţă mecanică mare, pentru a nu se sfărîma în furnal şi a suporta greutatea coloanei de materiale din furnal fără să se taseze.Aproximativ 99% din combustibilul solid folosit la furnal îl formează cocsul metalurgic şi numai 1% mangalul.

a) Cocsul metalurgic Cocsul pentru furnale se obţine prin distilarea uscată a huilelor de cocs (cu 22 ... 30% materii volatile), la 1175 ... 1 375 K. Deoarece rezervele de huile de cocs s-au micşorat odată cu creşterea producţiei de fontă, pentru fabricarea cocsului metalurgic se folosesc şi alte huile (de exemplu, de gaz) şi chiar ligniţi superiori, folosirea acestora necesitand metode speciale de pregătire a amestecului de cocsificare, prin folosirea semicocsului ca degresant. Asemenea metodă se aplică la cocseria de la Combinatul Siderurgic Hunedoara, unde se folosesc huile de gaz din Valea Jiului şi semicocs fabricat la Calan. Cocsul de calitate superioară are structură omogenă, culoare negru-

10

argintiu, la ciocănit dă sunet metalic şi nu lasă urme de hartie. In tabelul II.3 se dau compoziţiile şi rezistenţele cocsurilor folosite la noi în ţară.

Tabelul I. 3 Compoziţia şi caracteristicile cocsului pentru furnal

Car

acte

rist

ici

C f

ix %

Cen

usa

max

%

Um

idit

ate

max

%

Sul

f m

ax %

Vol

atil

e m

ax %

Rez

iste

nta

min

%

Por

ozit

ate

%

Cocsul pentru furnal

79 - 82 15,0 4,0 2,0 3 60 50

Creşterea conţinutului de cenuşă din cocs cu 1% aduce după sine o creştere a consumului de cocs cu 2 . . . 2,5%, deoarece cenuşa fiind acidă necesită adaos suplimentar de fondant pentru zgurificare. Totodată scade şi productivitatea furnalului. Mărimea bucăţilor de cocs trebuie să fie între 25 şi 120 mm, recomandabil între 40 şi 60 mm, pentru a asigura permeabilitatea coloanei de material din furnal. Cocsul trebuie să aibă porozitate mare (circa 50%), pentru a avea putere mare de reacţie.

Rezistenţa mecanică a cocsului se exprimă prin rezistenţa la tobă măsurată în procente. Toba pentru măsurarea rezistenţei cocsului este un cilindru din tablă în interiorul căreia se fixează pe generatoare patru corniere în două planuri perpendiculare. In interiorul acestei tobe se încarcă 50 kg cocs, cu granulaţie mai mare de 40 mm, şi se roteşte cu 25 rot/min, timp de 4 min. După aceasta, se clasează cocsul în trei clase: 40, 20 şi 10 mm. Cand clasa peste 40 mm reprezintă minimum 70%, cocsul este cu rezistenţă bună. Cand această clasă este sub 70%, cocsul are rezistenţă slabă. Clasa sub 10 mm trebuie să nu treacă de 10% la cocsurile bune.

b) Mangalul Mangalul pentru furnale se obţine prin distilare uscată a lemnului din

anumite esenţe. Distilarea se face în bocşe la circa 650°C. Mangalul este un combustibil foarte bun, deoarece are porozitate mare, conţinut de 90 - 94% carbon (din care 83 - 88% C fix) conţine puţină cenuşă (1 - 2%), nu conţine sulf. Prezintă însă dezavantajul că are rezistenţă mecanică mică (nu poate fi folosit la furnale mari) şi este scump.

1.3.6. FondanţiFondantii sunt materiale care de obicei nu conţin metale utile, însă care

ajută la transformarea sterilului minereului şi cenuşii cocsului în zgură. In funcţie de natura sterilului minereurilor, la furnale se folosesc fondanţi bazici, acizi sau aluminoşi.

Fondanţii bazici sunt cei frecvent folosiţi, deoarece în marea majoritate a cazurilor sterilul minereurilor este acid. Dintre fondantii bazici cel mai des întalnit este calcarul. In tabelul I. 4 sunt prezentate compozitiile de calcare folosite la noi în ţară.

11

Tabelul I. 4 Compoziţia fondanţilor folosiţi la furnale

FondantulCompozitia chimica in %

CaO SiO2 MgO Al2O3 Fe2O3 S CO2

Calcar 50 4,0 2,0 0,5 0,5 0,1 40Bauxita − 5 ÷ 8 − 52 ÷ 56 22 ÷ 30 − −

Calcarul bun pentru furnale trebuie să conţină SiO2 < 3% şi să fie lipsit de fosfor şi sulf. Granulaţia trebuie să fie uniformă (25 ... 75 mm) şi să nu se sfărîme. Dacă sterilul minereurilor este aluminos, este bine ca în calcar să fie şi 5 ... 10% MgO. In cazuri speciale se foloseşte dolomita, pentru a creşte conţinutul de MgO din zgură la 8 ... 12%, în scopul asigurării fluidităţii şi capacităţii ei de desulfurare. Ca fondant acid se foloseşte minereu de fier cu steril acid iar ca fondant aluminos, bauxita.

1.4. Procesele din furnal la elaborarea fonteiProcesul tehnologic de elaborare a fontei în furnal este un proces continuu,

ca urmare a acestei caracteristici, în orice moment, în furnal, vor exista toate stadiile de transformare a materiilor prime în fontă, zgură şi gaz.Procesele în urma cărora au loc aceste transformări sunt complexe (mecanice, fizice, fizico - chimice) şi se produc concomitent, deci se influenţează reciproc. In cursul funcţionării furnalului, coloana de materiale solide (cocs, minereu, fondanţi) este într-o permanentă mişcare descendentă, ceea ce face ca bucăţile de cocs, minereu şi fondanţi, încărcate în straturi separate să se amestece.

Coborarea coloanei de materiale este determinată de greutatea lor proprie, de faptul că volumul ocupat de acestea se micşorează în urma desfăşurării proceselor fizico - chimice (combustibilul arde în dreptul gurilor de vant, fierul rezultat din reducere se topeşte, sterilul minereurilor, cenuşa cocsului şi fondanţii formează zgura) şi ca urmare a evacuării periodice a zgurei şi a fontei din creuzet, ceea ce face ca materialele de deasupra să coboare pentru a ocupa volumul eliberat. Pe măsură ce nivelul încărcăturii la gura de încărcare a furnalului coboară, în furnal se introduc noi cantităţi de materiale.

1.4.1. Procesele mecanicePrin procese mecanice, la producerea fontei în furnal, se înţeleg procesele

de coborîrea coloanei de materiale, prin care trebuie să se asigure: repartizarea uniformă a gazelor pe secţiunea furnalului; circulaţia gazelor pe înălţimea furnalului, cu viteze care să asigure

desfăşurarea normală a proceselor.Având în vedere faptul că arderea cocsului în dreptul gurilor de vânt se

face într-o zonă inelară în apropierea peretelui creuzetului, gazele au tendinţa de a circula pe lângă perete (se ridică vertical). De asemenea, gazele vor circula cu predilecţie prin zonete în care întâmpină cea mai mică rezistenţă (unde permeabilitatea coloanei de materiale este mai mare). Pentru a se evita circulaţia periferică (pe lângă perete), sau preferenţială a gazelor, este necesar ca să se asigure permeabilitatea mai mare în zona din axa furnalului şi mai mică la perete, astfel încât gazele să fie forţate să se repartizeze pe toată secţiunea.

12

Fig. I. 3 Schema asezarii materialelor la gura furnalului

Materialele introduse in furnal atunci cand cad de pe conul mare ajung langa peretele gurii de incarcare si de acolo se rostogolesc spre axa furnalului. In felul acesta materialele cu dimensiuni mai mari si cu greutate specifica mai mica ajung prin rotogolire in cantitate mai mare spre axa furnalului in timp ce acelea cu dimensiuni mai mici si cu greutate specifica mai mare ajung in cantitate mai mica. In felul acesta la gura de incarcare straturile de minereu si fondanti vor fi mai groase la perete iar straturile de cocs mai groase la axa furnalului. Suprafaţa coloanei de materiale la gura de încărcare avand aspectul unei palnii. Pentru ca să se producă această repartizare naturală, favorabilă circulaţiei corecte a gazelor (straturile de minereu au permeabilitate mică, cele de cocs mare) este necesar ca materialele (minereu sau cocs) să fie uniform repartizate în pîlnia conului mare. Pentru aceasta, aparatele de încărcare sunt rotative (mişcare intermitentă sau continuă).Pentru repartizarea corectă a materialelor la gura furnalului trebuie să se menţină nivelul încărcăturii în furnal astfel, încît la caderea materialelor de pe conul mare acestea să ajungă la suprafaţa incarcaturii din furnal, în apropierea peretelui 1 (fig. I. 4), deci să se împiedice circulaţia periferică a gazelor.

Cand nivelul încărcăturii în furnal este prea coborît 3, bucăţile de minereu şi cocs se lovesc de pereţii furnalului şi apoi se împrăştie pe suprafaţa coloanei de materiale, creind posibilitatea circulaţiei periferice a gazelor. Dacă nivelul încărcăturii este prea ridicat, materialele cad cu viteză mică şi creasta grămezii de material se formează departe de peretele 2, minereul care este mai greu, rămane în zona crestei iar gazele au circulaţie periferică. Pentru menţinerea încărcăturii la valoarea optimă 1, trebuie coordonat ritmul viteza de coborîre a coloanei de materiale.

13

Fig. I. 4 Nivelul incarcaturii in furnal

1.4.2. Procesele fizicea) Incălzirea coloanei de materiale

După încărcarea în furnal, materialele încep să coboare şi să se împrăştie pe secţiunea furnalului. Materialele aflate langă pereţi, deasupra zonei de ardere, coboară mai repede decat cele din restul secţiunii furnalului. Viteza de coborîre a materialelor mai depinde însă şi de greutatea lor specifică şi de mărimea bucăţilor, astfel că bucăţile mai mici şi mai grele vor coborî înaintea bucăţilor mari şi uşoare (minereul trece înaintea cocsului). Gazele trec prin coloana de materiale pe unde întîmpină rezistenţe mai mici de unde rezultă importanţa repartizării materialelor în furnal. In drumul lor, gazele cedează coloanei de materiale o mare parte din căldura lor fizică, aşa încat temperatura coloanei de materiale este cu atat mai mare cu cat zona este mai apropiată de creuzet (fig. I.5). Realizarea unui contact bun între gaze şi minereu necesită o cantitate suficient de mare de gaze, ceea ce se realizează prin cantitatea de aer introdusă în furnal în unitatea de timp. Debitul de aer se stabileşte practic, deoarece trebuie să se ţină seama de granulaţia materiilor prime, de rezistenţa şi reactivitatea cocsului şi de gradul de pregătire a încărcăturii.

14

Fig. I. 5 Repartizarea zonelor de temperatura in furnal in K

b) Indepărtarea apei higroscopice şi de constituţieUmiditatea materialelor începe să se îndepărteze imediat după încărcare,

cand bucăţile de minereu şi cocs se încălzesc la temperaturi care depăşesc 373 K, însă umiditatea din interiorul bucăţilor se îndepărtează numai cand bucăţile ajung în zona cu temperaturi de circa 473 K. Apa de cristalizare din limonit de exemplu, se elimină începînd de la 473 K si se termină la 573 .. . 673 K.c) Indepărtarea materiilor volatile

Deşi conţinutul de materiale volatile din cocs nu este mare, acestea se îndepărtează cand cocsul ajunge în zona cu temperatură de 875 ... 1075 K, însă aceasta nu afectează mersul proceselor din furnal, fiind în cantitate mică.d) Evaporarea

In zonele cu temperatură mai mare de 1275 K se evaporă metalele alcaline şi zincul, rezultate prin reducerea combinaţiilor acestor metale care eventual se află în încărcătură. Se evaporă, de asemenea, mici cantităţi de SiO2 şi alţi oxizi.

1.4.3. Procese fizico-chimiceIn furnal au loc procese fizico - chimice deosebit de complexe ca: arderea

combustibilului într-o zonă a furnalului în care are loc şi procesul de terminare a formării fontei şi zgurei, descompuneri de carbonaţi în zona în care au loc şi procese de reducere cu gaze, reducere de oxizi în zone în care au loc şi procese de carburare a fierului şi de formare a fontei şi zgurei. Toate aceste procese au loc în flux continuu, într-un agregat complet închis (deci nu pot fi urmărite direct); în diferite condiţii de temperatură şi presiune, precum şi în sisteme fazice în con-tinuă schimbare. Pentru lămurirea proceselor este necesar ca acestea să fie analizate separat şi interpretarea lor să se facă ţinîndu-se seama de ansamblul mediului în care ele se produc.a) Arderea combustibilului în furnal

15

In furnal se foloseşte combustibil solid cocs sau mangal. Arderea acestuia are loc în partea de sus a creuzetului, unde se suflă aerul cald. Elementul combustibil este carbonul, iar cel care întreţine arderea este oxigenul, între carbon şi oxigen sunt posibile următoarele reacţii:

ardere incompletă (1) 2 C + O2 = 2CO (I.3)ardere completă (2) C + O2 = CO2 (I.4) terminarea arderii (3) 2 CO + O2 = 2 C02 (I.5)disocierea oxidului (4) 2 CO = C + C02 (I.6)Primele două reacţii sunt practic ireversibile [3], de aceea analiza lor

termodinamică se face indirect folosindu-se date experimentale obţinute pentru ultima reacţie, cunoscute şi sub numele de reacţia Bell-Boudoară. Aprecierea modului cum se desfăşoară aceste reacţii se face pe baza constantelor de echilibru, a entalpiei libere şi a principiului lui Le Chatelier.

Din tabelul I. 5 se vede că reacţiile (1) şi (2) au loc chiar la temperaturi foarte joase (∆G0 < 0 pentru oricare temperatură), reacţia (3) se produce pînă la temperaturi foarte ridicate, iar reacţia (4) numai la temperaturi mai mari de 973 K (700°C ). Reacţiile (1) si (3) fiind puternic exoterme se desfăşoară cu viteză mai mare la temperaturi joase, în timp ce reacţia (4) este favorizată de temperaturi ridicate, oxidul de carbon fiind stabil la temperatură ridicată.

In figura I.6 se vede variaţia extalpiei libere cu temperatura acestor reacţii. Rezultă că reacţiile (1) şi (4) sunt favorizate de creşterea temperaturii, reacţii care au loc cu creştere de volum, deci şi din acest punct de vedere sunt favorizate de creşterea temperaturii. In prezenţa carbonului, echilibrul dintre CO şi CO2

variază în funcţie de temperatură ca în figura I.7, echilibru influenţat de asemenea şi de presiune. Se vede şi de aici că, pentru aceeaşi temperatură, la scăderea presiunii reacţia se deplasează în sensul creşterii volumului.

Tabelul I.5 Caracteristicile reacţiei dintre carbon şi oxigen

ReacţiaEntalpia libera ∆G0

298 Constanta de echilibru

Gradul de libertate

∆H0298

2C + O2 = 2CO (1)

- 53.400 – 41,9 T(-224.842 – 175,44 T)

v1 = 2 + 2 – 2 = 2

- 53 400(- 224 842)

C + O2 = CO2 (2)

- 94.500 – 0,2 T(- 395.671 – 0,837 T)

v2 = 2 + 2 – 2 = 2

- 94 500(- 395 671)

2CO+O2 = 2CO2 (3)

- 135.300 + 41,5 T(- 566.500 + 173,76 T)

v3 = 2 + 2 – 1= 3

- 135 300(- 566 500)

CO2 + C = 2CO (4)

40.800 – 41,7 T(170.829 – 174,598 T)

v4 = 2 + 2 – 2 = 2

+ 40 800(+ 170 829)

16

Fig. I. 6 Variatia entalpiei libere Fig. I.7 Variatia echilibrului reactieia reactiilor dintre C si O2 cu temperatura Bell – Boudoard cu temperatura

Efectele termice a acestor reacţii (∆H0) depind de forma sub care se găseşte carbonul. Cocsul metalurgic în funcţie de cărbunele folosit şi de modul de cocsificare este un amestec de carbon grafit şi carbon amorf (δ = 1,86 ... 2,07 kg/dm3). Astfel, pentru reacţiile (1), (2) şi (4), efectele termice sunt în cazul carbonului grafit de: — 53 140, — 94 220 respectiv + 41 080 cal/mol O2, iar în cazul carbonului amorf : — 60 420, - 97 860 respectiv + 37 440 cal/mol O2.

Asupra desfăşurării reacţiilor are influenţă şi compoziţia fazei gazoase. Pentru analizarea acestei influenţe se poate lua ca reacţie de reper, reacţia (3) în care procesele au loc în sistem monofazic [4]. Notand cu numărul iniţial de 𝛼moli de CO2 şi că după un anumit timp se vor disocia x moli CO2, rezultă că se obţin x moli CO şi 0,5 x moli O2, deci numărul total de moli după disociere va fi:N = (α – x) + x + 0,5x =𝛼 + 0,5 x (I.8 )Pentru presiunea totală Pt a amestecului, presiunile parţiale ale celor trei gaze din amestec sunt:

( II. 9 )Constanta de echilibru a acestei reacţii este:

Considerand iniţial un singur mol de CO2 din care x moli se disociază (x fiind în momentul iniţial foarte apropiat de zero) rezultă, simplificat:

De aici rezultă că, numărul de molecule disociate:

Deci, gradul de disociere scade cu creşterea presiunii şi creşte cu creşterea temperaturii. In furnal arderea are loc cu aer. Pentru fiecare mol de oxigen se introduc 3,762 moli N2 deci reacţia (3) se poate scrie:2 CO + O2 + 3,762 N2 = 2 CO2 + 3,762 N2 ( II. 13)Pornind tot de la 1 mol CO2 şi un număr de x moli disociaţi, pe baza aceluiaşi raţionament [3] se ajunge la:

de unde rezultă, că în condiţii identice de temperatură, la arderea cu aer, gradul de disociere este mai mare. In condiţiile din furnal, la pătrunderea aerului prin gurile de vînt are loc mai întii arderea după reacţia (2), aşa cum se vede în figura I.8.

17

Căldura degajată din arderea completă a carbonului, încălzeşte zona din jur la 1973.. .2173 K şi în excesul de carbon prezent se produce reacţia (4), în sensul formării CO.

Fig. I. 8 Schema formarii zonelor de ardere in furnal:1 – arderea completa; 2 – reactia Bell – Boudoard; 3 – gazul care paraseste zona de ardere;

Gazul care părăseşte zona de ardere este deci format din CO şi N2. Acest gaz, cu temperatură ridicată şi cu conţinut mare de CO (deci puternic reducător) se ridică spre gura furnalului. In drumul său, produce pe de o parte încălzirea prin contact şi convecţie a coloanei descendente de materiale şi pe de altă parte participă la reducerea oxizilor.

In partea de sus a cuvei, unde temperatura este sub 975 K, este favorizată reacţia (4). Acest proces are drept consecinţă depunerea în porii bucăţilor de minereu a carbonului rezultat din disociere (carbon solid activ), deci ajută procesele de reducere cu carbon iar degajarea căldurii absorbite în zona de temperaturi ridicate (reacţia CO2 + C = 2CO este endotermă), contribuie la încălzirea coloanei de materiale în partea de sus a furnalului.

Arderea cocsului în furnal are loc în faţa gurilor de vant, reacţiile (2) şi (4) avînd loc în zone sferice (fig. II. 8) a căror extindere şi poziţie depinde de reactivitatea şi granulaţia cocsului şi de temperatura, debitul şi viteza aerului suflat. Pentru uniformizarea circulaţiei gazelor pe secţiunea furnalului şi coborarea corectă a coloanei de materiale solide este necesar ca sferele de ardere să fie tangente (sau chiar secante) între ele. In funcţie de factorii care determină mărimea şi poziţia zonelor de ardere se alege şi numărul de guri de vînt la furnal, astfel încat să se realizeze dezideratul de mai sus.b) Disocierea carbonaţilor

Carbonaţii ajung în încărcătura furnalului fie cu minereul de fier (FeCO3

*) fie cu fondantii, calcar (CaCO3) sau dolomită (CaCO3 ∙ MgCO3).*) In prezent siderita nu se mai foloseşte decat după ce se prăjeşte pentru eliminarea CO2.Reacţia generală după care are loc procesul de disociere este:

Constanta de echilibru a acestei reacţii este:

18

Cum la reacţie participă două produse solide (MeO şi MeCO3 ) a căror presiune de vapori în spaţiul înconjurător este neglijabilă, în valoarea constantei de echilibru se folosesc activităţile:

In cazul în care oxidul rezultat nu formează soluţii solide cu carbonatul, sau dacă soluţiile formate sunt saturate, atunci activitatea lor poate fi considerată egală cu unitatea, deci constanta de echilibru devine:

Posibilitatea desfăşurării este dată de entalpia liberă:

Deci:

Deoarece reacţiile de disociere sunt endoterme (∆H°>0), rezultă că valoarea constantei de echilibru creşte cu creşterea temperaturii. Procesul de disociere va începe atunci cînd tensiunea lui de disociere ( pco2 ) va fi mai mare decît presiunea parţială a CO2 din mediul ambiant procesului.

Varianta procesului, în care sunt doi componenţi independenţi (MeO şi CO2) şi trei faze (două solide şi una gazoasă) este:v = 2 + 2 – 3 = 1 ( II. 21 )deci, constanta de echilibru va depinde numai de temperatură.

In afara temperaturii, tensiunea de disociere este însă determinată şi de gradul de dispersie al substanţelor cristalizate şi de schimbarea stării de agregare (de ex. topire) a uneia din faze. La elaborarea fontei în furnal, ne interesează şi viteza cu care are loc procesul de disociere, deoarece fiind endoterm nu trebuie să ajungă să se producă în zonele din furnal unde temperatura trebuie să rămînă foarte ridicată, ci să se termine în cuva furnalului. Eeacţiile de disociere fiind topochimice (atomii metalici rămîn în acelaşi loc în reţeaua cristalină), viteza de reacţie va fi proporţională cu suprafaţa de reacţie (fig. II.9).

Fig. II. 9 Desfasurarea procesului de disociere a carbonatilor:a – variatia vitezei de disociere in timp; b – prezentare schematica a procesului.

