Tratarea i ValorificareaDeeurilor din Industria de Prelucrare aMetalelor Feroase

Cuprins

Introducere Capitolul I1.1 Reglementri legislative aplicabile n industria de prelucrare a metalelor feroase i deeuri reziduale n urma activitilor1.2 Metode i variante tehnologice specifice industriei de prelucrare a metalelor feroaseCapitolul II2.1 Descrierea general a profilului unitaii2.2 Descrierea tehnologiilor existente n unitate2.3 Factorii care influeneaza semnificativ performanele procesului2.4 Bilanuri de materii prime, materiale i utiliti2.5 Inventarul emisiilor rezultateCapitolul III3.1 Msuri de prevenire i reducere a deeurilor3.2 Colectarea i transportul deeurilor solide3.3 Metode de tratare a deeurilor rezultate3.4 Msuri de depozitare specificeConcluziiBibliografie

Introducere

n orice activitate desfurat n industrie, n agricultur, n comer, n gospodriile colective sau individuale, se produc reziduuri care au fost definite ca fiind reziduuri industriale, reziduuri menajere i reziduuri stradale i n componena acestora exist materii prime, materiale refolosibile i energie potenial care pot fi colectate, recuperate i valorificate ca atare sau prin prelucrare.Materialele refolosibile metalice i au sursele n reziduurile industriale (refuzuri, resturi, rebuturi), n reziduuri menajere (obiecte metalice de uz casnic uzate) i n reziduuri stradale (diverse obiecte metalice casate, pierdute sau aruncate).Materialele feroase refolosite apar n reziduurile industriale provenite din industria siderurgic n care se elaboreaz fonta i oelul, coninnd toat diversitatea de ramuri industriale n care produsele siderurgice sunt prelucrate (construcii de maini) sau sunt utilizate ca atare (n construcii, ci ferate etc.) i terminnd cu recuperarea prii feroase din mijloacele fixe casate.n funcie de sursele industriale unde se formeaz materialele feroase se poate stabili urmtoarea clasificare:-materiale feroase refolosite rezultate din industria siderurgic;-materiale feroase refolosite provenite din activitatea industrial n care se prelucreaz sau se utilizeaz produse siderurgice;-materiale feroase refolosite provenite din casri de fonduri fixe.Materialele refolosibile feroase din industria siderurgicStructura acestei grupe de materiale feroase rezultate n industria siderurgic este complex i de aceea clasificarea lor se rezum numai la urmtoarele dou categorii:- materiale feroase prfoase;- materiale feroase sub form de buci.Materialele feroase prfoase. Aceste materiale feroase, sub form de praf sau ml, provin de la instalaiile de epurare a gazelor evacuate i a apelor uzate rezultate din procesele tehnologice siderurgice. Colectarea lor se face att sub aspect ecologic, pentru evitarea polurii aerului i a apei, ct i sub aspectul economic pentru valorificarea intrinsec ca materie prim de nlocuire a celei obinute n ar sau din import.Cantitatea acestor materiale este de circa 25 % din componena gazelor descrcate n atmosfer la seciile siderurgice, de unde rezult c la un milion de tone de oel produs ntr-un an se pot obine, din gazele evacuate n atmosfer, ntre 25 30 mii tone materiale feroase refolosibile cu un coninut de 6070% Fe, care raportat la producia de 1 milion tone oel totalizeaz o cantitate de 20 mii tone pe an.n apele uzate, evacuate din sectorul laminoare, se gsesc, de asemenea, cantiti de materiale feroase cu un coninut de 6070 % Fe care, raportate la producia anual de 40 milioane tone oel, totalizeaz o cantitate de circa 20 mii tone pe an.Materiale feroase sub form de buci rezult nemijlocit din procesele de elaborare a fontei i oelului i din procesele de laminare i nu din materiale secundare provenite din epurarea gazelor i a apei uzate, ca n cazul materialului feros sub form de praf.Din punct de vedere al cantitii, materialele feroase n buci depesc cu mult cantitile materialelor feroase sub form de praf. n cadrul combinatelor siderurgice sursele de materiale feroase sub form de praf sau buci pot fi grupate n funcie de sectoarele tehnologice.n cadrul unei industrii de prelucrare a metalelor feroase au loc procese precum: Deformarea la cald i la rece Laminarea la cald Laminarea la rece Extragerea oelului Trefilarea Acoperirea continu Galvanizarea n serie