19

Ponderea fiecărei faze într-un moment oarecare este determinată de temperatură, dar şi de caracteristicile cristalochimice ale carbonatului şi de condiţiile în care are loc procesul.

Disocierea carbonatului de calciu are loc în furnal (sau în procesul de aglomerare) conform reacţiei:

Conditiile de temperatura se determina din valoarea entalpiei libere:

De aici rezultă că procesul va avea loc la T > 1183 K (910°C), în condi-ţiile de pCO2 = 1 at. Valoarea determinată ă constantei de echilibru este:

Considerand sistemul monovariant ( KP = pco2 ) rezultă că pentru 1 at (~ 9,81 ∙ O4

N/m2), din relaţia ( II.24 ) se obţine tot temperatura de 1183K. In figura II.10 se vede că, pentru presiunile din furnal a CO2, care reprezintă circa 12% în volum, deci, 0,12 at (12 000 N/m2), procesul de disociere are loc la temperaturi mai joase, la circa 1073K (8000 C), deci în partea de jos a cuvei.Disocierea carbonatului de magneziu se produce conform reacţiei:

Fig. II. 10 Variatia tensiunii de disociere a CaCO3 cu temperaturaTemperatura de început a reacţiei, la 1 at, este dată de valoarea entalpiei libere:

Rezultă T > 908 K (635°C), ceea ce înseamnă că, se descompune mai uşor decat calcarul. In furnal se foloseşte dolomită. Disocierea acesteia, ţinand seama de cele de mai sus, are loc în două stadii:a – MgCa (CO3)2 → CaCO3 + MgO + CO2 (T > 908K)b - CaC03 → CaO + CO2 (T > 1183K)MgCa(CO3)2 → CaO + MgO + 2CO2 ( II.27 )

Dolomită se foloseşte ca fondant în furnal atunci cand sterilul minereului este aluminos, deoarece MgO fluidifică zgurele cu conţinut mare de A12O3.

c) Reducerea oxizilorProcesul de reducere a oxizilor metalici (în special de fier)

constituie procesul principal în furnal. Prin reducerea unui oxid se înţelege procesul prin care oxigenul din oxidul respectiv se eliberează, legandu-se de un alt element care constituie reducătorul. Oxigenul se eliberează dintr-un compus oxidic cu atat mai uşor cu cat oxidul este mai puţin stabil la o anumită temperatură deci cu cat tensiunea lui de disociere pO2 este mai mare.Reacţia de disociere a unui oxid metalic este:

20

2MeO → 2Me + O2 ( II.28 )Dacă metalul şi oxidul său nu formează soluţii solide şi atat timp cat nici una din fazele solide nu se topeşte:

Temperatura de disociere este data de valoarea pentru care

. In figura II.11 se vede variaţia entalpiei libere a reacţiilor de formare a oxizilor cu temperatura.

21

Fig. II. 11 Variatia entalpiei libere de formare a oxizilor cu temperaturaDin figura 11.11 se constată următoarele: entalpiile libere de formare a oxizilor metalici şi a oxidului de carbon din CO2 + C cresc în valoare algebrică cu creşterea temperaturii, ceea ce înseamnă că stabilitatea lor scade; entalpia liberă de formare a oxidului de carbon din C + O2, scade în valoare algebrică, deci stabilitatea lui creşte.

Teoretic, orice element al cărui oxid are stabilitate mai mare decatoxidul altui element, poate servi ca reducător pentru oxidul cu stabilitatemai mică.

1. Disocierea şi reducerea oxizilor de fierFierul are trei oxizi: FeO, Fe3O4 şi Fe2O3. In tabelul II.6 se vede

compoziţia acestora.

Tabelul II. 6Compozitia oxizilor de fier

Denumirea FormulaComp. in % atomice

Comp. in % de greutate

Fe O Fe OOxid feros FeO 50 50 77,72 22,28Oxid feroferic

Fe3O4 42,8 57,2 72,32 27,67

Oxid feric Fe2O3 40,0 60,0 69,94 30,06

Ţinînd seama că aceşti oxizi au proporţii diferite de oxigen, pierderea oxigenului în procesul de disociere are loc treptat:Fe2O3 → Fe3O4 → FeO → Fe

Procesele de disociere a oxizilor sunt tot procese endoterme (ca şi la disocierea carbonaţilor). Pentru compararea stabilităţii oxizilor se vor compara variaţiile de entalpie pentru reacţiile de disociere, raportate la 1 mol oxigen eliberat:

Din compararea variaţiilor entalpiei rezultă că ultimul oxid s-ar disocia cel mai uşor, deoarece pentru acesta se consumă cea mai mică cantitate de căldură. In realitate acesta se disociează cel mai greu, deoarece oxidul FeO, nu conţine numai oxigenul stoechiometric, ci formula acestui oxid, este FeOn, în care n > 1.Oxidul inferior de fier se numeşte wustită şi mecanismul de disociere a wustitei este mult mai complex decît reacţia (II.32)

22

In furnal există însă substanţe puternic reducătoare, deci procesele de disociere se produc concomitent (sau aproape concomitent) cu procesele de reducere.

Asupra desfăşurării proceselor de reducere, din acest motiv, sunt două teorii:a. Procesul se produce în două etape:

proces de disociere:

proces de oxidare a reducătorului: Această teorie nu a putut fi demonstrată experimental. Ea corespunde

numai din punct de vedere termodinamic.b. Procesul respectă principiul succesiunii transformăriloroxid superior → oxid inferior → metal

In cazul oxizilor de fier (fig. II.12) reducerea oxizilor de fier are loc în modul următor:la t < 570°C ; Fe203 → Fe304 → Fe ( II.38 )la t > 570°C ; Fe203 → Fe304 → FeO → Fe (II.39)

Fig. II. 12 Diagrama de echilibru a oxizilor de fier cu oxizii de carbon

Indiferent care este reducătorul, mecanismul procesului de reducere este acelaşi. Această teorie este verificată de practică; în bucăţile de minereu de fier parţial reduse se constată mineralogic existenţa tuturor stadiilor de transformare.Cinetica acestui proces se poate prezenta astfel: difuziunea reducătorului spre suprafaţa de reacţie şi adsorbţialui pe oxid:MeO2 + 2R(g) → MeO2 ∙ 2Rads ( II.40 )

reducerea oxidului superior la oxid inferior:MeO2 ∙ 2Rads → Rads ∙ MeO∙ ROads ( II.41 )

desorbţia oxidului reducătorului şi difuziunea lui:Rads ∙ MeO ∙ ROads → ROgaz + Rads ∙ MeO ( II.42 )

reducerea oxidului inferior la metal:

23

Rads MeO → Me ∙ ROads ( II.43 ) desorbţia şi difuziunea oxidului reducătorului:

MeROads → Me + ROgaz ( II.44 )

In furnal, rol de reducători au oxidul de carbon şi hidrogenul din gaz şi carbonul, din cocs şi din disocierea CO (v. reacţia Bell-Boudoard). Reducerea oxizilor de fier cu oxid de carbon se numeşte reducere indirectă si are loc după următorul mecanism:3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2; ∆H0

298 = - 62 783 J ( - 15 020 cal) ( II.45 )2Fe304 + 2CO = 6FeO + 2C02; ∆H0

298 = + 44 726 J (+10 700 cal) ( II.46 )6FeO + 6CO = 6Fe + 6C02; ∆H0

298 = - 78 002 J ( - 18 900 cal) ( II.47 )3Fe2O3 + 9CO = 6Fe + 9CO2 ; ∆H0

298 = - 96 059 J (-23 220 cal) ( II.48 )Variaţia entalpiilor libere pentru reacţiile de mai sus este:( II.45 ) ∆H0

298 = - 15 760 - 25,74 T [cal] (∆G0 < 0 pentru orice temperatură)( II.46 ) ∆G°298 = 14 240 - 16,5 T [cal] (∆G° < 0 pentru T > 860°K)( II.47 ) ∆G0

298 = - 10 900 - 11,6 T [cal] (∆G° < 0 pentru orice temperatură) Reacţia este posibilă deci la temperaturile din furnal, procesul este exoterm, degajandu-se 69,5 kcal pe kilogramul de fier. Reacţia are loc între bucăţile de minereu solide şi reducătorul gazos (sistem heterogen), deci viteza cu care are loc reacţia depinde de mai mulţi factori, dintre care cei mai importanţi sunt: compoziţia chimică a minereului în special starea de oxidare afierului. Fe2O3 se reduce mai usor decat Fe3O4, iar Fe2O2 mai greu decat 3Fe2O3 ∙ 2H2O; starea fizică a minereului mărimea bucăţilor, porozitatea, gradul de dispersie a oxidului de fier; temperatura mediului după cum s-a văzut influenţează desfăşurarea proceselor de disociere - reducere; compoziţia gazului reducător influenţează procesul de reducere. In furnal, unde se găseşte mult carbon, compoziţia fazei gazoase tinde spre valorile de echilibru (v. fig. II.12), deci pentru fiecare temperatură există un anumit raport între CO şi CO2.

In gazul de furnal există şi hidrogen al cărui efect reducător se aseamănă cu al oxidului de carbon.6 Fe2O3 + 2H2 = 4Fe3O4 + 2H2O; ∆G0

298 = 1 440 - 41,04 T [cal] ( II.49 )reducerea are loc la T > 352 K2Fe2O3 + 2H2 = 6 FeO + 2H2O; ∆G°298 = 31 440 - 31, 8 T [cal] ( II.50 )reducerea are loc la T > 995 K2FeO + 2H2 = 2Fe + 2H2O; ∆G°298 = 6 300 - 3,7 T [cal] ( II.51 )reducerea are loc la T > 1 702 KFe3O4 + 4H2 = 3 Fe + 4H2O; ∆G0

298 = 49 200 - 41,4 T [cal] ( II.52 )reducerea are loc la T > 1164 K.

Deci reducerea oxizilor superiori la oxizi inferiori poate avea loc la fel de uşor cu hidrogenul, ca şi cu CO. Reducerea FeO → Fe nu este imposibilă, însă ea se poate produce numai în zona gurilor de vînt, unde temperatura este ridicată. In afară de reducerea cu CO şi H2 oxidul inferior de fier se reduce şi cu carbon reducerea directă.

FeO + C = Fe + CO; ∆H0298 = 143 332 J (34 290 cal) ( II.53 )

24

Reacţia este puternic endotermă consumand 612,3 kcal pe kilogramul de fier. Entalpia liberă este: ∆G0

298 = 70 700 — 71,8 T [cal] ( II.54 ) deci reducerea are loc la T > 985°K. Din punct de vedere cinetic, se poate presupune că reacţia de reducere directă este rezultanta a două reacţii:FeO + CO = Fe + CO2; ∆H0

298= - 3 150 cal CO2 + C = 2CO; ∆H0

298 = + 37 440 calFeO + C = Fe + CO; ∆H0

298 = 34 290 calReducerea cu carbon mai poate avea loc şi după reacţia:

Reacţia are loc la T >1 000 K. Carbonul pe langă rolul de reducător, îl mai are şi pe acela de carburant, între fierul redus indirect şi carbon are loc reacţia:3Fe + O = Fe3C; ∆G0

298 = 6 380 - 5,92 T [cal] ( II.56 )Aceasta se produce la T > 1 075°C. Deci, reacţiile de reducere a oxizilor

de fier conduc de fapt la fier carburat, cu temperatură de topire sub 1 473°K (1 200°C).

2. Reducerea oxidului de siliciuReducerea SiO2 are loc numai pe cale directă conform reacţiei:SiO2 + 2C = Si + 2CO; ∆H0

298 = 472 246 J (115 370 cal) ( II.57 )

Procesul este puternic endoterm, consumandu-se . Temperatura la care începe reducerea este dată de entalpia liberă:∆G0

298 = 159 230 - 87,17 T [cal] ( II.58 )deci la T >1 820°K.

Reducerea indirectă a SiO2 nu este posibilă în condiţiile din furnal, deoarece pentru reacţia:SiO2 + 2CO = Si + 2CO2; ∆G0

298 = 57 630 - 3,77 T [cal]ceea ce indică T > 15 273°K.

In condiţiile din furnal, reducerea silicei este uşurată de prezenţa fierului, în care siliciul are solubilitate nelimitată în stare lichidă. Deci reacţia de reducere are loc după relaţia:SiO2 + 2C + Fe = Fe – Si + 2CO ; ∆H0

298 = 553 808 J (132 490 cal) ( II.58 )

De asemenea, mai poate avea loc şi reacţia:SiO2 + 3C = SiC + 2CO ; ∆H0

298 = 529 606 J (126 700 cal) ( II.59 )∆G0

298 = 134 070 - 87,73 T [cal] ( II.60 )

Temperatura începerii reacţiei este 1 530 K (1 257°C), ceea ce înseamnă că şi siliciul prin reducere favorizează dizolvarea carbonului în fonta lichidă. Pentru ca silicea să fie redusă, este necesar ca acesta să fie liberă în zgură, deci zgura să fie acidă.3. Reducerea oxizilor de mangan

Reducerea oxizilor de mangan are loc tot ca reducerea oxizilor de fier, adică respectand principiul transformărilor succesive:MnO2 → Mn2O3 → Mn3O4 → MnO → Mn ( II.60 )

Reducerea indirectă se poate produce numai pană la forma MnO. Re-ducerea MnO la Mn după reacţia:MnO + CO = Mn + CO2; ∆G0

298 = 51 200 + 70,3 T [cal] ( II.61 )are G° > 0 pentru orice temperatură, deci nu poate avea loc.

25

Mecanismul reducerii oxizilor de mangan se produce după cum urmează:

6MnO2 + 3CO = 3Mn2O3 + 3CO2; ∆H0298 = - 679 417 J (162 510 cal) ( II.62 )

∆G0298 = - 101 200 - 4,72 T [cal]; ∆G0

298 > 0 pentru orice temperatură3Mn2O3 + CO = 2Mn3O4 + CO2; ∆H0

298 = - 169 959 J (40 660 cal) ( II.63)∆G0

298 = - 67 400 + 42, 54 T [cal]; ∆G0298 < 0 pînă la 1 840 K (1 567°C)

2Mn3O4 + 2CO = 6MnO + 2CO2; ∆H0298 = - 103, 664 J (24 800 cal) ( II.64 )

∆G0298 = - 26 000 + 27,34 T [cal]; ∆G0

298 < 0 pînă la 920 K (647°C)Deci reducerea indirectă este exotermă, ea putand avea loc la

temperaturile din furnal. Reducerea pană la forma metalică se produce direct, conform reacţiei:6MnO + 6C = 6Mn + 6CO; ∆H0

298 = 1 721 491 J (411 840 cal) ( II.65 )∆G0

298 = 137 400 - 71,15 T [cal]; ∆G0298 < 0 la T > 1 925 K (1652°C)

Reducerea directă mai poate avea loc şi cu formarea de carbură, conform reacţiei:

deci la T >1 500 K (1227°C), ceea ce înseamnă că se produce mai uşor decat reacţia (11.65). Concomitent cu reducerea manganului se produce şi carburarea.In ansamblu, procesul se poate scrie:6MnO2 + 6CO + 6C = 6Mn + 6CO2 + 6CO; ( II.67 )∆H0

298 = 768 453 J (183 840 cal)Reducerea este endotermă, consumîndu-se 557 kcal / kg Mn.

Pană la forma MnO, oxizii de mangan pot fi reduşi şi cu hidrogen. Rezultă deci că reducerea oxizilor de mangan pînă la forma MnO poate avea loc, în furnal, în zonele de temperatură scăzută (cuvă), însă reducerea MnO la Mn nu se poate realiza decît în zonele cu temperatură ridicată (etalaj, creuzet), acolo unde de fapt au loc reducerile directe. MnO are caracter bazic, deci pentru a fi liber în zgure este necesar ca zgura să fie bazică pentru a-1 elibera din combinaţiile cu SiO2.

In furnal, MnO se reduce în proporţie de 40 ... 60 % la funcţionarea normală, ajungînd la 75 ... 80 % la furnalele cu mers fierbinte.

4. Reducerea oxizilor de fosforFosforul ajunge în încărcătura furnalului cu minereurile şi cu fondanţii sub

formă de fosfaţi. In mediu reducător aceste combinaţii sunt transformate în fosfură de fier, combinaţie solubilă în fierul lichid.

Reducerea are loc conform următoarelor reacţii:

26

In mod similar poate avea loc şi reducerea fosfatului de calciu (Ca3P2O8). Reducerea fosfatului de calciu este favorizată şi de prezenţa SiO2, cand se produce reacţia:

de unde rezultă că ∆G0298 < 0 la T > 1 740 K (1 467°C).

După cum rezultă din cele de mai sus, fosforul se reduce destul de uşor în prezenţa fierului şi a silicei, însă reducerea lui are loc cu consum mare de căldură. De aceea, cand încărcătura conţine fosfor, consumul de cocs creşte, iar fosforul se va regăsi aproape în întregime în fontă.5. Comportarea sulfului

Sulful în furnal ajunge atat cu minereurile şi fondanţii cat şi cu cocsul, sursa principală fiind acesta din urmă. In furnal, o parte din sulf se oxidează şi este îndepărtat cu gazele (10 ... 15 %), cea mai mare parte însă se combină cu fierul formînd FeS solubil în fierul lichid. In creuzetul furnalului, picăturile de fontă trec printr-un strat de zgură. In condiţiile zgurelor cu conţinut de CaO, o parte din sulf rămîne în zgură, după următorul mecanism:FeS + CaO = FeO + CaS ; ∆H0

298 = - 3 051 J (- 730 cal) ( II.72 )FeO + O = Fe + CO; ∆H0

298 = 143 332 J (34 290 cal) ( II.53 )FeS + CaO + C = Fe + CaS + CO; ∆H°298 = 140 281 J (33 560 cal) ( II.73 )

Procesul are loc cu consum mare de căldură deci se produce numai la temperaturi mari şi cu consum suplimentar de cocs.

In fonta cu mult mangan (fonta de afinare) poate să aibă loc şi un proces de desulfurare cu mangan, deoarece manganul are afinitate faţă de sulf mai mare decît fierul şi sulfura de mangan este insolubilă în fierul lichid, ceea ce face ca să se separe prin licuaţie la suprafaţa băii de fontă şi să se antreneze în zgură. Procesul este următorul:FeS + Mn = MnS + Fe; ∆G0

198 = - 31 250 + 19,27 T [cal] ( II.74 )La acest proces, ∆G0

298 < 0 la T > 1 620 K (1347° C), deci poate să se producă mai bine după evacuarea din furnal, în oala de transport a fontei.

6. Comportarea altor elementePlumbul ajunge în furnal ca sulfura sau sulfat. Reducerea combinaţiilor

plumbului se face cu C şi Fe, iar plumbul rezultat, nefiind solubil în fier, o parte se evaporă, iar restul se strînge la vatră. Fiind foarte fluid la temperatura ridicată din creuzetul furnalului, se infiltrează cu multă uşurinţă în vatra furnalului, putand produce perforarea acesteia.

Zincul ajunge în furnal ca şi plumbul. Combinaţiile zincului se reduc uşor şi la temperatura din furnal zincul rezultat se volatilizează. Vaporii de zinc sublimează la temperaturile mai scăzute de la gura furnalului, unde se depun cristale de zinc, formand adevărate depozite, care împiedică repartizarea corectă a materialelor la gura de încărcare, deci deranjează funcţionarea furnalului. De asemenea, se formează depuneri de zinc în interiorul zidăriei refractare, pe care o degradează.

d. Formarea fontei şi a zgurei Fonta se formează în urma reducerii oxizilor de fier prin dizolvarea în fierul redus a unei cantităţi de carbon şi a altor elemente (Si, Mn, P), rezultate din

27

reducerea directă. Din procesul de reducere a oxizilor de fier pe cale indirectă, rezultă burete de fier. La temperatura la care are loc această reducere (circa 1000°C) fierul rezultat nu se poate topi. La această temperatură, fierul dizolvă carbon pînă la saturaţie (la 1135°C, conţinutul de carbon în Fe ajunge la 1,98%) şi se formează faza Fe3C, procese favorizate de prezenţa carbonului şi oxidului de carbon. Prin carburare, temperatura de topire a fierului scade la 1150 ... 1 200°C (funcţie de %C), astfel că ajuns în pîntecele furnalului începe să se topească şi să se prelingă printre bucăţile de cocs spre creuzet, în partea de jos a etalajului şi în partea de sus a creuzetului, în fierul carburat se dizolvă şi celelalte elemente rezultate din reducerea directă.

Fig. II.13 Prezentarea schematica a proceselor din furnalIn figura 11.13 sunt prezentate schematic procesele din furnal în raport cu

profilul acestuia. Trecînd prin zona de ardere, o parte din carbonul din fontă se oxidează. Traversand stratul de zgură, fonta se desulfurează.. Fonta se evacuează din furnal la interval de 3 ... 4 ore.

Zgura în furnal se formează din sterilul minereului, din cenuşa cocsului si din fondanti. Principalii componenţi ai zgurei de furnal sunt: Si02 (30 ... 40%), Al2O3 (10 ... 20%), CaO (40 ... 50%). Zgura începe să se formeze în partea de jos a pîntecelui. Această zgură conţine sterilul minereului şi o parte din fondanti, precum şi MnO şi FeO care nu s-a redus pe cale indirectă. Zgura aceasta formează zgura primară. Zgura primară conţine mult SiO2, A12O3, FeO şi MnO. Curgand prin etalaj, temperatura zgurei creşte şi dizolvă din ce în ce mai mult CaO. Pe măsură ce creşte conţinutul de CaO, oxizii de fier şi mangan din silicaţi sunt puşi în libertate şi încep să fie reduşi pe cale directă, deci conţinutul de FeO şi MnO scade. In dreptul gurilor de vant, zgura dizolvă cenuşa cocsului, astfel că în creuzet se strînge zgura finală, caracterizată prin conţinut mic de FeO (sub 1%). In urma procesului de desulfurare, în zgură se dizolvă şi CaS, MnS şi MgS.Zgurele din furnal sunt caracterizate prin coeficientul de aciditate, reprezentat de

raportul Pentru valori ale raportului mai mici decît unu zgura este bazică, iar pentru valori mai mari, zgura este acidă.

28

De foarte mare importanţă pentru producerea fontei în furnal sunt, de asemenea, temperatura de topire a zgurei, fluiditatea acesteia, precum şi fuzibilitatea, proprietăţi care depind de compoziţia zgurei. In tabelul II.7 se prezintă compoziţia zgurelor de furnal.

Tabelul II.7 Compozitia zgurelor de furnal

Zgura se evacuează din furnal la interval de circa 2 ore. Zgura acidă de furnal se utilizează pentru producerea de izolatori termici (vată de zgură, zgură expandată), iar zgura bazică, la fabricarea cimentului, sau ca înlocuitor al materialelor de construcţie (zgură granulată, blocuri de zgură etc).

e. Formarea gazului de furnalGazul de furnal începe să se formeze în dreptul gurilor de vant în urma

arderii combustibilului. Compoziţia teoretică a gazului format prin arderea cocsului cu aer cu umiditate de 1% ar trebui să fie 35% CO, 64,2% N2 şi 0,8% H2. In realitate, conţinutul de CO în această zonă este mai mare, datorită oxidului de carbon rezultat din reacţiile de reducere directă.

Cantitatea de CO din gaz creşte pe măsură ce gazul urcă spre pîntecele furnalului, pînă la 38 ... 40%. Cand ajunge în zone cu temperatura de 950 ...1000°C, datorită reducerilor indirecte şi descompunerii calcarului, conţinutul de CO scade şi creşte conţinutul de CO2. Creşterea conţinutului de CO2

se mai datoreşte şi reacţiei de descompunere a CO la temperaturi joase.La ieşirea din furnal, gazul conţine 4 ... 18 % CO2, suma CO + + CO2,

fiind 40 . . . 42%. Pe langă CO şiCO2, gazul mai conţine şi H2, CH4 şi o mare cantitate de N2. In gaz înglobează şi volatilele degajate din combustibil şi vaporii de apă.

Temperatura gazului scade de la creuzet spre gura de încărcare, deoarece gazul cedează din căldura sa fizică materialelor care coboară în furnal. La ieşirea din furnal la funcţionare normală, gazul are 150 ... 300°C, temperatura scăzută corespunzand încărcăturii cu umiditate mare.

Presiunea gazului scade pe măsură ce gazul urcă spre gura furnalului cu aproximativ 1 at, la gura de încărcare, avand o suprapresiune de 0,1 ... ...0,2 at.

Gazul de furnal este un gaz combustibil cu putere calorică de 900. .... 1100 kcal/m3N, ceea ce face ca acesta să fie, utilizat mai ales că rezultă în cantitate mare (circa 3 800 m3N / t cocs). Deoarece la ieşirea din furnal gazul antrenează o mare cantitate de praf (30 ... 80 g/m3N), praf care conţine mult Fe şi C, înainte de folosire gazele se trec prin instalaţii complexe de epurare.

ZguraCompozitia chimica in %

SiO2 Al2O3 MgO CaO MnO FeO

Primara 27,0..47,2 7,0..25,7 1,6..8,8 18,9..38,5 4,5..9,9 7,8..31,7

Finala bazica

36 ... 38 10...12 5...6 38...40 3...4 < 1

Finala acida

42...44 10...12 4...5 38...40 3...4 < 1

29

1.4.4. Producerea diferitelor feluri de fontăIn funcţie de modul cum se compune încărcătura, de temperatura realizată

în furnal şi de caracteristicile zgurei în furnalul clasic se pot produce diferite feluri de fontă.

a) Producerea fontei de afinare Fonta de afinare de tip Martin reprezintă circa 80% din producţia

furnalelor clasice. Aceasta se caracterizează prin conţinut relativ mare de mangan (1,0 .. .3,5%), restul elementelor variind astfel: Si ≤ 1%; P ≤ 0,3%; S ≤ 0,08%.

Conţinutul de mangan din fontă se reglează prin compoziţia încărcăturii, avand în vedere că gradul de reducere a oxizilor de mangan din încărcătură este determinat de temperatură şi de aciditatea zgurei. La fontele de afinare gradul de reducere a oxizilor de mangan este 40 .. . 50%.

Gradul de reducere a SiO2 din sterilul minereurilor fiind cu atat mai mare cu cat temperatura în furnal este mai ridicată, este necesar ca furnalul să nu aibă mers prea fierbinte, pentru a limita reducerea SiO2, iar zgura să nu fie prea acidă. Mersul furnalului nu trebuie să fie nici prea rece, deoarece nu se mai asigură desulfurarea.

b) Producerea fontei de turnătorieFonta de turnătorie (cenuşie) se caracterizează prin conţinutul ridicat de

siliciu (1,5 .. . 3%), mic de mangan (0,3 ... 1%) şi de sulf (0,03 ... 0,06%), deoarece sulful măreşte viscozitatea fontei, ceea ce creează dificultăţi la turnare. Cat priveşte conţinutul de fosfor, acesta variază de la conţinuturi sub 0,1%, la fontelehematite folosite pentru producerea fontelor maleabile sau pentru turnarea pieselor care lucrează la temperaturi ridicate (de exemplu, lingotiere), la conţinuturi de 0,1...0,3%, pentru turnarea pieselor pentru construcţii de maşini, şi de 0,3 ... 1,2% pentru turnarea de piese cu pereţi foarte subţiri, care nu sunt solicitate la şoc, fosforul mărind fluiditatea fontei, însă făcand-o casantă.

Pentru obţinerea unui conţinut mare de Si în fontă, furnalul trebuie să aibă mers fierbinte (deci consum mai mare de cocs) şi zgura să fie acidă.

Limitarea conţinutului de mangan se reglează prin evitarea introducerii acestuia în încărcătură, deoarece la temperatură ridicată gradul de reducere a oxizilor de mangan ajunge la 80%. La producerea fontelor de turnătorie este necesar şi cocs cu conţinut mic de sulf, deoarece lucrandu-se cu zgure acide desulfurarea se face în mai mică măsură.1.5. Exploatarea furnalului

1.5.1. Punerea în funcţiune a furnaluluiPunerea în funcţiune a furnalului este o operaţie de mare răspundere,

deoarece de felul cum se face pornirea depinde funcţionarea ulterioară a acestuia. La punerea in funcţiune trebuie să se asigure următoarele condiţii: să nu se deterioreze zidăria şi aparatul de încărcare, încărcătura să asigure obţinerea unei fonte de calitate şi să poată trece repede la funcţionarea normală. Aceste condiţii permit ca în 10 ... 15 zile furnalul să intre în regim de lucru normal.

Inainte de a se începe încărcarea trebuie să se verifice minuţios şi cu maximum de exigenţă funcţionarea instalaţiilor în mişcare, etanşeitatea sistemului de răcire cu apă şi să se usuce zidăria. Uscarea zidăriei trebuie făcută încet, pentru ca umiditatea să se evapore treptat, ca zidăria să nu crape. Uscarea se face de obicei cu flacără de gaz de furnal sau cu aer cald, iar unde nu sunt furnale în

30

funcţiune, cu un alt combustibil. Incălzirea pană la circa 600°C se face încet (6 ... 10 zile), apoi se lasă să se răcească pană la circa 100°C.

Pentru pornire se pregăteşte încărcătura astfel încat să asigure permeabilitatea foarte bună pentru gaze. Minereul trebuie să fie în bucăţi, uşor reductibil, uscat şi cu un conţinut de fier de 40.. .45%, astfel ca la început să se formeze multă zgură. Cocsul, în bucăţi mai mari de 40 mm, cu rezistenţă ridicată, trebuie să aibă un conţinut mic de cenuşă şi sulf.

Dintre metodele de încărcare folosite, cea mai economică şi cu rezultate bune, atat în ceea ce priveşte încălzirea vetrei, cat şi asigurarea coborarii, este următoarea: vatra furnalului se pardoseşte cu un strat de lemne, deasupra acestora se ridică o platformă de lemne, sprijinită pe stîlpi de lemn, sub nivelul gurilor de vînt. Deasupra se încarcă cocs şi calcarul necesar pentru zgurificarea cenuşii cocsului şi legarea sulfului. In cuvă se introduc încărcături cu minereu, calculate pentru un consum mare de cocs pe tona de fontă. Fată de cantitatea normală de minereu pe unitatea de încărcătură, acesta variază pe distanţa între pantece şi gura furnalului între 0,25 şi 0,7. Pentru uşurarea aprinderii cocsului este bine ca în dreptul gurilor de vant să se pună mangal. La aprinderea combustibilului, conurile sunt deschise. Se porneşte prin suflare de aer cald (circa 600°C), timp de 0,5 ore, menţinandu-se debitul 0,5 din cel normal. Arzand combustibilul din dreptul gurilor de vant, se aprinde şi platforma de lemne, şi cocsul incandescent cade pe vatră. Pardoseala de lemne de pe vatră protejează vatra de deteriorare în momentul cand platforma se prăbueşte. La început se încarcă numai cocs şi calcarul necesar zgurificării cocsului, iar după ce furnalul s-a mai încălzit, începe să se încarce şi cate puţin minereu, astfel calculat încat în această perioadă consumul de cocs pe tona de fontă să fie 3 ... 4 tone. Se recomandă ca încărcătura să corespundă producerii fontei de turnătorie cu conţinutul de mangan la limita superioară. Aciditatea zgurei în această perioadă trebuie să fie 1,15 . .. 1,20, pentru a se putea evacua uşor din furnal.

Timp de 6 ... 8 zile se lucrează cu încărcături uşoare (cu puţin minereu), apoi, treptat, se creşte cantitatea de minereu şi de aer pană la valorile normale. Prima fontă şi zgură se evacuează după 12 ... 16 ore, de la pornire, ambele prin orificiul de fontă. Conectarea furnalului la instalaţiile de epurare a gazului se face după ce compoziţia acestuia a ajuns la normal.

1.5.2. Conducerea furnaluluiFurnalul este un agregat cu inerţie foarte mare, ceea ce face ca schimbările

în condiţiile de funcţionare să se facă simţite tarziu după apariţia lor. In condiţiile concrete de exploatare intervin o serie de variaţii atat în ceea ce priveşte calitatea materialelor prime (compoziţie, stare fizică), cat şi în ceea ce priveşte modul de încărcare, regimul de suflare a aerului şi de evacuare a fontei şi a zgurei. Aceste variaţii atrag după sine schimbări în regimul termic al furnalului (încălziri sau răciri ale creuzetului), ale modului de coborîre a încărcăturii, modificării de compoziţie a fontei şi zgurei şi altele, ceea ce poate determina micşorarea productivităţii furnalului şi creşterea consumului de combustibil pe tona de fontă, precum şi deranjamente în funcţionarea furnalului. Pentru a se sesiza din timp orice tendinţă de abatere de la funcţionarea normală, în timpul exploatării se controlează următorii factori: variaţia compoziţiei şi aspectului fontei şi zgurei, aspectul materialelor în dreptul gurilor de vant, variaţia temperaturii, presiunii şi compoziţiei gazului, modul şi viteza de coborîre a coloanei de materiale, nivelul încărcăturii la gura furnalului. Parte din aceşti factori se urmăresc prin observaţie

31

directă, parte cu ajutorul aparetelor de măsură şi control, aparate care în cazul exploatării furnalului au mare importanţă, deoarece prin observaţiile directe se determină numai efectele finale, ceea ce este tardiv. Aparatele de măsură ajută să se sesizeze din timp începutul unor variaţii de funcţionare şi deci să se poată lua din timp măsuri de remediere.

Variaţia compoziţiei fontei prin conţinutul de Si, Mn, S dă indicaţii asupra temperaturii din furnal: astfel, creşterea % Si şi % Mn şi scăderea % S din fontă arată tendinţa de creştere a temperaturii. La tendinţa de răcire concentraţiile variază invers. Compoziţia fontei se determină periodic, prin metode chimice, dar se poate aprecia cu destulă exactitate şi prin observaţie directă. Astfel, la 1 % Si mic (cand fonta curge pe jgheab) din fontă ies scantei multe, mici şi ramificate, care cresc şi se răresc la creşterea conţinutului de siliciu şi dispar aproape complet la mai mult de 3% Si. Conţinutul de Mn se apreciază după flăcările albăstrui care apar la curgerea fontei pe jgheab. Indicaţii şi mai bune asupra compoziţiei le dă aspectul probei de fontă solidă, în spărtură. Cristalele bine conturate, albe strălucitoare indică conţinut mare de mangan, pe cand aspectul mat, conţinut mic. La fontele cu % Si ridicat apare culoarea cenuşie, specifică prezenţei grafitului.

Variaţia compoziţiei zgurei dă de asemenea indicaţii asupra funcţionării furnalului. In condiţii normale, zgura conţine multe gaze şi are fluiditate bună, deci curge bine pe jgheab. Cand furnalul are tendinţă de răcire, zgura este vîscoasa, la evacuarea ei nu se degajă gaze şi zgura se solidifică pe marginile jgheabului. Aspectul zgurei solide diferă după calitatea fontei produse. La fonta de afinare, zgura trebuie să fie verde-albăstrui fără luciu, iar la fonta de turnătorie alb-albăstrui şi mată. Spărtura lucioasă şi de culoare verde-închis a zgurei indică, în ambele cazuri, tendinţe de răcire a furnalului, iar cand devine brună spre negru indică mers rece (reducere incompletă de FeO).

Aspectul materialelor în dreptul gurilor de vant indică modul de des-făşurare a proceselor din furnal şi temperatura din creuzet. La funcţionare normală, luminozitatea este uniformă, albă-incandescentă, caracteristică cocsului care arde la temperatura ridicată. La observare atentă prin vizorul gurii de vant se văd picăturile de fontă şi zgura care cad printre bucăţile de cocs. Cocsul incandescent coboară uniform. Cand furnalul are tendinţa de răcire, încep să apară în dreptul gurilor de vant bucăţi de minereu nereduse, cu aspect mai mult sau mai puţin întunecat, iar gradul de luminozitate a cocsului scade sensibil, trecând de la alb strălucitor la galben roşiatic. Frecvenţa bucăţilor de minereu nereduse creşte la răcirea puternică a furnalului. Prin observarea aspectului gurilor de vant se pot sesiza neuniformităţi în desfăşurarea arderii, în coborarea materialelor, pătrunderea de apă în creuzet, fluiditatea zgurei etc.

Temperatura, presiunea şi debitul aerului suflat în furnal trebuie să se menţină practic constante. In figura II. 14. a se prezintă diagrama de variaţie a presiunii aerului, diagramă care se trasează continuu la furnal. Oscilaţiile care apar pe diagramă sUnt mici în cazul funcţionării normale şi se datoresc variaţiilor de permeabilitate a coloanei de materiale şi a repartizării gazelor pe secţiunea furnalului. Scăderea presiunii aerului sub valoarea normală şi menţinerea la aceste valori indică tendinţa de răcire a furnalului. Creşterea temperaturii aerului se reflectă prin creşterea presiunii.

Presiunea, temperatura şi compoziţia gazului de furnal se înregistrează la intrarea lui în conductele de captare.

32

Variatia presiunii gazului, la functionare normală, este de forma unei drepte întreruptă periodic de linii perpendiculare pe acestea (fig. II, 14, b), linii care se datoresc variaţiei de presiune la deschiderea conului mare. Temperatura gazului trebuie să se menţină constantă (150 ... 300° C), prezentand scăderi de 50 ... 10 grade atunci cand în furnal se introduce o nouă încărcătură, apoi revenind repede la normal. In ceea ce priveşte compoziţia gazului, creşterea peste normal a % CO respectiv o scădere a conţinutului de CO2 indică o scădere a gradului de reducere indirectă a oxizilor de fier.

Nivelul şi coborarea încărcăturii în furnal se determină cu ajutorul unor sonde introduse prin cupola furnalului, sonde care se sprijină pe suprafaţa încărcăturii din furnal (fig. II. 15). Sondele (2... .3 bucăţi) sunt legate printr-un sistem de scripeţi cu un aparat indicator aflat pe platforma de lucru a furnalului.

Fig. II. 15 Masurarea nivelului incarcaturii cu ajutorul sondelor1 – sonda; 2 – conul mare; 3 – peretele gurii furnalului; 4 – palnia

conului mare.

1.5.3. Deranjamente în funcţionarea furnaluluiPentru funcţionarea normală a furnalului trebuie să se asigure condiţii

constante de încărcare şi de suflare a aerului. In practică se întâmplă că, datorită

33

Fig. II.14 Variatia presiunii in furnal:

a – variatia presiunii aerului;b – variatia presiunii gazului la gura de incarcare

unor modificări nedorite, nesesizate la timp, in special la compoziţia materialelor încărcate, furnalul să se abată de la funcţionarea normală, abateri cunoscute sub denumirea de deranjamente.

Mersul rece se datoreşte mai multor cauze cum sunt: schimbări în compoziţia chimică şi starea fizică a minereului şi cocsului (creşterea conţinutului de fier din minereu sau scăderea conţinutului de carbon din cocs), repartizarea neuniformă a materialelor la gura de încărcare, coborarea prea rapidă a coloanei de materiale fără a mai avea timp să fie pregătite condiţiile pentru reducerea indirectă, greşeli în dozarea componenţilor încărcăturii, pătrunderea apei în furnal de la sistemul de răcire etc.

Răcirea furnalului este semnalată prin apariţia bucăţilor de minereu nereduse în dreptul gurilor de vant prin scăderea uşoară a presiunii aerului suflat, prin variaţii la compoziţia gazului şi prin trecerea unei cantităţi mari de FeO în zgură. Remedierea funcţionării furnalului, cand răcirea a fost sesizată la timp şi s-a găsit cauza, se face relativ uşor. Pană se descoperă cauza, se iau însă măsuri pentru încălzirea furnalului, prin mărirea cotei de cocs din încărcătură, scăderea debitului şi creşterea temperaturii aerului suflat. Cand răcirea nu a fost sesizată la timp şi a ajuns la forme grave (blocarea creuzetului), trebuie mai întai deblocat creuzetul şi asigurată funcţionarea normală a orificiilor de zgură şi de fontă.

Deoarece efectul schimbării încărcăturii apare numai după 7 ... 8 ore, se iau măsuri imediate, prin reducerea cu 30 ... 50 % a debitului de aer, ceea ce determină o coborâre mai lentă a coloanei de materiale, deci se creează condiţii pentru o pregătire mai bună a încărcăturii.

Mersul greu constă într-o încetinire a coborarii încărcăturii şi se caracterizează prin coborarea neuniformă, cu opriri şi căderi, a coloanei de mate-riale pe secţiunea furnalului. Remedierea se face prin schimbarea schemei de încărcare, astfel ca pe părţile unde încărcătura coboară mai încet să se încarce mai mult cocs, prin micşorarea debitului de aer cu 10.. .15% şi a temperaturii acestuia cu circa 100°C, ceea ce duce la mărirea zonei de ardere şi la micşorarea cantităţii de gaze, deci se accelerează coborîrea coloanei de materiale.

Agăţările constau în oprirea completă a coborîrii încărcăturii, datorită blocării materialelor în etalaj şi pantecele furnalului. Dacă agăţarea este de durată mai lungă, are consecinţe neplăcute, putandu-se produce umplerea gurilor de vînt cu zgură şi fontă atunci cand coloana de materiale se prăbuşeşte.

Cauzele care determină producerea agăţărilor sunt numeroase şi mecanismul agăţării mult controversat. Unele cauze sunt: folosirea încărcăturii cu mult praf şi a unui cocs cu rezistenţă mică, ridicarea debitului şi a temperaturii aerului peste ceea ce permite starea fizică a încărcăturii, existenţa lipiturilor etc. Agăţările sunt sesizate şi prin creşterea presiunii aerului în conducta inelară. Cand agăţările sunt mici, combaterea lor se face ca la mersul greu, cand sunt mari, se poate reduce aproape complet suflarea aerului pe perioade scurte de timp. Revenirea la presiunea de regim se face treptat. Pentru prevenirea răcirii furnalului trebuie introduse încărcături de cocs fără minereu.

Mersul înclinat este atunci cand coloana de materiale coboară mai repede pe o parte, deranjament care se datoreşte fie prezenţei lipiturilor în furnal, fie unei scheme de încărcare prin care se introduce într-o parte mai mult cocs şi în alta mai mult minereu. Deranjamentul se remediază prin înlăturarea cauzelor care l-au produs.

34

Fig. II.16 Lipitura in furnal

Lipiturile sunt depuneri de material pe pereţii cuvei, mai rar în pantece care pot atinge dimensiuni apreciabile (fig. II. 16). Lipiturile sunt foarte periculoase, deoarece stanjenesc bunul mers al furnalului şi mai ales pentru faptul că sunt descoperite tarziu, cand singurul mijloc de înlăturare este dinamitarea, după ce se goleşte furnalul pană sub nivelul lipiturii şi se opreşte funcţionarea acestuia.

Lipiturile se datoresc mai multor cauze şi mecanismul de formare a lor este foarte complex. Pot duce la formarea de lipituri prezenţa unui procent mare de mărunt sau de strunjituri în încărcătură, prezenţa în încărcătură a zincului, funcţionarea cu agăţări etc. Formarea unei lipituri în furnal este precedată, în general, de alte deranjamente, cum sunt: mers greu, agăţări etc.

Exploziile de gaz se pot produce fie în conducta inelară, fie în instalaţia de epurare a gazelor, dacă la pornire şi la oprire sau la înlăturarea deranjamentelor nu se iau măsuri speciale. Mijlocul cel mai folosit pentru prevenirea exploziilor este introducerea aburului în spaţiile cu gaz şi împiedicarea formării amestecurilor explozibile de aer şi gaz.

Fig. II.17 Perforare in creuzet datorita plumbului:1 – soclu; 2 – creuzet; 3 – fonta; 4 – plumb.

Perforările de creuzet se produc datorită unei zidiri neîngrijite a vetrei, defectării instalaţiilor de răcire, întreţinerii nesatisfăcătoare a orificiului pentru evacuarea fontei şi altor cauze. Astfel, plumbul nefiind solubil în fontă şi foarte

35

fluid la temperatura din creuzet pătrunde uşor în zidăria vetrei, putand provoca în timp străpungerea ei (fig. II. 17).

1.5.4. Opririle furnaluluiIn perioada de timp dintre două reparaţii capitale, furnalul se mai opreşte

pentru diferite reparaţii sau din motive de aprovizionare cu minereu, combustibil sau apă de răcire.

Opriri mici (3 ... 4 ore) cand este nevoie să se înlocuiască vreun răcitor ars. Pentru aceasta, furnalului se separă de reţeaua de gaz, iar pentru a evita exploziile se introduce abur în sacul de praf şi între conuri, apoi se opreşte suflarea aerului şi se închid gurile de vant.