Tehnologia aleas pentru a fi descris n acest proiect este Laminarea la cald.n laminarea la cald mrimea, forma i proprietile metalurgice ale oelului sunt schimbate de repetata compresie a metalului cald (temperatura crescnd de la 1050 la 13000C) ntre laminorii cu acionare electric. Input-ul de oel pentru laminarea la cald variaz n form i structur - lingouri turnate, oel n brame, blocuri de oel, lingouri, grinzi profilate semifabricate depinznd de produsul care trebuie fabricat. Produsele obinute din laminarea la cald sunt de obicei clasificate n dou tipuri fundamentale conform formei lor: produse plate sau lungi.Producia total a UE n 1996 a produselor laminate la cald (HR) a fost de 127.8 milioane de tone din care banda de oel semnific 79.2 milioane de tone (cca. 62%). Marea majoritate a produselor plate HR sunt larg deformate. Restul de 38% din produsele HR sunt produse lungi cu aproximativ 48.5 milioane de tone n 1996. Cele dou mari ri fabricante sunt Italia cu aproximativ 11.5 milioane de tone i Germania cu 10.3 milioane de tone; urmate de Marea Britanie (7 milioane de tone) i Spania (6.8 milioane de tone). Cea mai mare parte a sectorului de produse lungi n termeni ai tonajului este producia de srm care simbolizeaz aproximativ o treime din producia total urmat de oel-beton (fierbeton) i bari de comer cu o parte aproximativ de un sfert din fiecare producie.Instalaiile cu laminoare la cald de obicei includ urmtorii pai ai procesului: condiionarea input-ului (arderea cu flam, lefuirea); nclzirea la temperatura laminarului; ndeprtarea underului; laminarea (degroarea incluznd intervalul reducerii, laminarea pn la dimensiunea final) finisarea (debavurarea, tierea longitudinal, crestarea). Sunt clasificate dup tipul produsului pe care l produc i dup caracteristica proiectului: laminor de lingouri i laminor de brame, laminor de benzi, laminoare de tabl, laminoare pregtitoare pentru profiluri laminate i laminoare pentru bare de oel, laminoare de profiluri i structurale i laminoare de evi.Principalele probleme de mediu pentru laminarea la cald sunt emisiile n aer, n special NOx i SOx; consumul de energie al cuptoarelor; emisiile de praf de la manipularea produsului, tratarea suprafeei prin laminare sau mecanic; uleiul i substanele solide din apa uzat i deeuri coninnd ulei.Emisiile n ap provenite de la laminarea la cald implic n principal produi petrolieri- i eflueni cu coninut solid n categoria de 5 pn la 200 mg/l totalul de solide suspendate i 0.210 mg/l hidrocarburi. Deeurile cu coninut uleios provenite de la tratarea apei uzate erau raportate aflndu-se de la 0.436 kg/t depinznd de tipul laminarului.

I.1.1 Reglementri legislative aplicabile n industria de prelucrare a metalelor feroase si deeuri reziduale in urma activitilor

Cadrul legislativ general pentru gestionarea deeurilor n Romnia este reprezentat prin:- Directiva Cadru 2008/98/CE privind deeurile: Principalul obiectiv al directivei este prevenirea generrii deeurilor i reducerii impactului asociat al acestora asupra mediului dar i reducerea efectelor generale ale folosirii resurselor, creterea eficienei resurselor, iar dintre acestea modificri importante aduse de aceast directiv enumerm: adugarea unui mecanism ce permite clasificarea momentului n care un deeu nceteaz s mai fie un deeu, introducerea ierarhiei deeurilor ca o ordine a prioritilor pentru ceea ce reprezint cea mai bun obiune din punct de vedere al proteciei mediului, includerea prevederilor referitoare la deeuri periculoase.- Legea Proteciei mediului 256/2006, care aprob Ordonana de Urgen 195/2005;- Ordonana de Urgen a Guvernului 78/2000 privind regimul deeurilor, modificat i aprobat prin Legea 426/2001;- Hotrrea de Guvern 856/2002 privind evidena gestiunii deeurilor i pentru aprobarea listei cuprinznd deeurile, inclusiv deeurile periculoase.- Directiva Cadru privind deeurile nr.75/442/EEC, amendat de Directiva nr.91/156/EEC (Legea nr. 426/2001 pentru aprobarea Ordonanei de Urgen nr.78/2000 privind regimul deeurilor): reglementeaz activitile de gestionare a deeurilor n condiii de protecie a sntii populaiei i a mediului.-Directiva nr.91/689/EEC privind deeurile periculoase (Legea nr. 426/2001 pentru aprobarea Ordonanei de Urgen nr.78/2000 privind regimul deeurilor): Reglementeaz activitile de gestionare a deeurilor periculoase n condiii de protecie a sntii populaiei i a mediului.-Directiva nr.75/439/EEC privind uleiurile uzate, amendat de Directiva nr.87/101/EEC i de Directiva nr.91/692/EEC (Hotrrea de Guvern nr.662/2001 privind gestionarea uleiurilor uzate, completat i modificat de Hotrrea de Guvern nr.441/2002; Hotrrea de Guvern nr.1159/2003 pentru modificarea Hotrrii de Guvern nr.662/2001 privind gestionarea uleiurilor uzate): reglementeaz activitile de gestionare a uleiurilor uzate, pentru evitarea efectelor negative asupra sntii populaiei i asupra mediului. Se refer la condiiile de colectare a anumitor tipuri de uleiuri uzate.-Directiva nr.99/31/EC privind depozitarea deeurilor (Hotrrea de Guvern nr.349/2005 privind depozitarea deeurilor): stabilete cadrul legal pentru desfurarea activitii de depozitare a deeurilor, att pentru realizarea, exploatarea, monitorizarea, nchiderea i urmrirea postnchiderii depozitelor existente. Aprob procedurile preliminare pentru acceptarea deeurilor la depozitare, criteriile pentru acceptarea deeurilor la depozitare i lista naional de deeuri acceptate n fiecare clas de depozit de deeuri. Aprob Normativul tehnic privind depozitarea deeurilor.-Directiva nr.2000/76/EC privind incinerarea deeurilor (Hotrrea de Guvern nr.128/2002 privind incinerarea deeurilor modificat i completat de Hotrrea de Guvern nr.268/2005): reglementeaz activitile de incinerare i coincinerare i msurile de control i urmrire a instalaiilor de incinerare i coincinerare. Aprob Normativul tehnic privind incinerarea deeurilor.-Decizia nr.2000/532/CE, amendat de Decizia nr.2001/119 privind lista deeurilor (care nlocuiete Decizia nr.94/3/CE privind lista deeurilor i Decizia nr.94/904/CE privind lista deeurilor periculoase). Hotrrea de Guvern nr.856/2002 privind evidena gestionrii deeurilor i aprobarea listei cuprinznd deeurile, inclusiv deeurile periculoase: reglementeaz evidena gestionrii deeurilor colectate, transportate, depozitate temporar reciclate i eliminate.Agenda 21 (Dezvoltarea Durabil) cu privire la gestionarea deeurilor, este programul de aciune pentru secolul