Opriri mijlocii (5 ... 10 zile), cand se deteriorează aparatul de încărcare sau zidăria gurei de încărcare. Inainte de oprire trebuie să se dea încărcături uşoare, pentru ca în dreptul gurilor de vînt să fie mult cocs, ca repunerea în funcţiune să fie uşoară. La oprire se iau aceleaşi măsuri ca în cazul precedent. Se evacuează gazul din sacul de praf şi se aerisesc conductele. Pornirea după reparaţie se face cu ambele conuri deschise, conectarea la reţeaua de gaz făcîndu-se numai după stabilirea regimului normal de lucru.

Opriri mari sau înăbuşirea furnalului (pînă la un an), cand din diferite motive nu se poate face aprovizionarea cu materii prime sau cand lipseşte apa de răcire. Pentru aceste opriri se dau încărcături fără minereu, astfel ca furnalul sa fie plin cu cocs şi fondantul necesar zgurificării cenuşii cocsului, pentru ca pornirea să fie uşoară. La oprire se iau măsuri pentru prevenirea exploziilor de gaz, se deconectează furnalul de la reţeaua de aer şi de gaz, se demontează gurile de vînt şi se zidesc orificiile, se demontează aparatul de încărcare. Pe suprafaţa încărcăturii de la gura furnalului se pun table groase şi deasupra se bate un strat de minereu mărunt de circa 0,5 m, pentru închiderea ermetică a gurii furnalului. La pornire, se scoate stratul de minereu şi tabla de la gură, se montează gurile de vînt şi aparatul de încărcare şi se porneşte furnalul ca după opririle mijlocii.

Oprirea pentru refacere sau scoaterea din funcţiune a furnalului se face cu golirea completă a acestuia. Adeseori, înainte de oprirea definitivă a furnalului, în acestea se elaborează fonte speciale (fontă oglindă, fontă silicoasa etc), sau feromangan care necesită mers fierbinte şi uzează mult căptuşeala furnalului. Cand se goleşte furnalul, nivelul încărcăturii coboară treptat, deci temperatura gazelor la gura de încărcare creşte, şi pentru a evita deformarea aparatului de încărcare şi a înlătura pericolul de explozie, trebuie să se ia măsuri speciale. Se folosesc trei metode de opriri a furnalului: cu calcar: se introduc în furnal numai încărcături de calcar, care pentru disociere consumă căldură, iar CO2, rezultat diluează gazul, înlăturand pericolul de explozie. Metoda nu este practică pentru furnalele mari, deoarece răcirea este insuficientă şi scoaterea varului din furnal după oprire este foarte greoaie; cu apă: se introduce apă pe conul mare, care se ţine deschis. Apa curge pe încărcătură, se evaporă, răcind gazul şi totodată produce abur, care previne exploziile. Cantitatea de apă introdusă trebuie să asigure scăderea temperaturii gazelor pană sub 450 . . . 500°C. Se evită introducerea unei cantităţi mari de apă, pentru ca aceasta să nu ajungă în zona de temperatură ridicată şi prin disociere bruscă să producă explozii; cu cocs mărunt umed: se umple locul rămas liber prin coborarea încărcăturii. Prin evaporarea apei din cocs se răceşte gazul şi se înlătură pericolul de explozie. Scoaterea cocsului mărunt din furnal se face apoi pe orificiul de

36

evacuare a fontei, cu apă sub presiune. La această metodă, suflarea aerului se întrerupe cand cocsul mărunt a ajuns în dreptul gurilor de vant.

In timpul golirii furnalului, fonta şi zgura se evacuează normal, iar fonta din groapa formată în vatră (fig. II. 17) care reprezintă 200 ... 3 000 t, se evacuează prin nişte orificii speciale care se practică în vatră în acest scop, pentru a nu se solidifica acolo.

1.5.5. Determinarea capacităţii de producţie a furnalului şi indicii tehnico - economici.

Capacitatea de producţie a unui furnal este determinată de mărimea volumului util, de intensitatea de ardere a combustibilului, de timpul efectiv de lucru, de natura încărcăturii şi altele.

Productivitatea furnalului este reprezentată de cantitatea de fontă produsă în 24 h pe fiecare m3 volum util şi se exprimă în t/m3, zi. Aceasta variază între 1,0 ... 1,8 t/m3, zi la furnalele obişnuite. Productivitatea depinde de următorii factori: durata întreruperilor pentru reparaţii curente sau pentru remedierea deranjamentelor de funcţionare, în condiţii normale, nu trebuie să depăşească 0,55 ... 1,5% din timpul calendaristic. In aceste limite se încadrează şi furnalele din ţara noastră; intensitatea de funcţionare a furnalului caracterizată prin producţia pe care furnalul o poate realiza în 24 h, se poate determina cu formula:

unde : P → este producţia zilnică de fontă, în t; Vu → volumul util al furnalului, în m3; v → volumul materialelor încărcate pentru fiecare tonă de fontă (la aceasta se aplică o tasare de 12,5 . . . 25%), în m3/t; t → durata de trecere a materialelor prin furnal, în h.

Analizand formula ( II.75 ), se vede că producţia furnalului poate creşte prin scurtarea duratei de trecere a materialelor prin furnal şi prin micşorarea volumului de materii prime pe tona de fontă. Scăderea volumului de materiale pe tona de fontă se poate face prin îmbogăţirea în fier a minereului, printr-o bună pregătire a încărcăturii, ceea ce aduce o scădere a consumului specific de cocs. Cocsul pe langă faptul că este un material scump şi deficitar, are şi greutate volumetrică mică, deci ocupă cel mai mare volum de încărcătură. De exemplu prin mărirea % Fe în minereu cu 1% scade consumul de cocs cu circa 3,0%, iar prin micşorarea conţinutului de mărunt cu 10% scade consumul de cocs tot cu circa 3,0%.

Durata de trecere a materialelor este şi ea micşorată prin scăderea consumului de materiale pe tona de fontă şi prin mărirea intensităţii de ardere a cocsului, care se exprimă prin tone de cocs arse în furnal în 24 h pentru fiecare m3

volum util al furnalului. Intensitatea de ardere este de 1 ... 1,2 t/m3, zi.Pentru aprecierea productivităţii furnalelor se foloseşte cel mai des

coeficientul de utilizare a volumului util, exprimat prin m3 volum util de furnal necesari pentru producerea unei tone de fontă în 24 h.

Acest coeficient rezultă din raportul dintre consumul specific de cocs K şi intensitatea de ardere a cocsului Ia adică:

37

Un alt indice important este consumul specific de combustibil, exprimat în t cocs / t fontă, care depinde atat de calitatea materiilor prime, cat şi de gradul de utilizare a energiei termice şi chimice a gazelor din furnal, deci de desfăşurarea proceselor de reducere şi de formare a fontei şi zgurei. Acesta este indicele care determină în mare măsură preţul de cost al fontei, el participand cu ponderea cea mai mare.

Indicii tehnologici se pot îmbunătăţi intervenind asupra regimului de funcţionare a furnalului (debitul şi temperatura aerului) şi asupra calităţii materiilor prime. Creşterea temperaturii aerului micşorează consumul de cocs (creşterea temperaturii aerului cu 100° C duce la scăderea consumului de cocs cu 4 ... 10%) şi permite să se stăpînească temperatura în creuzet. Experienţa arată că temperatura aerului poate fi crescută fără pericol pană la 800 ... 1 000°C, atunci cand se lucrează cu minereuri clasate.

Folosirea cocsului cu cenuşă puţină (creşterea cenuşei cu l% duce la creşterea consumului de cocs cu 7. . . 15 kg pe tona de fontă) şi cu sulf scăzut (creşterea sulfului cu 0,1% duce la creşterea consumului de cocs cu circa 10 kg / t fontă).

Uniformizarea compoziţiei minereurilor pusă în practică la multe uzine din lume a făcut să se stabilească un mers uniform al furnalului cu fontă de compoziţie constantă şi cu o creştere a productivităţii.

In afara mijloacelor de creştere a productivităţii furnalului arătate mai sus, în ultimii ani s-au mai pus în aplicare o serie de îmbunătăţiri tehnologice.

1.5.6. Metode îmbunătăţite de lucru la furnalIn practica de lucru a furnalelor s-au introdus o serie de îmbunătăţiri

tehnologice care duc la o mai bună utilizare a volumului util al furnalelor şi deci la creşterea productivităţii acestora.a) Folosirea aglomeratului autofondant

Aglomeratul autofondant este acela la care sterilul conţine CaO şi SiO2 în raportul necesar formării zgurei. Aglomeratul autofondant se obţine prin introducerea în amestecul de aglomerare a calcarului. Acest lucru are două avantaje: descompunerea CaCO3 se produce în afara furnalului; cum des-compunerea carbonaţilor are loc cu consum mare de căldură, rezultă o economie de cocs în furnal, precum şi o scădere a volumului încărcăturii pe tona de fontă; în procesul de aglomerare obişnuit se formează silicaţi de fier de forma FeO ∙ SiO2, silicaţi greu reductibili; prin prezenţa CaO în aglomerat se produce reacţia FeO ∙ SiO2 + CaO = CaO ∙ SiO2 + FeO, deci aglomeratul autofondant este mai uşor reductibil.

Pe langă aceasta, se realizează o omogenizare a încărcăturii furnalului şi o permeabilitate mai bună pentru gaze. Folosirea aglomeratului autofondant duce la o scădere însemnată a consumului de cocs. Astfel scoaterea din încărcătura furnalului a 100 kg de calcar duce la o scădere a consumului de cocs cu 20...40 kg pe tona de fontă.b) Folosirea gazului metan Gazul metan se introduce în furnal prin gurile de vant, cu scopul de a înlocui o parte din cocsul metalurgic cu un combustibil mai ieftin şi nedeficitar.

Prin introducerea gazului metan se consumă o cantitate mare de căldură, datorită disocierii acestuia la temperaturi peste 500°C in C şi H2, ceea

38

ce produce scăderea temperaturii în creuzet. Pentru a nu răci creuzetul este necesară o creştere a căldurii introduse în aerul de ardere, ceea ce se realizează prin creşterea temperaturii aerului suflat în furnal cu circa 75°C pentru 1% gaz metan.

Cantitatea de gaz metan care se poate introduce în furnal este limitată de posibilităţile de preîncălzire a aerului; se consumă 40.. .100m3N / t fontă, obţinandu-se indici de înlocuire a cocsului de 1... 2 kg/m3N de gaz, a căror valoare scade odată cu creşterea consumului de gaz metan. Cu rezultate asemănătoare se introduc în furnale (în alte ţări), păcură sau gaz de cocserie.c) Folosirea oxigenului

Aerul atmosferic conţine 21% O2 şi 79% N2. Oxigenul este elementul activ, în timp ce azotul inactiv şi prezintă dezavantajul că antrenează afară din furnal o mare cantitate de căldură (căldura sa fizică) care se pierde. Prin creşterea cantităţii de oxigen în aerul suflat în furnal, cresc viteza de ardere a cocsului şi temperatura gazelor în zona de ardere în furnal. Datorită creşterii temperaturii în creuzet devine posibilă introducerea unor cantităţi suplimentare de gaz metan, cu înlocuirea unei cantităţi corespunzătoare de cocs.

Adaosul de oxigen conducand la micşorarea cantităţii totale de gaze care străbat încărcătura furnalului permite o creştere, a cantităţii de aer suflat, deci a productivităţii. De asemenea, permite o oarecare creştere a gradului de reducere indirectă prin creşterea conţinutului de CO în gazul reducător şi a extinderii zonei cu temperaturi sub 950°C din furnal.

Folosirea oxigenului este în prezent puţin răspandită din cauza costului ridicat al acestuia.d) Folosirea presiunii ridicate la gura furnalului Prin creşterea presiunii gazelor în furnal se micşorează viteza gazelor prin încărcătură ceea ce face să nu apară fenomenele aerodinamice care conduc la apariţia mersului greu sau a agăţărilor; ca urmare se poate mări debitul aerului suflat şi deci productivitatea furnalului.

Funcţionarea cu presiune ridicată la gura de încărcare mai are ca efect îmbunătăţirea circulaţiei gazelor prin încărcătură şi favorizează reducerile indirecte. Presiunea ridicată se realizează prin strangularea secţiunii conductei de gaze după epurarea fină cu un ventil special. Totodată presiunea aerului suflat trebuie să fie mărită corespunzător, ceea ce necesită schimbarea suflantelor. In prezent s-a ajuns la presiuni ale gazului la gura furnalului de 0,5. . .2,5 at.

Metoda necesită însă modificări constructive la conducte şi la gura furnalului, însă creşterea investiţiilor şi a cheltuielilor de exploatare este compensată prin creşterea productivităţii cu 5... 10 % şi prin reducerea consumului specific de cocs.

Preţul de cost al fonteiIndicele cel mai important pentru aprecierea rentabilităţii

producerii fontei este preţul de cost. Structura preţului de cost al fontei (fonte de afinare) este următoarea:* Materii prime (minereuri + adaosuri) ........ 50 ⋯ 55 %* Materii auxiliare .......................................... 1 ⋯ 2 %* Combustibilul ............................................ 38 ⋯ 45%* Energia electrică, apă, aer, aburi ... 2,5 ⋯ 3,5%* Salarii directe .... 0,2 ⋯ 0,5%* Cheltuieli generale ale secţiei ......................... 5 ⋯ 7%

39

* Regie generală ............................................. circa 0,6%* Recuperări (zgură, gaz) .......... circa 5,0%

Se vede că există posibilităţi de reducere a preţului de cost prin reducerea consumurilor specifice, deoarece acestea intră cu ponderea cea mai mare şi în special la reducerea consumului de combustibil. In ceea ce priveşte cheltuielile de exploatare, se pot realiza economii la preţul de cost prin creşterea producţiei, printr-o bună întreţinere a furnalului şi printr-o organizare bună a lucrului.

40

CAPITOLUL 2

PREZENTARE PRIVIND ÎMBUNĂTĂŢIREAPARAMETRILOR FUNCŢIONALI

ŞI CONSTRUCTIVI AI FURNALELOR

2.1. Mărirea ratei de injectare a Instalaţiei de Injectare Praf Cărbune.

2.2. Îmbunătăţirea combustiei cauperelor.

2.3. Corecţia automată a cantităţilor de materii prime încărcate în furnal.

2.4. Darea în folosinţă a gropii de fontă.

2.5. Înlocuire mase de stampat neecologice.

2.6. Utilizarea de materiale monolitice pentru înzidire în locul cărămizilor.

2.7. Înlocuire MAOF şi MPOF.

2.8. Utilizarea la parametri ridicaţi a instalaţiei de desprăfuire ( cu saci).

2.9. Dotarea cu instalaţii de stropire cu soluţie antiîngheţ a materiilor prime.

2.10. Utilizarea instalaţiilor moderne de încălzire a buncărelor de materii prime.

2.11. Utilizare instalaţie fixă de detecţie CO.

2.12. Dotare cu camere de oxigenoterapie.

2.13. Insonorizare ventilatoare caupere.

2.14. Implementare sistem de supraveghere video.

2.15. Adoptarea unor noi soluţii pentru echipamentele utilizate.

2.1. Mărirea ratei de injectare a Instalaţiei de Injectare Praf Cărbune

41

Rezultă o reglare a regimului termic şi a parametrilor de funcţionare în timp util ( reducerea timpului de reacţie de la 8 ore la 4 ore) şi implicit scăderea numărului de incidente ( perforări şi deversări accidentale de metal lichid). Scade nivelul de risc termic, mecanic, chimic prin scăderea numărului de incidente tehnice, descărcări accidentale, etc.

Fig. II. 1 Schema de funcţionare a instalaţiei de injectare praf cărbune

Mărirea ratei de injectare se realizează prin măsuri tehnice de natură internă dar şi prin măsuri de reducerea opririlor externe:

– cresterea capacităţii de stocarea a cărbunelui în depozitul de pelete– analiza stare tehnică fluxuri cărbune şi plan de acţiuni imediate – analiză stare tehnică maşini de scos din depozit şi plan de acţiuni– planificare revizii flux cărbune corelat cu opririle furnalelor– analiză tehnică şi soluţii privind automatizarea fluxului de carbune depozit-

moară– reducerea %O2 şi %CO din gazele utilizate la moară prin:

– stabilire procedură de lucru la schimbarea regimurilor de functionare a cauperelor

– reducerea opririlor funcţionării cauperelor datorate softului – repunerea în functionare a tuturor analizoarelor de gaze arse de la

caupere– găsirea de solutii de îmbunătăţire a etanşării cu aer a morii prin

insuflare de azot– gestionarea performanţei morii prin:

– stabilire stoc de sigurantă funcţionare PCI

42

– stabilire principalii indicatori de performanţă ai morii care vor fi monitorizaţi şi analizaţi (zilnic, saptamanal, lunar) până la nivel de operator

– îmbunătăţirea fluxului de informaţii care pot afecta buna funcţionare a morii , prin:

– stabilire program de alimentare materii prime în avans pentru schimbul urmator

– mod de estimare stocuri şi mod de transmitere către depozit – definire procedură de alimentare cu cărbune brut pe timp de noapte– stabilire care sunt informatiile cheie ce trebuie communicate între

caupere şi moară

2.2. Îmbunătăţirea combustiei cauperelor

Îmbunătăţirea combustiei cauperelor(micşorarea conţinutului de O2 şi CO din gazele arse) cu un program PC, înlătură posibilitatea acumulării de atmosfere explozive în circuitul de evacuare gaze arse în tunelul şi coşul de fum. Scade nivelul de risc termic, chimic prin scăderea numărului de incidente tehnice şi scade nivelul de risc de explozie.

43

PCI kg / ton HM

0

20

40

60

80

100

120

140

01.09 03.09 05.09 07.09 09.09 11.09 01.10 03.10 05.10 07.10 09.10 Fig. II. 2 Grafic privind evoluţia consumului de PCI

Fig. II. 3 Privire de ansamblu zona caupere

Combustibilii gazoşi sunt amestecuri de gaze combustibile, azot, oxigen şi umiditate; acesti combustibili sunt superiori celor solizi şi lichizi datorită usurinţei de transport, arderii fără reziduuri şi posibilităţii mai uşoare de reglare în procesul arderii. Combustibilii gazosi utilizati la încălzirea cauperelor sunt: artificiali(gazul de furnal) şi naturali(gazul metan).

Pe baza compoziţiei chimice a componenţilor bigazului se poate calcula puterea calorică a acestuia şi stabili raportul optim între gazul de furnal şi gazul de îmbogătire în functie de regimul prescris. Verificarea cantităţii de aer necesară arderii se face prin calcul pe baza analizei chimice a gazelor arse.

Continutul de CO,CO2 şi O2 în produsele arderii se determină cu analizoare automate în mod continuu.

Dacă presiunea variază în limite largi arderea se realizează în exces sau deficit de aer în conditii neeconomice.Astfel de situatii există în cazul când reglarea debitului de aer furnizat de ventilator se face prin reglarea manuală a jaluzelelor. Alimentarea arzătorului cu fluide de combustie se face prin reglaj automat.

În cazul cand procesul arderii bigazului în camera de ardere decurge normal cu un coeficient al excesului de aer n=1.1-1.2, conţinutul de CO nu trebuie să depăşească 0.3…0.8%, cel de O2 max 2…3%, iar CO2 se menţine în limite de 20…21%. Prezenţa a peste 0,8% CO în gazele arse denotă o ardere incompletă sau imperfectă a gazului din cauza lipsei aerului sau a amestecului insuficient al gazului cu aerul. Prezenţa O2 in gazele de ardere se explică fie prin arderea incompleta a componentelor combustibile(CO,H2,CH4,S,CmHn), fie prin excesul de aer introdus pentru ardere.

Determinarea compoziţiei chimice a bigazului şi a gazelor arse în paralel cu determinarea automată a puterii calorice inferioare (PCI) sunt factori de bază în conducerea cu eficienţă ridicată a procesului de încălzire a cauperelor.

Se vor lua măsuri pentru îmbunătăţirea arderii gazelor combustibile prin monitorizarea şi cunoasterea compoziţiilor chimice, a puterii calorice inferioare şi alegerea automată a amestecului corespunzător aer-gaz.

Se are în vedere realizarea unui plan în vederea recuperării căldurii gazelor arse în scopul îmbunătăţirii combustiei la caupere.

44

2.3. Corecţia automată a cantităţilor de materii prime încărcate în furnal

Corecţia automată a cantităţilor de materii prime încărcate în furnal este un pas important în conducerea procesului tehnologic şi prin aceasta rezultă o mai mare stabilitate termică şi implicit scăderea numărului de intervenţii tehnologice şi a celor de mentenanţă

Scade nivelul de risc termic, mecanic, chimic etc prin limitarea numărului de incidente ( perforări şi deversări accidentale de metal lichid).

Fig. II. 4 Schema de funcţionare a instalaţiei de alimentare a furnalului

2.4. Darea în folosinţă a gropii de fontă

Prin darea în folosinţă a gropii de fontă rezultă un mers stabil al furnalului şi scăderea numărului de incidente tehnice şi implicit scăderea nivelului de risc termic, mecanic, chimic, etc.

Lucrările de amenajare a unui front de descărcare a surplusului de fontă lichidă din oalele Torpedo privesc următoarele construcţii şi instalaţii tehnologice:- Execuţie săpături până la o adâncime de 1,50m şi pe o suprafaţă de 2000mp- Protejarea cuvei aferente frontului de preluare a surplusului de fontă pe toată

suprafaţa de 2000mp cu beton armat cu grad de impermeabilitate P8- Depunerea unui strat de dranaj ce se va executa din zgură brută de oţelărie şi

realizare pantă în zona platformei de turnare- Realizare instalaţie de alimentare cu apă industrială şi de canalizare

45

- Realizare drenaj ape pluviale, colectare şi evacuare într un bazin tampon- Realizare de rigole pentru colectarea şi dirijarea apelor pluviale în partea de sud

şi de est a frontului- Realizare structură metalică cu fundaţie pentru cabina operator- Realizare gard din plăci prefabricate şi gard metalic pentru protecţia zonei de

turnare- Realizare cămine şi canivouri afarente instalaţiilor hidrotehnice- Realizare acces auto pentru utilajele grele cu care se va procesa şi transporta

fonta solidă- Amenajare instalaţie de iluminat exterior în zonă- Realizare instalaţie de alimentare electrică pentru basculare oale Torpedo şi

pentru macara cu bilă şi electomagnet- Amplasare cabină de protecţie pentru personalul ce va deservi frontul de

descărcare în partea de vest a frontului

Fig. II. 5 Privire de ansamblu groapa de fontă în timpul deversării oalei Torpedo

2.5. Înlocuire mase de stampat neecologice

Prin înlocuirea maselor de stampat neecologice ( pe bază de gudron) cu mase de stampat convenţionale acceptate de UE ( pe bază de răşini)se măreşte durata campaniei şi scade numărul de perforări. Scade nivelul de risc termic, mecanic, chimic şi scade nivelul de risc de îmbolnăvire profesională.

46

Fig. II. 6 Privire de ansamblu asupra traseelor de fontă lichidă recondiţionate cu masă de stampat ecologică

2.6. Utilizarea de materiale monolitice pentru înzidire în locul cărămizilor

Prin utilizarea de materiale monolitice pentru înzidire în locul cărămizilor scade nivelul de risc de accidentare la manipularea paleţilor şi cărămizilor în timpul transportului, punerii în operă şi a demolării.

2.7. Înlocuire MAOF şi MPOF

Înlocuirea Maşinilor de astupat orificiu furnal şi Maşinilor de perforat orificiu furnal au adus o serie de beneficii în privinţa scăderii nivelului de risc de accidentare şi îmbolnăvire profesională:- Trecerea de la acţionare electrică la acţionare hidraulică duce la eliminarea

riscurilor electrice- Eliminarea intervenţiei cu ţeava cu O2 şi cu “ joarda”conduce la eliminarea

riscurilor termice şi de intoxicare cu gaze- Posibilitatea reglării jetului de lichid şi reducerea uzurii la rină conduce la

eliminarea riscului de improscare cu metal lichid şi scădere posibilitate de perforare

- Se elimină descărcările dese şi dificile şi odată cu acestea se reduce oboseala şi stresul

47

Fig. II. 7 Funcţionarea schematică pe etape a MAOF şi MPOF

2.8. Utilizarea la parametri ridicaţi a instalaţiei de desprăfuire ( cu saci)

Prin utilizarea la parametri ridicaţi a instalaţiei de desprăfuire ( cu saci)se obţine îmbunătăţirea condiţiilor de lucru şi scăderea nivelului de risc de îmbolnăvire profesională.

Fig. II. 8 Schema de funcţionare a instalaţiei de desprăfuire a platformei furnalului

48

2.9. Dotarea cu instalaţii de stropire cu soluţie antiîngheţ a materiilor prime

Folosirea instalaţiilor de stropire cu soluţie antiîngheţ a materiilor prime aduce o serie de beneficii:- îmbunătăţirea stabilităţii mersului furnalului şi diminuarea incidentelor- diminuare riscuri mecanice şi termice la deblocare fluxuri de alimentare

Alte beneficii ale utilizării soluţiilor antiîngheţ pe fluxul de alimentare:

- operaţiuni mai sigure (reducerea emisiilor de gaze ca urmare a blocajelor de buncăre; gaz flăcări arzătorului)

- cantitate redusă de materiale îngheţate pe partea de jos a barjei (reducerea pierderilor)

- cantitate redusă de materiale îngheţate pe partea de jos avagoanelor (reducerea pierderilor)

- reducerea deteriorării benzilor transportoare şi a punctelor de transbordare ca urmare a blocajelor de materii prime

- reducerea distrugerilor echipamentelor de muncă

- scăderea costurilor de producţie( preţul pe tona de fontă)

- scăderea costurilor cu orele suplimentare

2.10. Utilizarea instalaţiilor moderne de încălzire a buncărelor de materii prime

Prin folosirea instalaţiilor de încălzire a buncărelor de materii prime seelimină riscurile de acumulare atmosfere explozive, incendii, intoxicaţii.

Încălzirea buncărului se realizează la partea inferioară (gura de evacuare). Fiecare buncăr va fi echipat la partea inferioară pe o latură cu un arzător IGRAF-50. Principiul de funcţionare constă în absorbţia aerului proaspăt din exterior, direcţionarea acestuia prin intermediul tubulaturilor către arzătorul IGRAF, care în urma arderii gazelor naturale va genera aer cald în circuitul radiant. La celălalt capăt prin intermediul aspiratorului de fum sunt aspirate gazele arse şi evacuate prin intermediul tubulaturii şi aspiratorului suplimentar de fum.

2.11. Utilizare instalaţie fixă de detecţie CO

Utilizarea instalaţiei fixe de detecţie CO duce la eliminarea riscurilor de intoxicaţii.

În cele16 zone de amplasament stabilite, pe baza releveelor realizate, s-a stabilit, funcţie de numărul încăperilor distincte, a volumelor acestora, numărul de detectoare de CO amplasate în fiecare zonă. Funcţie de zonă şi criteriile stabilite numărul detectoarelor din fiecare zonă variază între 2 si 8.

Cele 16 locaţii stabilite sunt distribuite în tot Departamentul Furnale în zonele Furnal 3, 4 şi 5, GA, IPC, la CAMC- uri, vestiare, duşuri şi grupuri sociale.

49

Detectorii se vor monta pe tavanul încăperii, folosind suporţii livrati de furnizorul detectoarelor. Tipul de detector utilizat va fi stabilit de comun acord beneficiar- proiectant, pe baza unei analize calitate preţ, analiza realizată în urma ofertelor primite.Se pot utiliza detectori şi centrale de semnalizare de uz industrial, cu condiţii de exploatare grele sau antiex.

În fiecare zonă de detectie sunt prevăzute semnalizări acustice şi optice la atingerea celor două praguri de alarmare prezenţă CO, respectiv de 50 şi 100 ppm.Ţinând cont de pericolul deosebit pentru sănătatea şi viaţa personalului s-au prevăzut măsuri deosebite de protecţie astfel:- centralele de semnalizare prezenţă noxe s-au montat în camerele AMC, unde există în permanenţă personal de supraveghere şi care pot alarma personalul de exploatare.- centralele de semnalizare şi implicit detectorii ( care sunt alimentaţi electric din centralele de semnalizare ) sunt alimentaţi din circuitul de siguranţă.- centralele de semnalizare, detectorii şi semnalizările acustice şi optice sunt alimentate şi cu baterii.- semnalul preluat de la centralele de semnalizare poate fi utilizat şi intr-un sistem centralizat.- funcţie de valorile detectate în zonele de detecţie se va impune, dacă este cazul , montarea unor instalaţii de ventilaţie, cu comandă de pornire automată. Comanda poate fi dată din centrele de semnalizare.

Fig. II. 9 Instalaţie fixă de detecţie CO

2.12. Dotare cu camere de oxigenoterapie

Camerele de oxigenoterapie ajută la reducere consecinţelor în cazul intoxicaţiilor cu CO.

În vederea asigurării posibilităţii de acordare a primului ajutor în caz de gazare se amenajează camere de oxigenoterapie care vor fi dotate cu aparatură necesară acordării primului ajutor în caz de intoxicaţie cu monoxid de carbon până la sosirea ambulanţei.Camerele de oxigenoterapie se vor dota cu:-două blocuri complet echipate, fixate pe stativ, formate fiecare din - butelie de oxigen cu uz medical - reductor de presiune oxigen - umidificator (barbotor)

50

- mască pentru oxigen simplă- trusă de prim ajutor

Oxigenoterapia constă în îmbogăţirea aerului cu oxigen în scopul combaterii hipoxiei( oxigenarea redusă a ţesuturilor)şi ameliorarea concentraţiei de oxigen din sânge. Administrarea oxigenului se face cu mască.

Ca sursă de oxigen se foloseşte butelia de oxigen cu uz medical de 10 litri.Butelia de oxigen cu uz medical este complet echipată cu regulator de presiune, umidificator (barbotor) şi cu mască de oxigen. Buteliile de oxigen trebuie să fie conforme şi să respecte legislaţia în vigoare. Pentru a se putea administra, presiunea se reglează cu reductorul de presiune(debitmetrul, care indică volumul în litri de oxigen pe minut) şi se modifică cu ajutorul barbotorului. Reductorul de presiune oxigen pentru uz medical are presiune intrare 200 bar, presiune ieşire presetată la 5 bar şi debit reglabil 0-15 ltr./min. Umidificatorul ( barbotorul) se montează pe regulator şi are rolul de a da umiditate oxigenului care iese din reductor.Masca pentru oxigen simplă (cu inhalarea aerului expirat) se fixează acoperind gura şi nasul.

Fig. II.10 Echipamente de salvare Fig. II.11 Camere oxigenoterapie pentru lucrări în spaţii închise dotate cu noi instalatii de oxigen

2.13. Insonorizare ventilatoare caupere

Lucrarea de insonorizare zona ventilatoare caupere are un rol important în:- scăderea nivelului de risc de îmbolnăvire profesională datorat

zgomotului- scăderea nivelul de risc datorat comunicărilor accidentogene la

efectuarea manevrelor pe cale feratăÎn sectorul caupere din cadrul Departamentului Furnale , pentru introducerea

aerului necesar întreţinerii arderii se află montat un sistem de ventilaţie, compus din motoare electrice de putere care acţionează trei ventilatoare .Datorită nivelului de zgomot depăşit( acest sistem se sflă în apropierea căilor ferate uzinale) apar probleme de comunicare ale operatorilor ce manipulează utilaje în această zonă.

Pentru asigurarea siguranţei transportului pe cale ferată ( în ceea ce priveste comunicaţia prin staţii de emisie-receptie) este necesară o izolare fonică a acestei zone prin amplasarea unor ecrane de protecţie fonică demontabile.Soluţia tehnică constă în realizarea unei împrejmuiri din panouri fonoabsorbante susţinute de stâlpi fixaţi în fundaţii de beton armat.

51

Panourile antizgomot Alufon, în afara unui grad mare de izolara acustică garantează următoarele:

- nu permite axtinderea focului, prezintă o bună rezistenta împotriva fenomenelor atmosferice şi a vântului

- un grad simplu de construcţie, un aspect estetic neschimbat în timp- un grad simplu de montare şi întreţinere - posibilitatea de a integra diverse tipuri, modele şi culori

Fig. II.12 Insonorizare zona caupere

2.14. Implementare sistem de supraveghere video

Utilizarea sistemului de supraveghere video conduce la scăderea numărului şi gravităţii incidentelor tehnice şi implicit a nivelului general de risc.

Sistemul de efracţie descris în acest proiect face parte dintr-un sistem centralizat de monitorizare. Centrala de efractie comunică prin retea cu dispeceratul. Serverul din cadrul dispeceratului înregistrează evenimentele intr-o bază de date. Interfaţa serverului de monitorizare permite vizualizarea în timp real a evenimentelor prin intermediul unor hărţi cu spaţiile monitorizate.

Fig. II.13 Ecrane amplasate în CAMC Fig. II.14 Camere supraveghere montatepentru monitorizare în timp real în puncte importante din perimetru

52

2.15. Adoptarea unor noi soluţii pentru echipamentele utilizate

2.15.1 Monitorizare permanentă vibraţiiMonitorizarea şi diagnosticarea utilajelor dinamice prin depistarea

defectelor de funcţionare se realizează încă din faza incipientă a acestora, oferind astfel posibilitatea planificării reparaţiilor sau a lucrărilor de întreţinere, ducând la minimizarea sau eliminarea întreruperilor procesului de producţie. Rezultatele măsurătorilor sunt evaluate imediat şi sunt afişate pentru localizarea facilă şi imediată a punctelor generatoare de posibile probleme. Aceasta îmbunătăţeste considerabil eficienţa resurselor de personal.

Sistemul este modular, controlat software, de monitorizare on-line a stării de funcţionare a utilajelor diamice cu evaluarea automată a rezultatelor. Este utilizat de industrii de vârf din toată lumea pentru depistarea din timp a defectelor, pentru a evita pierderile de producţie datorate opririlor accidentale şi pentru minimizarea costurilor totale de întreţinere şi reparaţie.

Sistemul conţine patru tipuri de unităţi de măsurare, fiecare dedicată unui anumit tip de măsurători. Aceasta permite alegerea sistemului cel mai eficient din punct de vedere al costurilor ce satisfac cerinţele tehnice:

- Măsurători de impulsuri de soc la lagărele cu rulmenţi – furnizează informatii privind defectele din rulment, starea de lubrefiere şi efectele alinierii si a încărcării

- Măsurători de vibraţii – este metoda generală recomandată pentru monitorizare. Aceasta detectează cele mai multe defecte mecanice, cum ar fi dezechilibrul, dezalinierea, slăbirea rezistenţei structurii, jocuri

- Măsurători de semnale analogice – este utilizată pentru a corela datele privind debitul, temperatura, presiunea etc, cu masurătorile de uzura rulmenţi sau măsurătorile de vibraţii

- Măsurători de vibratii cu analiză spectrală – permit depistarea defectelor specifice prin analiza spectrului semnalului de vibraţii. Spectrul este efectuat odata cu prelevarea semnalului on-line, fără a fi necesară deplasarea la faţa locului.

2.15.2 Dotare cu aparate de respirat autonome cu butelii din materiale compozite cu greutate mai mică şi mai uşor de utilizat

Fig. II.15 Aparat autonom cu butelie din material compozit

53

2.15.3 Utilizare de aparate portabile de detecţie CO cu fiabilitate ridicată şi staţii de calibrare locale ce asigură calibrarea acestora în cadrul Departamentului.

Fig. II.16 Staţie de calibrare locală2.15.4 Refacere căi de acces2.15.5 Dotare cu pelerine aluminizate în locul vechilor costume2.15.6 Refacere iluminat artificial2.15.7 Îmbunătăţire condiţii de igienă2.15.8 Înlocuirea vechilor centrale de sesizare şi alarmare şi a instalaţiilor de stingere a incendiilor cu instalaţii pe bază de INERGEN

.

Fig. II.17 Unitatea centrală Fig. II.18 Baterie butelii INERGEN

54

CAPITOLUL 3

EVALUAREA NIVELULUI DE RISC DE ACCIDENTARE ŞI ÎMBOLNĂVIRE

PROFESIONALĂ PENTRU LOCUL DE MUNCĂ FURNALIST PLATFORMĂ

3.1. Noţiuni generale

3.1.1. NECESITATE

Evaluarea riscurilor este prima etapă către locuri de muncă mai sigure şi mai sănătoase şi calea către reducerea accidentelor de muncă şi a bolilor profesionale.

Evaluarea riscurilor este procesul de evaluare a riscurilor pentru securitatea şi sănătatea lucrătorilor, generate de pericolele de la locul de muncă. Este o examinare sistematică a tuturor aspectelor muncii, pentru a se stabili:

Cauzele unor posibile vătămări sau răniri, Posibilităţile de eliminare a pericolelor şi, dacă nu, Măsurile de prevenire sau protecţie care trebuie aplicate pentru

a ţine sub control riscurile.Evaluarea riscurilor este o obligaţie a angajatorilor, iar lucrătorii trebuie

implicaţi în aceastaIn Europa sunt 205 milioane de angajaţi. Din acestia167 000 sunt victime

ale accidentelor de muncă (7 460) şi bolilor profesionale (159 000) La fiecare 3,5 minute, o persoană din UE-27 îşi pierde viaţa din cauze

legate de muncă.La fiecare 4,5 secunde, un lucrător este implicat într-un accident care îl

obligă să stea acasă cel puţin trei zile lucrătoare.Numărul accidentelor de muncă ce determină trei sau mai multe zile de

absenţă: peste 7 milioane pe an.Costurile sunt uriaşe (tragedii umane, concedii de boală, cifră de afaceri, productivitate, motivare, sisteme de sănătate).

Evaluarea trebuie structurată astfel încât să asigure abordarea tuturor pericolelor şi riscurilor relevante . Întâi încercăm să le eliminăm. Dacă nu putem, le reducem.

Abordare evaluarea riscurilor în cinci etape:1. Identificarea pericolelor şi a persoanelor expuse2. Evaluarea riscurilor şi clasificarea lor în ordine prioritară3. Deciderea acţiunilor preventive4. Adoptarea de măsuri5. Monitorizare şi revizuire

55

3.1.2. BAZA LEGALĂ ŞI TEORETICĂ

Punctul de plecare în optimizarea activităţii de prevenire a accidentelor de muncă şi îmbolnăvirilor profesionale într-un sistem îl constituie evaluarea riscurilor din sistemul respectiv.

Evaluarea riscurilor presupune identificarea tuturor factorilor de risc din sistemul analizat şi cuantificarea dimensiunii lor pe baza combinaţiei dintre doi parametri: gravitatea şi frecvenţa consecinţei maxime posibile asupra organismului uman.

Se obţin astfel niveluri de risc parţiale pentru fiecare factor de risc, respectiv niveluri de risc global pentru întregul sistem analizat (loc de muncă).

Acest principiu de evaluare a riscurilor este inclus deja în standardele europene (CEI 812/85, respectiv EN 292-1/1991, EN 1050/96) şi stă la baza diferitelor metode cu aplicabilitate practică. Astfel, SR EN 292-1/1996, preluat în România după standardul european amintit, în cap. 6, precizează că "factorii ce trebuie luaţi în considerare la evaluarea riscului sunt:

a) Probabilitatea producerii unei leziuni sau afectări a sănătăţii;b) Gravitatea maximă previzibilă a leziunii sau afectării sănătăţii."

Obligativitatea evaluării riscurilor la locurile de muncă în ţara noastră decurge din legislaţia actuală în domeniu. Astfel, în Legea Nr. 319, din 14 iulie 2006 la Art. 7., se precizează: (3) Angajatorul are obligaţia să implementeze măsurile prevăzute la alin. (1) şi (2), pe baza următoarelor principii generale de prevenire:

a) evitarea riscurilor; b) evaluarea riscurilor care nu pot fi evitate; c) combaterea riscurilor la sursă;

(4) Fără a aduce atingere altor prevederi ale prezentei legi, ţinând seama de natura activităţilor din întreprindere şi/sau unitate, angajatorul are obligaţia:

a) să evalueze riscurile pentru securitatea şi sănătatea lucrătorilor, inclusiv la alegerea echipamentelor de muncă, a substanţelor sau preparatelor chimice utilizate şi la amenajarea locurilor de muncă; La Art. 13., din aceeaşi Lege se precizează:„ - În vederea asigurării condiţiilor de securitate şi sănătate în muncă şi pentru prevenirea accidentelor de muncă şi a bolilor profesionale, angajatorii au următoarele obligaţii:

b) să întocmească un plan de prevenire şi protecţie compus din măsuri tehnice, sanitare, organizatorice şi de altă natură, bazat pe evaluarea riscurilor, pe care să îl aplice corespunzător condiţiilor de muncă specifice unităţii;”

Metoda a fost avizată de Ministerul Muncii şi Solidarităţii Sociale în anul 1993 aducându-i-se permanent îmbunătăţiri.

Aplicarea metodei este utilă societăţii deoarece permite:

56

- radiografierea situaţiei existente la fiecare loc de muncă, reliefându-se riscurile acceptabile şi cele inacceptabile, precum şi măsurile ce trebuie adoptate;- compararea şi ierarhizarea locurilor de muncă după criteriul gravităţii

riscurilor, ceea ce asigură:-o justificare riguros economică şi socială pentru decizia managerială vizând ordinea de adoptare a măsurilor preventive;

-o bază obiectivă în discuţiile dintre consiliul de conducere şi reprezentanţii sindicaliştilor şi ai celorlalţi lucrători privind salarizarea şi acordarea de diferite compensaţii. În terminologia de specialitate, securitatea omului în procesul de muncă

este considerată ca acea stare a sistemului de muncă în care este exclusă posibilitatea de accidentare şi îmbolnăvire profesională.

În limbajul uzual, securitatea este definită ca faptul de a fi la adăpost de orice pericol, iar riscul - posibilitatea de a ajunge într-o primejdie, pericol potenţial (Dicţionarul explicativ al limbii române, editat sub egida Academiei României).

Dacă luăm în considerare sensurile uzuale ale acestor termeni, se poate defini securitatea ca starea sistemului de muncă în care riscul de accidentare şi îmbolnăvire este zero.

Prin urmare, securitatea şi riscul sunt două noţiuni abstracte, contrare, care se exclud reciproc.

În realitate, datorită trăsăturilor oricărui sistem de muncă, nu se pot atinge asemenea stări cu caracter de absolut. Nu există sistem în care să fie exclus complet pericolul potenţial de accidentare sau îmbolnăvire; apare întotdeauna un risc "rezidual", fie şi numai datorită imprevizibilităţii acţiunii omului. Dacă nu se fac intervenţii corectoare pe parcurs, acest risc rezidual creşte, pe măsură ce elementele sistemului de muncă se degradează prin "îmbătrânire".

57

Factorii de risc în sistemul de muncă

Din cele arătate anterior rezultă că spaţiul de manifestare al factorilor de risc este procesul de muncă.

Pentru evidenţierea lor este necesară o analiză sistematică a caracteristicilor accidentogene şi ale abaterilor posibile la nivelul fiecărei componente a sistemului.

Prin transformarea din posibilitate în realitate, acţiunea factorilor de risc devine un pericol efectiv pentru executant, care poate conduce fie la vătămarea violentă a organismului, prin lezarea integrităţii anatomice, determinând anularea uneia sau a mai multora dintre funcţiile fiziologice, fie la afecţiuni ale organismului. În cazul producerii unor asemenea evenimente, înseamnă că factorii de risc s-au constituit în cauze (reale) de accidentare sau îmbolnăvire profesională.

Nu este însă posibilă o delimitare foarte riguroasă a celor două categorii. În anumite condiţii, diferenţa specifică este dată numai de nivelul şi durata de expunere a organismului uman, astfel încât un factor de îmbolnăvire poate deveni un factor de accidentare şi invers. De exemplu, până la un anumit nivel zgomotul este factor de îmbolnăvire producând afecţiuni ale organului auditiv; apariţia lui bruscă şi la o intensitate foarte mare conduce însă la accidente de muncă, fie sub forma traumatizării organului auditiv, fie prin acoperirea unui semnal tehnologic important, determinând implicit o reacţie accidentogenă a executantului. Reciproc, un factor de accidentare, cum ar fi fisurarea unei conducte, poate determina şi o îmbolnăvire profesională, în funcţie de agentul transportat care este emanat în mediul de muncă prin fisură.

Variaţiile sunt mişcările ce se abat de la mersul normal, respectiv disfuncţiile bruşte ale elementelor implicate în realizarea procesului de muncă. Prin definiţie, ele sunt specifice accidentelor de muncă. Variaţiile sunt proprii tuturor elementelor sistemului de muncă: se rostogolesc obiecte, o maşină porneşte necomandată sau nu răspunde la comanda de oprire, executantul se împiedică şi cade, jeturi de fluide, recul etc.

Stările sunt însuşiri, proprietăţi, deficienţe umane, defecte ale mijloacelor de produc-ţie cu caracter relativ permanent, motiv pentru care le întâlnim mai ales în etiologia bolilor profesionale. Nu numai elementele statice enumerate mai sus reprezintă stări; prin caracterul ei relativ permanent, şi mişcarea funcţională a unei roţi dinţate constituie o stare, care poate conduce însă la apariţia unui accident de muncă şi nu a unei boli profesionale.

3.2. SCURTĂ PREZENTARE A SOCIETĂŢII

ARCELORMITTAL Galati este amplasata pe platforma Smardan la 4-5 km vest de municipiul Galati, avand la:- est - Valea si Balta Catusa, proprietati particulare si ale Primariei Galati;- vest - Balta Malina, proprietati ale Primariei Sendreni, S.C. MALINA S.A.;- sud – Groapa de gunoi a orasului Galati, raul Siret, proprietati particulare si ale Primariei Galati, IRE Galati, S.C. MALINA S.A., SNCFR Statia Barbosi, Primaria Sendreni;- nord - drumul judetean Galati – Pechea, proprietati ale S.C. SEROMGAL S.A., Ministerul Apararii Nationale, ATLAS, IACMRSG.

58

ARCELORMITTAL Galati este cea mai mare unitate siderurgica din tara si una din marile capacitati siderurgice din Europa Centrala si de Est, atat sub aspectul capacitatii proiectate cat si sub aspectul posibilitatilor tehnologice generate de dotarile de care dispune. Acest combinat ocupa o suprafata de 1.595 ha din care suprafaţa construită este de 709 ha. Compania are ca scop principal elaborarea otelului in convertizoare Lintz Donawitz si turnarea otelului necesar laminoarelor.

PREZENTAREA GENERALĂ A ACTIVITĂŢILOR AUTORIZATE

instalaţii pentru producerea fontei sau a oţelului (topire primară ori secundară) inclusiv instalaţii pentru turnarea continuă, cu o capacitate maximă de producţie ce depăşeşte 2,5 tone/ora; laminoare cu o capacitate ce depăşeşte 20 tone oţel brut/ora;

pentru aplicarea de straturi protectoare de metal topit, cu o capacitate de tratare ce depăşeşte 2 tone oţel brut/ora;

instalaţii pentru producerea varului cu o capacitate mai mare de 50t/zi; producţia de metale feroase sub forme primare şi cea de feroaliaje;

instalaţii de ardere cu o putere termică nominală mai mare de 50 MW; cuptoare de cocs; instalaţii de prăjire sau sinterizare a minereului metalic; topitorii pentru metale feroase, cu o producţie mai mare de 20 tone/zi.

3.3. Metoda de evaluare

3.3.1. PREMISE TEORETICE

Practica a dovedit că există situaţii în care identificarea tuturor cauzelor din interiorul unui sistem de muncă nu este suficientă. Făcând abstracţie de cazurile de forţă majoră, s-a constatat că de multe ori disfuncţiile elementelor implicate în realizarea procesului de muncă îşi au originea în afara sistemului de muncă şi înainte de constituirea şi intrarea sa în funcţiune (de exemplu, vicii ascunse din proiectarea sau executarea mijloacelor de muncă).

În consecinţă, în modelarea fenomenului de accidentare, viziunea trebuie extinsă în spaţiu şi timp, incluzând şi deficienţele generate în etapele de concepţie, proiectare şi execuţie (respectiv formare şi selectare pentru executant) a elementelor sistemului de muncă, capabile să contribuie la apariţia unor cauze de accidentare.

Asemenea deficienţe, premergătoare factorilor de risc propriu-zişi, prezintă trei caracteristici definitorii, care le diferenţiază de noţiunea de "cauză de accidentare":

a) Eliminarea lor nu se poate face din interiorul sistemului avut în vedere, ea revenind altor sisteme de muncă, distincte.

b) În general, nu există posibilitatea de stabilire, în momentul constituirii lor ca deficienţe, a unei relaţii cu un sistem de muncă determinat.

59

c) În cazul acestui gen de abateri nu se poate evidenţia o relaţie unică bipolară cauză - efect; unei singure deficienţe îi pot corespunde efecte diferite, în funcţie de caracteristicile celorlalte elemente împreună cu care elementul deficitar va constitui un sistem de muncă.

În baza diferenţelor menţionate, abaterile cu care pot intra într-un sistem de muncă elementele implicate în realizarea unui proces de muncă le vom desemna ca substrat cauzal al accidentelor de muncă.

Corespunzător categoriilor mari de factori de risc proprii fiecărui element se pot desprinde şi posibilele deficienţe de natura substratului cauzal.

În cazul executantului, eroarea sa, care se concretizează într-un comportament riscant, poate fi urmarea unei deficienţe a capacităţii de muncă individuale.La rândul său, aceasta este caracterizată de o serie de variabile, atât cvasistatice (cum sunt aptitudinile, experienţa), cât şi de moment (ca oboseala), care pot constitui incompatibilităţi permanente sau temporare cu cerinţele impuse de un anumit proces de muncă, şi care apar înainte ca indi vidul să participe la realizarea acestuia.

Atât un nivel corespunzător în raport cu sarcina de muncă al cunoştinţelor şi deprinderilor profesionale, cât şi oboseala, boala, emoţiile etc. reprezintă deficienţe ale elementului "executant" care, deşi iau naştere în afara sistemului de muncă, generând un factor de risc (eroarea executantului) pot contribui la producerea unui accident de muncă.

Sarcina de muncă şi ambianţa socială imediată de muncă sunt elemente relaţionale, care nu pot exista independent şi premergător sistemului de muncă. În consecinţă, nu se pot stabili alte deficienţe proprii acestora în afara celor de natura factorilor de risc.

Caracteristicile iniţiale ale mijloacelor de producţie, cu care pot intra în sistemul de muncă şi care pot genera factori de risc de accidentare, sunt fie de natura concepţiei şi proiectării, fie a execuţiei mijloacelor de muncă şi calităţii obiectelor muncii

Deficienţele din concepţie şi proiectare pot fi datorate, în cazuri foarte rare, limitelor atinse de cunoştinţele ştiinţifice şi posibilităţile tehnologice. Acestea fac posibilă utilizarea, dacă cerinţele sociale o impun, a unor tehnologii, maşini, instalaţii etc. ale căror riscuri intrinseci de accidentare nu pot fi eliminate sau anihilate prin concepţie. Uneori, riscurile nu sunt nici măcar conştientizate, deoarece nu a existat posibilitatea identificării în timp a efectelor lor.

În cele mai multe cazuri este vorba însă de vicii ascunse, generate de greşeli de concepţie şi proiectare, deficienţe care nu pot fi depistate la recepţie prin metodele obişnuite.

Nerespectarea cu stricteţe a proiectelor de execuţie la realizarea mijloacelor de muncă constituie şi ea o sursă potenţială de apariţie a unor factori de risc.

Deficienţe vizibile şi ascunse cu efecte accidentogene pot prezenta şi materiile prime, materialele auxiliare şi semifabricatele, fie prin natura lor, fie din execuţie.

Dintre cele două laturi ale mediului de muncă, singura care poate intra în discuţie ca fiind precedentă constituirii şi funcţionării sistemului de muncă este mediul fizic ambiant. În cazul său se regăsesc aceleaşi categorii de deficienţe ca şi în cazul mijloacelor de producţie.

60

MOD PRACTIC DE LUCRU

Pentru evaluarea nivelului de risc de accidentare si imbolnavire preofesionala pentru postul de lucru “FURNALIST PLATFORMĂ “ am aplicat metoda Institutului National de Cercetare – Dezvoltare pentru Protectia Muncii .

Dupa consultarea suportului teoretic, in vederea realizarii evaluarii riscurilor de accidentare si imbolnavire profesionala pentru postul de lucru “ furnalist platformă Departamentul Furnale”, m-am deplasat in teren pentru stabilirea echipei de analiza.

Cu aceasta echipa s-au parcurs urmatoarele etape:

La prima intrunire a comisiei am prezentat premisele teoretice si necesitatea efectuarii unei evaluari a riscului conforme cu noile cerinte legale si cu noile realitati din teren ,inclusiv cele de natura organizatorica.

S-a identificat scopul sistemului de munca prin definirea procesului de munca.

Mijloacele de productie au fost identificate in teren si listate. Pentru determinarea sarcinii de munca ni s-a prezentat fisa de post. Buletinele de determinari pentru analiza parametrilor mediului de munca

au fost procurate. S-a trecut la identificarea practica a factorilor de risc in teren si prin

discutii cu lucratorii. Prin observare directa si deductie logica s-au stabilit factorii de risc pentru fiecare componenta a sistemului de munca. Buletinele de determinari scot in evidenta existenta unor riscuri privitoare la mediu de munca.

Cu ajutorul medicului si a Listei de consecinte posibile ale actiunii factorilor de risc asupra organismului uman (anexa la suportul de curs) s-a stabilit consecinta maxima previzibila pentru factorii de risc identificati.

Pe baza identificarii consecintei maxime previzibile si cu ajutorul scalei de cotare din suportul de curs s-a realizat introducerea in clase de gravitate.

Pentru incadrarea in clase de frecventa am utilizat : - statistica accidentelor si imbolnavirilor profesionale pe care am

intocmit-o dupa consultarea registrului evenimentelor- starea de morbiditate pe postul de lucru prezentata de medic- scala de cotare in clase de probabilitate

Utilizand grila de evaluare , pe baza gravitatii si frecventei obtinute anterior se incadreaza factorii in nivele de risc corespunzatoare

Cu ajutorul formulei de calcul s-a realizat media ponderata a factorilor de risc stabilindu-se nivelul partial de risc pentru postul de lucru analizat.

Am realizat ierarhizarea factorilor de risc pentru prioritizarea masurilor de prevenire si protectie functie de nivelul de risc.

S-a intocmit fisa de masuri de prevenire propuse pentru diminuarea factorilor de risc.

S-a intocmit raportul analizei cu interpretarea rezultatelor evaluarii.

61

3.3.2. PROCESUL DE MUNCĂ

Obţinerea fontei în cantitatea cerută prin Planul de afaceri şi de calitatea stabilită prin Standardul de Firmă.

3.3.3. ELEMENTELE SISTEMULUI DE MUNCĂ EVALUAT

MIJLOACE DE PRODUCŢIE

- Furnalul propriu-zis deservit de instalaţii şi utilaje :- Caupere pentru preîncălzirea aerului;- Sacul de praf şi ciclonul pentru epurarea gazului de furnal;- Aparat de încărcare, pentru încărcare şarjă în furnal;- Instalaţie de răcire cu apă;- Maşină de astupat şi perforat orificiul de fontă;- Instalaţie de insuflat praf de cărbune în furnal;- Estacada buncărelor cu utilajele aferente pentru pregătirea şarjei de

încărcare în furnal;- Camere de comandă:

- Căi ferate pentru descărcarea zgurii şi a fontei;- Oale de fontă;- Oale de zgură;- Vagoane;- Calcar;- Cocs;- Aglomerat;- Pelete;- Minereu de fier;- Praf de cărbune;- Aer cald - (t max. = 1150o C);- Fluide energetice combustibile:

- Gaz furnal;- CH4;

- Apă pentru răcire furnal;- Ţevi pentru suflat oxigen;- Bare de fier (joarde);- Materiale refractare:

- Masă de astupat orificiul de fontă;- Betoane refractare;- Materiale refractare pentru căptuşirea jgheaburilor de fontă şi

zgură;- Fontă (t aprox. = 1450o C);- Zgură (t aprox. = 1550o C)- Lopată;- Rangă;- Baros;- Ciocane cu acţionare electrică şi pneumatică;- Pod rulant;- Trolii;

62

- Vinciuri.

SARCINA DE MUNCĂ

- Sosirea la program;- Preluarea schimbului;- Se echipează corespunzător cu E.I.P.;- Este instruit pentru operaţiunile ce urmează a fi efectuate;- Este repartizat la locul de muncă;- Pregăteşte descărcarea furnalului de fontă şi zgură;- Efectuează operaţiile necesare evacuării fontei şi zgurii;- Efectuează operaţiile pentru închiderea orificiului de fontă, după evacuarea

produselor lichide din furnal;- Întreţine jgheaburile de scurgere (fontă, zgură):

- respectă succesiunea operaţiunilor din instrucţiune şi anume:- evacuarea acumulărilor de fontă de pe fundul jgheaburilor şi a

bazinului de separare; - răcirea controlată cu apă a jgheaburilor, daca este cazul; - dezbaterea, curăţarea şi îndepărtarea căptuşelii uzate; - montarea etanşă a tronsoanelor cofrajului metalic; - prepararea betonului; - aplicarea betonului refractar prin turnare respectiv a masei de

ştampat în straturi succesive subţiri; - execută vibrarea betonului turnat, respectiv compactarea fiecărui

strat de masă ştampată; - executa uscarea şi încălzirea masei refractare, respectiv a betonului

conform diagramei; - demontează şablonul metalic, pe tronsoane; - reface cu masă refractară pragul şi dâmburile; - verifică respectarea cotelor de nivel dintre dâmbul jgheabului de

zgură şi pragul bazinului de separare; - montează arzătoarele de gaz metan pe fundul jgheaburilor; - acoperă jgheaburile şi bazinul reparat cu capace sau panouri din

tabla izolatoare termic; - supraveghează arderea gazului metan şi reglează flacăra în funcţie

de diagrama de încălzire.- Participă la reparaţiile planificate şi accidentale:

Avarii caracteristice şi modul de prevenire şi remediere:

Fierberea fontei in jgheabPrevenire:- respectarea timpilor de uscare şi încălzire sau a diagramei în cazul

betoanelor; - asigurarea unei uscări eficiente cu un număr suficient de arzătoare de

gaz metan; - izolarea termică a suprafeţei exterioare a jgheaburilor pe durata

uscării şi încălzirii. Remediere: - se reduce funcţionarea furnalului; - se astupă orificiul de evacuare a fontei;

63

- se evacuează zgura superioară; - se schimbă descărcările în cealaltă hală de turnare, daca este posibil; - se trece la refacerea rapidă a jgheabului afectat în cazul în care nu

există alte posibilităţi de evacuare.

Perforarea jgheabului sau a bazinuluiPrevenire: - controlul periodic conform graficului, al stării de uzură a căptuşelii

refractare şi ori de cate ori se consideră necesar; - respectarea instrucţiunii de lucru. Remediere: - reducerea şi astuparea imediată a furnalului; - repararea locală a zonei afectate prin stamparea cu masă sau cu

beton Kermix.

Trecerea fontei în oalele de zgură Prevenire: - respectarea distanţei de cca. 100m dintre dâmbul jgheabului

principal spre cel de zgura şi pragul jgheabului de fontă de după bazin;

- respectarea tehnologiei de refacere a dâmbului şi pragului de la jgheab respectiv bazin şi a timpului prevăzut pentru uscare şi încălzire;

- verificarea secţiunii şi a poziţiei orificiului de la lopata bazinului; Remediere: - reducerea furnalului; - ruperea parţială a pragului de fontă; - astuparea furnalului.

Trecerea zgurii în oalele de fontă Prevenire: - verificarea respectării diametrului orificiului de scurgere a fontei de

sub lopata bazinului. - controlul integrităţii lopeţii de separare a bazinului; - respectarea tehnologiei de închidere a orificiului de evacuare a fontei

din bazin. Remediere: - ruperea parţială a dâmbului de la zgură; - reducerea funcţionării furnalului pentru a se reduce debitul de fontă

şi zgură;- astuparea furnalului.

- Asigură curăţenia la locul de muncă;- Predarea schimbului:

- Nu părăseşte locul de muncă înainte de sosirea schimbului următor; - Verifică împreună cu operatorul din schimbul următor starea tehnica a

utilajelor; - Comunică maistrului deficienţele constatate, iar acesta Ie

consemnează în registrul de tură.

Acţiuni interzise:- ştamparea masei refractare peste spălăturile de fontă;

64

- utilizarea maselor sau a betoanelor în alte locuri decât cele pentru care au fost destinate;

- aplicarea unor straturi suprapuse de masă sau beton refractar mai groase de 40 mm;

- umectarea accidentală a căptuşelii refractare cu apă; - compactarea insuficientă a fiecărui strat de masă; - nerespectarea timpului de uscare şi încălzire a căptuşelii ştampate; - întreruperi la turnarea betonului refractar; - nerespectarea vitezei de încălzire a betonului refractar de 30°C/h; - nerespectarea palierelor de temperatură la încălzirea betonului la 150°C şi la

450°C; - nerespectarea timpilor de uscare şi încălzire a căptuşelii din masă sau beton

refractar; - utilizarea jgheaburilor neuscate sau stropite cu apă; - folosirea jgheaburilor basculante, cu margini solidificate sau cu căptuşeala

degradată la ciocuri, existând pericolul împroşcării cu fontă şi zgură; - blocarea cu materiale, sau moloz a pasarelelor ce deservesc jgheaburile

basculante.

MEDIUL DE MUNCĂ

Furnalistul îşi desfăşoară activitatea preponderent pe platforma de descărcare a furnalului.

Principalele caracteristici ale mediului de muncă sunt specificate în buletine de analiză.

Precizăm că există depăşiri ale valorilor admise la următoarele noxe: pulberi inhalate, praf de cocs, nivel de zgomot, Co, fenoli, bioxid de sulf, HPA şi 3,4Bp.

Nivelul de iluminare este redus în unele puncte de lucru şi este foarte ridicat în zona de vizualizare a topiturilor.

Mai sunt remarcate: prezenţa radiaţiilor infraroşii, a curenţilor de aer şi variaţii mari de temperatură între descărcări ,în special în timpul sezonului rece.

3.3.4. FACTORII DE RISC IDENTIFICAŢI

A. MIJLOACE DE PRODUCŢIE

► FACTORI DE RISC MECANIC

- Prindere, antrenare de către trolii, vinciuri, maşina de perforat şi astupat orificii de evacuare a fontei.

- Lovire de către mijloacele de transport auto şi/sau CF la deplasarea prin incinta combinatului.

- Autoblocarea funcţionării sistemului de răcire.- Alunecare de piese, materiale – neasigurate împotriva deplasărilor

necontrolate.- Rostogolire de piese, materiale de formă cilindrică.- Răsturnare de echipamente, subansamble etc.

65

- Cădere liberă de piese, scule, materiale de la cotele superioare.- Scurgere liberă de material topit – ex. la perforarea jgheaburilor.- Deversarea fontei şi zgurii ca urmare a blocării acestora sau la pierderea

proprietăţilor geometrice ale gurilor de evacuare sau jgheaburilor.- Proiectare de corpuri sau particule – stropi incandescenţi, scântei, praf,

particule diverse antrenate de curenţii de aer.- Deviere de la traiectoria normală a maselor transportate cu podul rulant.- Surprindere de către piese cu mase mari aflate în faza de balans.- Jet, erupţie de fontă, zgură, cocs incandescent – la perforări accidentale

armături – jet de vapori de apă – opăriri.- Contact cu suprafeţe sau contururi periculoase (înţepătoare, tăioase,

alunecoase, abrazive, adezive) – suprafeţe nedebavurate, contururi periculoase etc.).

- Lucrul în vecinătatea recipientelor sub presiune (butelii de gaze tehnice) şi circuite sub presiune (conductă aer cald).

► FACTORI DE RISC TERMIC

- Temperatura ridicată a obiectelor sau suprafeţelor – jgheaburi, joarde, ţevi, scoarţe etc.

- Flăcări, flame – răbufniri, eliberări accidentale pungi gazoase, arderea materialului de aport pe jgheaburi cu arzătorul.

► FACTORI DE RISC ELECTRIC

- Electrocutare prin atingere directă – căi de curent neprotejate sau cu izolaţia distrusă.

- Electrocutare prin atingere indirectă – legături la instalaţia de împământare deteriorate

- Electrocutare prin apariţia tensiunii de pas – ex. la accesul la cotele furnalului, din cauza instalaţiei de iluminare şi a scurgerilor şi acumulărilor de apă sau pulberi îmbibate cu apă.

► FACTORI DE RISC CHIMIC

- Lucrul cu substanţe inflamabile: ex. cocs

B. MEDIUL DE MUNCĂ

► FACTORI DE RISC FIZIC

- Temperatură ridicată a aerului – lucrul în vecinătatea furnalului, zgurii, fontei topite etc.

- Variaţii mari de temperatură, în special în anotimpul rece, între faza de descărcare şi cea în care furnalul este astupat.

- Curenţi de aer –lipsită de etanşeizare, tiraj natural şi forţat.- Nivel ridicat de zgomot în unele puncte de intervenţie – în special în zona

gurilor de vânt. - Nivel de iluminare scăzut pe unele căi de deplasare.- Strălucire – contrast între metalul incandescent sau zgură şi mediul general.- Radiaţii IR – în vecinătatea jgheaburilor, oalelor etc.- Calamităţi naturale – ex. surprinderea de seism.- Acumulări masive de pulberi.

66

► FACTORI DE RISC CHIMIC

- Acumulări de gaze toxice - ex. hidrogen sulfurat, CO, N2, SO2 etc. - intoxicaţii- Acumulări de gaze sau vapori explozivi – disocierea apei în furnal la

pătrunderea accidentală – (distrugere instalaţie de răcire) – în faza de golire a furnalului poate conduce la apariţia hidrogenului - explozie

- Substanţe cancerigene prezente în atmosfera locului de muncă (ex. HPA, 3,4 Bp etc.)

C. SARCINA DE MUNCĂ

► CONŢINUT NECORESPUNZĂTOR

- Omisiuni în prestabilirea operaţiilor de muncă- Permiterea deplasării executanţilor în zonele de lucru fără ca aceştia să aibă

masca de protecţie contra gazelor sau să o poată accesa în caz de pericol

► SUPRASOLICITARE FIZICĂ

- Efort dinamic – trasee mari, manipulare manuală mase mari

► SUPRASOLICITARE PSIHICĂ

- Decizii dificile în timp scurt - pentru corecţii sau lichidarea situaţiilor de tip „INCIDENT”.

D. EXECUTANT

► ACŢIUNI GREŞITE

- Executarea de operaţii neprevăzute în sarcina de muncă sau de o altă manieră decât prevederile tehnice de lucru.

- Dirijarea incorectă a fluxurilor de fontă sau zgură în oală urmată de deversare în gol.

- Destuparea sau astuparea incorectă a furnalului. Exploatarea incorectă a maşinii de astupat (ex. necurăţarea elementelor acesteia).

- Fixarea necorespunzătoare a organelor de lucru pe maşini.- Deversarea în oale de zgură în care se află apă, gheaţă, elemente străine.- Decuparea incorectă, la gurile de vânt.- Legarea incorectă a sarcinilor în mijloacele de ridicat.- Reglarea parametrilor de lucru în afara condiţiilor impuse de tehnologie- Nesincronizări – la lucrul în echipă cu alţi angajaţi (ex. cu macaragiul, cu

cauperistul etc.)- Deplasări, staţionări în zone periculoase – pe căile de acces auto, CF, sub

sarcina mijloacelor de ridicat, în zona gurilor de vânt, pe orice platformă de la cota gurilor de vânt în sus.

- Cădere la acelaşi nivel: prin dezechilibrare, prin alunecare, prin împiedicare – suprafeţe denivelate, încărcate cu pulberi, acumulări de apă pe traseul de deplasare, elemente pozate la suprafaţa căilor de acces şi acoperite de pulberi.

- Cădere de la înălţime: prin păşire in gol, prin dezechilibrare, prin alunecare – lipsă balustrade, goluri tehnologice etc.

- Comunicări accidentogene – nerespectarea codului de semnalizare cu macaragii.

67

► OMISIUNI

- Omiterea unor operaţii care asigură propria securitate.- Neutilizarea E.I.P. şi a celorlalte mijloace de protecţie din dotare (care au fost

acordate de către angajator)

68

UNITATEA: ARCELOR MITTAL GALAŢI

3.3.5. FIŞA DE EVALUARE A LOCULUI DE MUNCĂ

NUMĂR PERSOANE EXPUSE: 50

SECŢIA: FURNALE

DURATA EXPUNERII: 8 h/sch.

LOCUL DE MUNCĂ: FURNALIST – PLATFORMĂ

ECHIPA DE EVALUARE: ing. Matei Doru - evaluator, ing. Moisescu Cornel -şef Progres, ing. Salanţi Florian - şef secţie, ms. tehnolog Moraru Vasile, medic - Filip Doru

COMPONENTA

SISTEMULUI DE MUNCĂ

FACTORI DE RISC IDENTIFICAŢI

FORMA CONCRETĂ DE MANIFESTARE A FACTORILOR DE RISC

(descriere, parametri)

CONSE-CINŢA

MAXIMĂ PREVI-ZIBILĂ

CLASA DE

GRAVI-TATE

CLASA DE

PROBA-BILITA-

TE

NIVEL PAR-ŢIAL

DE RISC

0 1 2 3 4 5 6MIJLOACE DE PRODUCŢIE 1

FACTORI DE RISC MECANIC

1. Prindere, antrenare de către trolii, vinciuri, maşina de perforat şi astupat orificii de evacuare a fontei.

DECES 7 2 4

2. Lovire de către mijloacele de transport auto şi/sau CF la deplasarea prin incinta combinatului.

DECES 7 2 4

3. Autoblocarea funcţionării sistemului de răcire. DECES 7 1 34. Alunecare de piese, materiale – neasigurate

împotriva deplasărilor necontrolate.DECES 7 1 3

5. Rostogolire de piese, materiale de formă cilindrică.

DECES 7 1 3

6. Răsturnare de echipamente, subansamble etc. DECES 7 1 37. Cădere liberă de piese, scule, materiale de la cotele

superioare.DECES 7 1 3

8. Scurgere liberă de material topit – ex. la perforarea jgheaburilor.

DECES 7 1 3

69

0 1 2 3 4 5 69. Deversarea fontei şi zgurii ca urmare a blocării

acestora sau la pierderea proprietăţilor geometrice ale gurilor de evacuare sau jgheaburilor.

DECES 7 1 3

10. Proiectare de corpuri sau particule – stropi incandescenţi, scântei, praf, particule diverse antrenate de curenţii de aer.

DECES 7 1 3

11. Deviere de la traiectoria normală a maselor transportate cu podul rulant.

DECES 7 1 3

12. Surprindere de către piese cu mase mari aflate în faza de balans.

DECES 7 1 3

13. Jet, erupţie de fontă, zgură, cocs incandescent – la perforări accidentale armături – jet de vapori de apă – opăriri.

DECES 7 2 4

14. Contact cu suprafeţe sau contururi periculoase (înţepătoare, tăioase, alunecoase, abrazive, adezive) – suprafeţe nedebavurate, contururi periculoase etc.).

ITM 3-45 zile

2 5 3

15. Lucrul în vecinătatea recipientelor sub presiune (butelii de gaze tehnice) şi circuite sub presiune (conductă aer cald).

DECES 7 1 3

FACTORI DE RISC TERMIC

16. Temperatura ridicată a obiectelor sau suprafeţelor – jgheaburi, joarde, ţevi, scoarţe etc.

INV gr. III 4 6 5

17. Flăcări, flame – răbufniri, eliberări accidentale pungi gazoase, arderea materialului de aport pe jgheaburi cu arzătorul.

DECES 7 1 3

FACTORI DE RISC ELECTRIC

18. Electrocutare prin atingere directă – căi de curent neprotejate sau cu izolaţia distrusă.

DECES 7 1 3

19. Electrocutare prin atingere indirectă – legături la instalaţia de împământare deteriorate

DECES 7 1 3

20. Electrocutare prin apariţia tensiunii de pas – ex. la accesul la cotele furnalului, din cauza instalaţiei de iluminare şi a scurgerilor şi acumulărilor de apă sau pulberi îmbibate cu apă.

DECES 7 1 3

70

0 1 2 3 4 5 6FACTORI DE RISC CHIMIC

21. Lucrul cu substanţe inflamabile: ex. cocs DECES 7 1 3

MEDIULDE MUNCĂ 22

FACTORI DE RISC FIZIC

22. Temperatură ridicată a aerului (conform buletinelor de măsurători anexate) – lucrul în vecinătatea furnalului, zgurii, fontei topite etc.

ITM 45-180 zile

3 6 4

23. Variaţii mari de temperatură, în special în anotimpul rece, între faza de descărcare şi cea în care furnalul este astupat.

ITM 3-45 zile

2 5 3

24. Curenţi de aer –lipsită de etanşeizare, tiraj natural şi forţat.

ITM 3-45 zile

2 6 3

25. Nivel ridicat de zgomot în unele puncte de intervenţie – în special în zona gurilor de vânt (conform buletinelor de măsurători anexate).

INV gr. III 4 6 5

26. Nivel de iluminare scăzut pe unele căi de deplasare (la treptele intermediare furnal – instalaţii de iluminare cu corpuri murdare).

ITM 3-45 zile

2 6 3

27. Strălucire – contrast între metalul incandescent sau zgură şi mediul general.

INV gr. III 4 6 5

28. Radiaţii IR – în vecinătatea jgheaburilor, oalelor etc.

ITM 3-45 zile

2 6 3

29. Calamităţi naturale – ex. surprinderea de seism. DECES 7 1 330. Acumulări masive de pulberi (conform buletinelor

de măsurători anexate).INV gr. III 4 6 5

FACTORI DE RISC CHIMIC

31. Acumulări de gaze toxice - ex. hidrogen sulfurat, CO, N2, SO2 etc. - intoxicaţii

DECES 7 6 7

32. Acumulări de gaze sau vapori explozivi – disocierea apei în furnal la pătrunderea accidentală – (distrugere instalaţie de răcire) – în faza de golire a furnalului poate conduce la apariţia hidrogenului - explozie

DECES 7 3 5

33. Substanţe cancerigene prezente în atmosfera locului de muncă (ex. HPA, 3,4 Bp etc.)

DECES 7 6 7

71

0 1 2 3 4 5 6SARCINA

DE MUNCĂ 34CONŢINUT NECORESPUN-ZĂTOR

34. Omisiuni în prestabilirea operaţiilor de muncă DECES 7 2 4

35. Permiterea deplasării executanţilor în zonele de lucru fără ca aceştia să aibă masca de protecţie contra gazelor sau să o poată accesa în caz de pericol

DECES 7 1 3

SUPRASOLICITARE FIZICĂ

36. Efort dinamic – trasee mari, manipulare manuală mase mari

ITM 45-180 zile

3 6 4

SUPRASOLICITARE PSIHICĂ

37. Decizii dificile în timp scurt - pentru corecţii sau lichidarea situaţiilor de tip „INCIDENT”.

ITM 3-45 zile

2 6 3

EXECUTANT 38

ACŢIUNI GREŞITE 38. Executarea de operaţii neprevăzute în sarcina de muncă sau de o altă manieră decât prevederile tehnice de lucru.

DECES 7 3 5

39. Dirijarea incorectă a fluxurilor de fontă sau zgură în oală urmată de deversare în gol.

DECES 7 1 3

40. Destuparea sau astuparea incorectă a furnalului. Exploatarea incorectă a maşinii de astupat (ex. necurăţarea elementelor acesteia).

DECES 7 1 3

41. Fixarea necorespunzătoare a organelor de lucru pe maşini.

DECES 7 1 3

42. Deversarea în oale de zgură în care se află apă, gheaţă, elemente străine.

DECES 7 1 3

43. Decuparea incorectă, la gurile de vânt. DECES 7 1 344. Legarea incorectă a sarcinilor în mijloacele de

ridicat.DECES 7 1 3

45. Reglarea parametrilor de lucru în afara condiţiilor impuse de tehnologie

DECES 7 1 3

46. Nesincronizări – la lucrul în echipă cu alţi angajaţi (ex. cu macaragiul, cu cauperistul etc.)

DECES 7 1 3

72

0 1 2 3 4 5 647. Deplasări, staţionări în zone periculoase – pe căile

de acces auto, CF, sub sarcina mijloacelor de ridicat, în zona gurilor de vânt, pe orice platformă de la cota gurilor de vânt în sus.

DECES 7 1 3

48. Cădere la acelaşi nivel: prin dezechilibrare, prin alunecare, prin împiedicare – suprafeţe denivelate, încărcate cu pulberi, acumulări de apă pe traseul de deplasare, elemente pozate la suprafaţa căilor de acces şi acoperite de pulberi.

ITM 45-180 zile

3 3 3

49. Cădere de la înălţime: prin păşire in gol, prin dezechilibrare, prin alunecare – lipsă balustrade, goluri tehnologice etc.

DECES 7 1 3

50. Comunicări accidentogene – nerespectarea codului de semnalizare cu macaragii.

DECES 7 1 3

OMISIUNI 51. Omiterea unor operaţii care asigură propria securitate.

DECES 7 1 3

52. Neutilizarea E.I.P. şi a celorlalte mijloace de protecţie din dotare (care au fost acordate de către angajator)

DECES 7 1 3

73

Nivelul de risc global al locului de muncă este:

52

Riri

Nrg15 =i=1

=2(7x7) + 0(6x6) + 6(5x5) + 6(4x4) + 38(3x3) + 0(2x2) + 0(1x1)

=9686

= 3,7652 2x7 + 0x6 + 6x5 + 6x4 +38x3 + 0x2 + 0x1 182

ri

i=1

74

Fig.III.1 NIVELURILE PARŢIALE DE RISC PE FACTORI DE RISC

NIVEL GLOBAL DE RISC: 3,76

75

LEGENDĂ FIGURA Nr. III.1.

F1- Prindere, antrenare de către trolii, vinciuri, maşina de perforat şi astupat orificii de evacuare a fontei.

F2- Lovire de către mijloacele de transport auto şi/sau CF la deplasarea prin incinta combinatului.

F3- Autoblocarea funcţionării sistemului de răcire.F4- Alunecare de piese, materiale – neasigurate împotriva deplasărilor

necontrolate.F5- Rostogolire de piese, materiale de formă cilindrică.F6- Răsturnare de echipamente, subansamble etc.F7- Cădere liberă de piese, scule, materiale de la cotele superioare.F8- Scurgere liberă de material topit – ex. la perforarea jgheaburilor.F9- Deversarea fontei şi zgurii ca urmare a blocării acestora sau la pierderea

proprietăţilor geometrice ale gurilor de evacuare sau jgheaburilor.F10- Proiectare de corpuri sau particule – stropi incandescenţi, scântei, praf,

particule diverse antrenate de curenţii de aer.F11- Deviere de la traiectoria normală a maselor transportate cu podul rulant.F12- Surprindere de către piese cu mase mari aflate în faza de balans.F13- Jet, erupţie de fontă, zgură, cocs incandescent – la perforări accidentale

armături – jet de vapori de apă – opăriri.F14- Contact cu suprafeţe sau contururi periculoase (înţepătoare, tăioase,

alunecoase, abrazive, adezive) – suprafeţe nedebavurate, contururi periculoase etc.).

F15- Lucrul în vecinătatea recipientelor sub presiune (butelii de gaze tehnice) şi circuite sub presiune (conductă aer cald).

F16- Temperatura ridicată a obiectelor sau suprafeţelor – jgheaburi, joarde, ţevi, scoarţe etc.

F17- Flăcări, flame – răbufniri, eliberări accidentale pungi gazoase, arderea materialului de aport pe jgheaburi cu arzătorul.

F18- Electrocutare prin atingere directă – căi de curent neprotejate sau cu izolaţia distrusă.

F19- Electrocutare prin atingere indirectă – legături la instalaţia de împământare deteriorate

F20- Electrocutare prin apariţia tensiunii de pas – ex. la accesul la cotele furnalului, din cauza instalaţiei de iluminare şi a scurgerilor şi acumulărilor de apă sau pulberi îmbibate cu apă.

F21- Lucrul cu substanţe inflamabile: ex. cocsF22- Temperatură ridicată a aerului (conform buletinelor de măsurători

anexate) – lucrul în vecinătatea furnalului, zgurii, fontei topite etc. F23- Variaţii mari de temperatură, în special în anotimpul rece, între faza de

descărcare şi cea în care furnalul este astupat.F24- Curenţi de aer –lipsită de etanşeizare, tiraj natural şi forţat.F25- Nivel ridicat de zgomot în unele puncte de intervenţie – în special în zona

gurilor de vânt (conform buletinelor de măsurători anexate).F26- Nivel de iluminare scăzut pe unele căi de deplasare (la treptele

intermediare furnal – instalaţii de iluminare cu corpuri murdare).

76

F27- Strălucire – contrast între metalul incandescent sau zgură şi mediul general.

F28- Radiaţii IR – în vecinătatea jgheaburilor, oalelor etc.F29- Calamităţi naturale – ex. surprinderea de seism.F30- Acumulări masive de pulberi (conform buletinelor de măsurători

anexate).F31- Acumulări de gaze toxice - ex. hidrogen sulfurat, CO, N2, SO2 etc. -

intoxicaţiiF32- Acumulări de gaze sau vapori explozivi – disocierea apei în furnal la

pătrunderea accidentală – (distrugere instalaţie de răcire) – în faza de golire a furnalului poate conduce la apariţia hidrogenului - explozie

F33- Substanţe cancerigene prezente în atmosfera locului de muncă (ex. HPA, 3,4 Bp etc.)

F34- Omisiuni în prestabilirea operaţiilor de muncăF35- Permiterea deplasării executanţilor în zonele de lucru fără ca aceştia să

aibă masca de protecţie contra gazelor sau să o poată accesa în caz de pericol

F36- Efort dinamic – trasee mari, manipulare manuală mase mariF37- Decizii dificile în timp scurt - pentru corecţii sau lichidarea situaţiilor de

tip „INCIDENT”.F38- Executarea de operaţii neprevăzute în sarcina de muncă sau de o altă

manieră decât prevederile tehnice de lucru.F39- Dirijarea incorectă a fluxurilor de fontă sau zgură în oală urmată de

deversare în gol.F40- Destuparea sau astuparea incorectă a furnalului. Exploatarea incorectă a

maşinii de astupat (ex. necurăţarea elementelor acesteia).F41- Fixarea necorespunzătoare a organelor de lucru pe maşini.F42- Deversarea în oale de zgură în care se află apă, gheaţă, elemente străine.F43- Decuparea incorectă, la gurile de vânt.F44- Legarea incorectă a sarcinilor în mijloacele de ridicat.F45- Reglarea parametrilor de lucru în afara condiţiilor impuse de tehnologieF46- Nesincronizări – la lucrul în echipă cu alţi angajaţi (ex. cu macaragiul, cu

cauperistul etc.)F47- Deplasări, staţionări în zone periculoase – pe căile de acces auto, CF, sub

sarcina mijloacelor de ridicat, în zona gurilor de vânt, pe orice platformă de la cota gurilor de vânt în sus.

F48- Cădere la acelaşi nivel: prin dezechilibrare, prin alunecare, prin împiedicare – suprafeţe denivelate, încărcate cu pulberi, acumulări de apă pe traseul de deplasare, elemente pozate la suprafaţa căilor de acces şi acoperite de pulberi.

F49- Cădere de la înălţime: prin păşire in gol, prin dezechilibrare, prin alunecare – lipsă balustrade, goluri tehnologice etc.

F50- Comunicări accidentogene – nerespectarea codului de semnalizare cu macaragii.

F51- Omiterea unor operaţii care asigură propria securitate.F52- Neutilizarea E.I.P. şi a celorlalte mijloace de protecţie din dotare (care au

fost acordate de către angajator)

77

3.3.6. FIŞA DE MĂSURI PROPUSE PENTRU LOCUL DE MUNCĂ

Nr. Crt

FACTOR DE RISC Nivel de risc

MĂSURI PROPUSE

Nominalizarea măsurii

0 1 2 3

1.Acumulări de gaze toxice - ex. hidrogen sulfurat, CO, N2, SO2 etc. - intoxicaţii

7

Măsuri tehnice- proiectarea şi realizarea unor sisteme de avertizare sonoră şi optică a

prezenţei gazelor toxice interblocate cu detectoare de gaze plasate în punctele susceptibile de acumulare a gazelor toxice sau a vaporilor toxici

- amplasarea pe traseele de lucru a unor amenajări care să conţină întregul echipament necesar în caz de semnalare a gazelor şi vaporilor toxici

Măsuri organizatorice- identificarea clară a zonelor în care apar în mod frecvent sau accidental

gaze toxice- utilizarea E.I.P. din dotare- introducerea obligativităţii purtării măştii contra gazelor în interiorul

instalaţiei, în zonele în care există sau pot apărea gaze sau vapori toxici- semnalizarea cu avertizoare de securitate a zonelor în care pot apărea

gaze sau vapori toxici- realizarea de proceduri clare cu privire la modul de acţiune în cazul

semnalării apariţiei gazelor şi vaporilor toxici- monitorizarea stării de sănătate- introducerea în fişa postului conducătorilor de formaţii de lucru a

prevederii de retragere imediată de la lucru a angajaţilor care nu poartă integral E.I.P. acordat potrivit riscurilor zonei şi activităţii

- executarea de exerciţii periodice de acţiune în caz de pericol de gazare

78

0 1 2 3

2.Substanţe cancerigene prezente în atmosfera locului de muncă (ex. HPA, 3,4 Bp etc.)

7

Măsuri tehnice- amplasarea pe traseele de lucru a unor amenajări

care să conţină întregul echipament necesar în caz de semnalare a gazelor şi vaporilor toxici;

Măsuri organizatorice- identificarea clară a zonelor în care apar în mod frecvent sau accidental gaze

toxice;- utilizarea E.I.P. din dotare;- introducerea obligativităţii purtării măştii contra gazelor în interiorul instalaţiei,

în zonele în care există sau pot apărea gaze sau vapori toxici;- semnalizarea cu avertizoare de securitate a zonelor în care pot apărea gaze sau

vapori toxici;- realizarea de proceduri clare cu privire la modul de acţiune în cazul semnalării

apariţiei gazelor şi vaporilor toxici;- monitorizarea stării de sănătate a lucrătorilor;- introducerea în fişa postului conducătorilor de formaţii de lucru a prevederii de

retragere imediată de la lucru a angajaţilor care nu poartă integral E.I.P. acordat potrivit riscurilor zonei şi activităţii;

- executarea de exerciţii periodice de acţiune în caz de pericol.

3.Temperatura ridicată a obiectelor sau suprafeţelor – jgheaburi, joarde, ţevi, scoarţe etc.

5

Măsuri tehnice- marcarea cu semnalizatoare de avertizare a tuturor zonelor cu pericol

de contact cu suprafeţe care au temperatura ridicată- îngrădirea, pe cât posibil a zonelor în care există posibilitatea de

contact cu suprafeţe care au temperatura ridicată Măsuri organizatorice

- instruire cu privire la riscul de contact, fie şi accidental, cu suprafeţe cu temperatură ridicată;

- utilizarea E.I.P. ignifugat şi rezistent la temperaturi înalte4. Nivel ridicat de zgomot în unele puncte de intervenţie –

în special în zona gurilor de vânt (conform buletinelor de măsurători anexate).

5 Măsuri tehnice- măsuri de combatere a zgomotului la sursă - se realizează prin

modificări constructive aduse echipamentului tehnic, dacă acest lucru este posibil, sau prin adoptarea unor dispozitive atenuatoare speciale; la

79

0 1 2 3alegerea echipamentului tehnic, în condiţii tehnologice comparabile, se va acorda prioritate acelora ce produc zgomotul cel mai mic;

- măsuri de combatere a zgomotului la receptor - constau în izolarea personalului care lucrează într-o zonă zgomotoasă

Măsuri organizatorice- locurile de muncă unde expunerea personală zilnică la zgomot

depăşeşte 85 dB(A) sau unde valoarea maximă a presiunii acustice instantanee neponderate depăşeşte 200Pa, trebuie să fie marcate cu panouri care să arate că purtarea echipamentului individual de protecţie împotriva zgomotului este obligatorie conform Prescripţiilor minime pentru semnalizarea de securitate şi/sau sănătate la locul de muncă. Panourile trebuie să fie amplasate la intrările în zone şi, dacă este necesar, în interiorul acestora. De asemenea, zonele respective trebuie delimitate, iar acolo unde riscul de expunere o justifică şi unde aceste măsuri sunt tehnic posibile, accesul la ele trebuie limitat.

- instruirea personalului privind riscul expunerii la acţiunea zgomotului şi modul de utilizare a echipamentului individual de protecţie împotriva zgomotului;

- examinarea stării auzului personalului care lucrează în locuri de muncă cu niveluri de zgomot ridicate (la angajare şi periodic);

- stabilirea programului de lucru pe posturi de muncă în funcţie de durata expunerii la zgomot.

- efectuarea determinărilor periodice a nivelului de zgomot, conform prevederilor legale.

5.Strălucire – contrast între metalul incandescent sau zgură şi mediul general.

5

Măsuri organizatorice- utilizarea ochelarilor şi vizierelor de protecţie- verificarea prin control permanent, din partea şefului formaţiei,

şi/sau prin sondaj, din partea şefilor ierarhic superiori cu privire la utilizarea ochelarilor şi vizierelor de protecţie

6. Acumulări masive de pulberi (conform buletinelor de măsurători anexate).

5 Măsuri tehnice- Adoptarea, atunci când se poate, a metodelor de lucru cu degajare

minimă de pulberi.

80

0 1 2 3Măsuri organizatorice

- Examinarea medicală a muncitorilor potrivit prevederilor legale;- Efectuarea de măsurători periodice a noxelor din mediul de muncă;- Utilizarea E.I.P. pentru combaterea acţiunii pulberilor

pneumoconiogene asupra organismului (măşti contra prafului, ochelari de protecţie etc.);

- Controlul periodic efectuat de conducătorii proceselor de muncă vizând dotarea şi utilizarea de către angajaţi a echipamentelor de protecţie;

- Instruirea angajaţilor cu privire la riscurile de îmbolnăvire profesională din caza pulberilor pneumoconiogene, metode de combatere sau diminuare a acestor riscuri şi accentuarea importanţei utilizării E.I.P. şi a celorlalte mijloace de protecţie din dotare.

7.

Acumulări de gaze sau vapori explozivi – disocierea apei în furnal la pătrunderea accidentală – (distrugere instalaţie de răcire) – în faza de golire a furnalului poate conduce la apariţia hidrogenului - explozie

5

Măsuri tehnice- proiectarea şi realizarea unor sisteme de avertizare sonoră şi optică a

prezenţei vaporilor inflamabili sau exploziviMăsuri organizatorice

- identificarea clară a zonelor în care apar în mod frecvent sau accidental vapori inflamabili sau explozivi

- introducerea în fişa postului conducătorilor de formaţii de lucru a prevederii de retragere imediată de la lucru a angajaţilor care nu poartă integral E.I.P. acordat potrivit riscurilor zonei şi activităţii

- asigurarea tuturor mijloacelor de prevenire şi stingere a incendiilor prevăzute de legislaţia în domeniu

- semnalizarea riscurilor- instruirea periodică pe linie de P.S.I

8.Executarea de operaţii neprevăzute în sarcina de muncă sau de o altă manieră decât prevederile tehnice de lucru.

5

Măsuri organizatorice- Instruirea lucrătorilor privind consecinţele nerespectării restricţiilor

de securitate – neutilizarea sau utilizarea incompletă a mijloacelor de protecţie, efectuarea de operaţii care nu sunt trecute în fişa postului etc.

- verificarea prin control permanent, din partea şefului formaţiei, şi/sau prin sondaj, din partea şefilor ierarhic superiori

9. Prindere, antrenare de către trolii, vinciuri, maşina de 4 Măsuri tehnice

81

0 1 2 3

perforat şi astupat orificii de evacuare a fontei.

- repararea şi montarea tuturor dispozitivelor de protecţieMăsuri organizatorice

- interzicerea îndepărtării dispozitivelor de protecţie- verificarea stării fizice a elementelor active ale echipamentelor

înainte de începerea lucrului- marcarea, potrivit reglementărilor în vigoare, a tuturor zonelor

periculoase în care se poate manifesta riscul de prindere, antrenare, strivire, lovire etc. de către organe de maşini în mişcare sau de către subansamble mobile

- interzicerea începerii sau continuării lucrului dacă se constată lipsa, deteriorarea sau amplasarea incorectă a dispozitivelor de protecţie

- instruirea lucrătorilor şi verificarea modului în care se respectă regulile de securitate

10.Lovire de către mijloacele de transport auto şi/sau CF la deplasarea prin incinta combinatului.

4

Măsuri organizatorice- Instruirea lucrătorilor privind importanţa respectării codului de circulaţie

rutieră şi a restricţiilor legate de zonele de circulaţie feroviară- Interzicerea, ca şi instruirea lucrătorilor în acest sens, a staţionării sau

deplasării pe căile de acces auto de pe drumurile publice, pe liniile de tramvai sau în apropierea căilor ferate

- Instruirea lucrătorilor privind modul de deplasare pe drumurile publice care nu sunt prevăzute cu trotuare de acces pietonal etc.

- Delimitarea fizică şi semnalizarea corectă şi vizibilă a zonei de lucru- Marcarea zonelor de lucru, în conformitate cu prevederile legale şi

instrucţiunile proprii de protecţie a muncii;- Dacă este posibil, interpunerea unui obstacol, marcat corespunzător, pe

banda de circulaţie din vecinătatea zonei de lucru, înaintea acesteia, în sensul de deplasare a mijloacelor auto;

- Accentuarea în cadrul instruirii de protecţie a muncii a aspectelor privind importanţa respectării codului de circulaţie rutieră;

11. Jet, erupţie de fontă, zgură, cocs incandescent – la perforări accidentale armături – jet de vapori de apă –

4 Măsuri tehnice- verificarea tuturor traseelor cu fluide energetice, şi remedierea acestora

82

0 1 2 3

opăriri.

- îngrădirea, pe cât posibil a zonelor în care există posibilitatea de apariţie jeturilor cu fluide energetice

Măsuri organizatorice- Instruirea lucrătorilor privind consecinţele nerespectării restricţiilor

de securitate – neutilizarea sau utilizarea incompletă a mijloacelor de protecţie etc.

- verificarea prin control permanent, din partea şefului formaţiei, şi/sau prin sondaj, din partea şefilor ierarhic superiori cu privire la respectarea restricţiilor de securitate

- examinarea executanţilor cu privire la respectarea IL-urilor şi a regulilor de securitatea muncii.

- semnalizarea corespunzătoare a riscurilor la locurile de muncă

12.Temperatură ridicată a aerului (conform buletinelor de măsurători anexate) – lucrul în vecinătatea furnalului, zgurii, fontei topite etc.

4

Măsuri organizatorice- personalul care lucrează în microclimat cald va beneficia de pauze

pentru refacerea capacităţii de termoreglare, ale căror durată şi frecvenţă se stabilesc în funcţie de intensitatea efortului fizic şi de valorile parametrilor de microclimat.

- se vor amenaja spaţii fixe cu microclimat corespunzător- se va asigura apă carbogazoasă salină, în cantitate de 2-4

litri/persoană/schimb, distribuită la temperatura de 16 – 180 C

13. Omisiuni în prestabilirea operaţiilor de muncă 4

Măsuri tehnice- achiziţionarea E.I.P. corespunzător activităţii ce urmează a fi

desfăşurată potrivit reglementărilor în vigoare.Măsuri organizatorice

- reanalizarea tuturor procedurilor de lucru şi a instrucţiunilor interne cu implicaţii în protecţia muncii şi actualizarea acestora, pentru a realiza activitatea economica respectând cel puţin condiţiile minime de securitate prevăzute în actele normative în vigoare.

14. Efort dinamic – trasee mari, manipulare manuală mase mari

4 Măsuri organizatorice- Pentru prevenirea riscurilor determinate de efortul fizic, trebuie evitate:

poziţiile de muncă vicioase şi/sau fixe; mişcările extreme;

83

0 1 2 3 mişcările bruşte; mişcările repetitive.

În acest sens, angajatorul trebuie să asigure: respectarea criteriilor ergonomice privind proiectarea

locurilor de muncă şi a activităţii; instruirea şi formarea adecvată a angajaţilor privind modul de

desfăşurare a activităţii profesionale, apelând la specialiştii din domeniul securităţii şi sănătăţii în muncă

în activităţile profesionale cu efort fizic mare, repartizarea angajaţilor cu vârsta peste 45 ani se va face numai cu avizul medicului de medicina muncii

examinarea medicală a angajaţilor potrivit prevederilor legale

84

3.3.7. INTERPRETAREA REZULTATELOR EVALUĂRII

Nivelul de risc global calculat pentru locul de muncă este egal cu 3,76,

valoare ce îl încadrează în categoria locurilor de muncă cu nivel de risc

inacceptabilMERGEFORMAT.

Rezultatul este susţinut de “Fişa de evaluare”, din care se observă că din

totalul de 52 factori de risc identificaţi , 14 depăşesc, ca nivel parţial de risc,

valoarea 3: 2 încadrându-se în categoria factorilor de risc maxim, 6 încadrându-se

în categoria factorilor de risc mare, iar ceilalţi 6 încadrându-se în categoria

factorilor de risc mediu.

Cei 14 factori de risc ce se situează în domeniul inacceptabil sunt:

F31 Acumulări de gaze toxice - ex. hidrogen sulfurat, CO, N2, SO2 etc. - intoxicaţii

- N.V.P.R. 7

F33 Substanţe cancerigene prezente în atmosfera locului de muncă (ex. HPA, 3,4 Bp etc.)

- N.V.P.R. 7

F16 Temperatura ridicată a obiectelor sau suprafeţelor – jgheaburi, joarde, ţevi, scoarţe etc.

- N.V.P.R. 5

F25 Nivel ridicat de zgomot în unele puncte de intervenţie – în special în zona gurilor de vânt (conform buletinelor de măsurători anexate).

- N.V.P.R. 5

F27 Strălucire – contrast între metalul incandescent sau zgură şi mediul general.

- N.V.P.R. 5

F30 Acumulări masive de pulberi (conform buletinelor de măsurători anexate).

- N.V.P.R. 5

F32 Acumulări de gaze sau vapori explozivi – disocierea apei în furnal la pătrunderea accidentală – (distrugere instalaţie de răcire) – în faza de golire a furnalului poate conduce la apariţia hidrogenului - explozie

- N.V.P.R. 5

F38 Executarea de operaţii neprevăzute în sarcina de muncă sau de o altă manieră decât prevederile tehnice de lucru.

- N.V.P.R. 5

F1 Prindere, antrenare de către trolii, vinciuri, maşina de perforat şi astupat orificii de evacuare a fontei.

- N.V.P.R. 4

F2 Lovire de către mijloacele de transport auto şi/sau CF la deplasarea prin incinta combinatului.

- N.V.P.R. 4

F8 Scurgere liberă de material topit – ex. la perforarea jgheaburilor.

- N.V.P.R. 4

F13 Temperatură ridicată a aerului (conform buletinelor de măsurători anexate) – lucrul în vecinătatea furnalului, zgurii, fontei topite etc.

- N.V.P.R. 4

F34 Omisiuni în prestabilirea operaţiilor de muncă - N.V.P.R. 4

F36 Efort dinamic – trasee mari, manipulare manuală mase mari

- N.V.P.R. 4

85

Pentru diminuarea sau eliminarea celor 14 factori de risc (care se situează

în domeniul inacceptabil), sunt necesare măsurile generic prezentate în “Fişa de

măsuri propuse”.

În ceea ce priveşte repartiţia factorilor de risc pe sursele generatoare,

situaţia se prezintă după cum urmează

40,38%, factori proprii mijloacelor de producţie;

23,08%, factori proprii mediului de muncă;

7,69%, factori proprii sarcinii de muncă;

28,85%, factori proprii executantului.

Din analiza Fişei de evaluare se constată că 82,69% dintre factorii de risc

identificaţi pot avea consecinţe ireversibile asupra executantului (DECES sau

INVALIDITATE)

86

Fig.III.2. PONDEREA FACTORILOR DE RISC IDENTIFICAŢI DUPĂ ELEMENTELE SISTEMULUI DE MUNCĂ

NIVEL GLOBAL DE RISC: 3,76

87

CAPITOLUL 4CONCLUZII

CONCLUZIILE EVALUĂRII

Având în vedere necesitatea unei bune gestionări a riscurilor la nivel de unitate şi noile cerinte legale s-a decis realizarea evaluării riscurilor de accidentare şi imbolnăvire profesională pe posturile de lucru. Pentru aceasta s-a folosit ca bază teoretică şi mod de lucru metoda Institutului Naţional de Cercetare – Dezvoltare pentru Protecţia Muncii. Echipa constituită a parcurs pe baza premiselor teoretice şi practice etapele metodei realizând Fişa de Evaluare a Postului de Lucru şi Fişa de Măsuri Propuse.

În urma determinării nivelurilor partiale de risc pentru factorii de risc identificati pe componentele sistemului de muncă avem următoarea repartizare:

factori de risc proprii mijloacelor de productie 40,38 % factori de risc proprii executantului 28,85 % factori de risc proprii mediului de munca 23,08% factori de risc proprii sarcinii de munca 7,69 %

Se poate concluziona că sarcina de muncă este prea puţin riscanta dar realizată cu mijloace de producţie care au multe riscuri într-un mediu cu pericol moderat prin executanţi mai puţin riscanţi.

Altă interpretare , mai aproape de realitate , o putem realiza în functie de ponderea nivelurilor de risc inacceptabile în fiecare componenta a sistemului de muncă, astfel: lucrătorul execută riscant, în mediu plin de riscuri, sarcini puţin riscante cu mijloace prea puţin periculoase.

Cert este că nivelul de risc al factorilor de mediu, certificat de buletinele de analiză, este cel mai ridicat şi prin realizarea măsurilor propuse se poate obtine o scădere importantă a nivelului de risc al postului de lucru.

Nivelurile factorilor de risc proprii executantului sunt ridicate şi, prin diminuarea lor cu măsurile tehnice şi organizatorice se pot obţine scăderi importante a nivelului de risc.

Prioritizarea termenelor pentru îndeplinirea măsurilor se face respectând ordinea ierarhică generică:

măsuri de prevenire intrinsecă măsuri de protecţie colectivă măsuri de protecţie individuala

Angajatorul realizează Planul de Prevenire şi Protecţie cu o justificare economică şi socială a ierarhizării măsurilor de prevenire.

88

CONCLUZIILE FINALE

Furnalul constitue agregatul propriu-zis destinat producerii fontei necesare procesului de elaborare a oţelului în convertizor. Elaborarea fontei fiind un proces continuu, alimentarea furnalului cu materii prime şi cocs se realizează în mod ritmic pe măsura coborârii coloanei de material, ca urmare a arderii cocsului, procesului de topire şi a evacuării periodice a produselor rezultate. Încărcarea furnalului se face cu porţii alternative de minereu (aglomerat, pelete) şi de cocs.

Continuitatea acestui proces tehologic face ca o serie complexă şi diversă de factori de risc de accidentare şi de îmbolnăvire profesională să actioneze asupra personalului de deservire. Permanenta grijă a managementului pentru scăderea nivelului general de risc se reflectă într-o serie de măsuri tehnice şi organizatorice la nivelul departamentului. Multe din aceste măsuri au o influentă directă asupra reducerii costului pe tona de fontă dar toate au o importantă contribuţie la scăderea costului datorat incidentelor.

Consecinţele unor incidente de orice natură pot fi privite sub aspecte umane, economice, de mediu, sociale etc.

Fig. IV.1. Elementele componente ale sistemului de muncă

Privitor doar la aspectul economic, incidentele au 5 mari categorii de costuri:- Compensaţii şi beneficii - de natură medicală şi de reabilitare, pensii şi

remuneraţii, recompense, indemnizaţii în caz de deces sau invaliditate de lungă durată;

Oameni

Mediu înconjurător

Procese de lucru

Bunuri materiale

89

- Costuri legale sau de litigii - onorarii legale, penalităţi, amenzi şi citaţii, martor expert, lichidări, revendicări sindicale;

- Timp, productivitate şi producţie - înlocuire de produs, observarea accidentului şi însoţirea victimei la spital, timpul consumat de investigatori, operaţii de curăţire şi asistenţă, costuri de analize de laborator, reparare echipamente şi instalaţii, pregătire profesională pentru lucrătorii de înlocuire, eficienţa scăzută a înlocuitorilor, ore suplimentare, produse rejectate, costuri de producţie de serie mică, materiale de curăţire, costuri de punere în funcţiune şi demarare;

- Material, echipament şi bunuri - pierdere de clientelă şi produse returnate, înlocuire de echipament şi fonduri de imobilizări, chirii şi înlocuire de echipament, timp de întrerupere al procesului şi pierderi, furnituri de urgenţă şi materiale de curăţire;

- Diverse - onorariu expert consilier, activităţi de Relaţii Publice, costuri de transportare a victimelor;

Scăderea numărului de incidente tehnice şi a incidentelor şi accidentelor de muncă trebuie să fie obiectivul angajatorului în toate etapele procesului de producţie. În cadrul Departamentului Furnale prin scăderea numărului de accidente şi prin scăderea nivelului general de risc de la 4,53 la 3,67 pentru locul de muncă Furnalist Platformă s-a demonstrat posibilitatea ridicării nivelului de siguranţă prin măsuri tehnice şi organizatorice.

Acesta este un început pentru imbunătăţirea continuă a tuturor componentelor procesului de muncă ( oameni, mediu înconjurător, procese de lucru, bunuri materiale).

90

CAPITOLUL 5

STUDIU DE CAZ – ACCIDENT DE MUNCĂ

Pentru a pregăti execuţia lucrării de consolidare a platformei de turnare, firma contractoare trebuia să dezasambleze conductele vechi aferente instalaţiei de răcire care era, la rândul lor, susţinute de stâlpi turnaţi şi o platformă intermediară din beton.

• Victima s-a urcat la locul de muncă pe o scară de lemn; scara nu era corespunzătoare din cauză că era confecţionată din lemn şi nu era fixată în mod corespunzător. Scara aparţinea contractorului.

• Pentru că la locul accidentului nu au fost martori, putem doar să facem supoziţii pentru a încerca să aflăm ceea ce s-a întâmplat pe baza declaraţiilor şefului de echipă şi din analiza efectuată la locul accidentului.

• Pe baza declaraţiilor oferite de şeful de echipă din partea contractorilor, victima a ajuns la locul de muncă singur, fără să fie supravegheat de altcineva (şeful de echipă nu poate lucra la înălţime din cauza unor interdicţii medicale; astfel, acesta nu a putut urca pe scară).

• Victima a tăiat, probabil, partea de est a conductei, iar atunci când s-a mutat în partea de vest, a fost nevoit să stea pe o conductă mai mică (cu diametru de 250 mm), fără să fie asigurat cu ajutorul unei centuri de siguranţă.

• Când aproape finalizase de tăiat, conducta s-a rotit brusc, din cauza protecţiei de beton de la partea superioară; conducta s-a rotit, probabil din cauza modificării centrului de greutate, şi a rupt ultima parte a bucăţii rămasă netaiată. Din cauza rotirii, partea tăiată a lovit, probabil victima, iar aceasta a căzut la pământ.

• La sosirea ambulanţei (care a ajuns imediat la locul evenimentului),

victima decedase deja.

91

Fig. V.1.Reprezentarea locului şi etapelor de lucru

Fig. V.2. Vedere asupra situaţiei în etepa premergătoare accidentului

92

Fig. V.3. Secţionarea unui suport de sprijin al ţevii

Fig. V.4. Secţionarea ţevii

93

Fig. V.5. Rotaţia ţevii

Fig. V.6. Poză de la locul accidentului

94

Fig. V.6. Mişcarea ţevii prin rotaţie datorită schimbării centrului de greutate

Fig. V.7. Arborele cauzal (lovire prin deplasarea ţevii)

Lovire prin

deplasarea ţevii

Neasigurarea ţevii împotriva rotirii

Nerespectarea instrucţiunilor de

lucru

Supervizare insuficientă a lucrătorilor de către seful

de formaţie contractor

Lipsa inplicării maistrului

Verificare insuficientă

a instrucţiunilor de lucru

Verificare insuficientă de

către beneficiar

Coordonare insuficientă

Montaj iniţial incorect al ţevii

Verificare insuficientăa pregătirii lucrărilor

95

Fig. V.7. Arborele cauzal (Cădere de la înălţime)

Cauzele producerii evenimentului au fost admiterea efectuării activităţii de debitare a conductei fără asigurarea dotării lucrătorului cu echipament individual sau colectiv de protecţie specific lucrului la înălţime contrar prevederilor art.13, lit f. din Legea 319 din 2006 coroborat cu pct.5.2. din secţiunea a-2-a, partea B a anexei 4 la HG 300 privind cerinţele minime pentru şantierele temporare sau mobile şi a Planului Propriu de securitate în muncă pentru lucrarea efectuată.

Pregătirea insuficientă

a lucrului

Nu sunt luate măsuri de protecţie

colective:bariere, schele

Verificare insuficientă

a instrucţiunilor contractorului

Cădere de la

înălţime

Evaluare necorespunzătoare

a sarcinii

Nepurtarea centurii de siguranţă

Neasigurarea împotriva căderii

Victima a refuzat să utilizeze centură de

protecţie

Lipsa de reacţie a sefului de formaţie

Victima a hotărât să lucreze

de pe platforma de beton

Victima se află

în poziţie periculoasă

Comportament de securitate impropriu

al contractorilor

Contractorul nu respectă

instrucţiunile

96

BIBLIOGRAFIE

[1].Evaluarea riscurilor de accidentare şi îmbolnăvire profesionala - Metoda I.N.C.D.P.M. Bucureşti.

[2]. Metalurgie generală – Prof. Silvia Vacu

[3]. Legea securităţii şi sănătăţii în muncă nr.319 / 2006.

[4]. Norma metodologică de aplicare a prevederilor legii securităţii şi sănătăţii în muncă nr.319 / 2006.

[5]. H.G. 1146/2006 privind cerinţele minime de securitate şi sănătate pentru utilizarea în muncă de către lucrători a echipamentelor de muncă.

[6]. Managementul de risc – Suport curs I.R.C.A.

[7]. Informare – European Agency for Safety and Health at Work

97