XXI, aprobat unanim, n iunie 1992, de ctre cele peste 170 de state, participante la Conferina pentru Mediu i Dezvoltare a Naiunilor Unite, aa-numitul summit planetar, de la Rio de Janeiro.n Agenda 21, gestionarea durabil a deeurilor este tratat avnd n vedere urmtoarele aspecte:- ndeprtarea ecologic a deeurilor periculoase;- mpiedicarea folosirii ilegale a unor astfel de deeuri pe plan internaional;- gestionarea compatibil cu mediul a deeurilor solide i a nmolurilor de la staia de epurare;- gestionarea sigur i ecologic a deeurilor radioactive.Conform BREF-ului pentru industria de prelucrare a materialelor feroase, intalnim: recomandri precum HELCOM (The Baltic Marine Environment Protection Commission) i PARCOM (European investment firm). Recomandarea HELCOM 11/71. nc din 1 ianuarie 1995, emisiile de praf de la diferite prelucrri ( incluznd laminare, cuptoarele de la laminoare i tiere) ale fierului i oelului din industrie, trebuiesc a fi evitate sau colectate i filtrate nainte de a intra n atmosfer.2. Emisiile fugitive provenite de la toate tipurile de prelucrri trebuiesc a fi evitate atta timp ct exista tehnici viabile ca de ex. ncapsularea, evacuarea prin hote combinate.3. Filtrele textile sau tehnologia echivalente ale mediului ar trebui s fie utilizate pentru epurarea pulberilor, pentru gazele secundare de la furnale de purja i cuptoarele bazate pe oxigen, n cuptoare cu arc electric i n operaiile de tiere i lefuire.Cnd se utilizeaz aceste tehnologii, coninutul de particule materiale coninute n gazele filtrate ar trebui, precum o valoare directoare, s nu depeasc 10 mg/m3.n orice caz, particulele de materiale coninute n gazele filtrate nu ar trebui s depeasc 50 mg/m3.4. Un bun proces trebuie controlat, aprat i monitorizat periodic n vederea meninerii reduse a emisiilor. Din 1987 emisiile de pulberi au fost msurate ncontinuu. Dac emisiile de particule sunt 5 kg/h sau mai mult sau emisiile de cadmiu sunt de 5 g/h sau mai mult iar instalaiile cu emisii de particule ntre 2-5 kg/h utilajele ar trebui echipate cu instrumente de msurare care determin continuu opacitatea gazului rezidual, de ex. transmisia optic. Recomandarea PARCOM 92/3 referitoare la limitarea polurii din producia secundar nou i laminoare.Prile contractante la convenia de prevenire a polurii marine de la sursele din diferitele ri au czut de acord: Msurile vor trebui luate pentru reducerea emisiilor de NOx la instalaiile de decapare unde se utilizeaz acidul azotic iar emisiile de NOx (ca NO2) depesc 5 tone /an. Msurile ar trebui s inteasc spre o rat de reducere de cel puin 70%.Cel puin din 95% din apa de proces (de ex. apa din rcirea direct) ar trebui recirculat de la laminarea la cald i mainile de turnare continu.Evacurile solidelor suspendate i a uleiurilor prin scurgeri din sistemele de ap de proces din laminarea la cald nu vor depi 50 g din oel prelucrat pentru solidele suspendate i 10 g pentru ulei.nainte de evacuarea emulsiilor de ulei uzate proveinte din laminarea la rece ar trebui efectuat tratarea de ex. prin ultrafiltrare. Evacurile din laminarea la rece nu vor depi 5 g/ton oel procesat pentru ulei. Pentru instalaiile cu sisteme de ap uzat integrat, evacuarea total anual nu ar trebui s depeasc suma produciei anuale multiplicat cu valorile de mai sus pentru fiecare proces.

I.1.2 Metode i variante tehnologice specifice industriei de prelucrare a metalelor feroase

Laminoarele la cald sunt clasificate dup tipul de produs fabricat i prin caracteristicile proiectate.Laminoare de bluming / brameLaminoarele de bluming / brame sunt utilizate pentru a lamina lingouri turnate n produse semifinite, cum ar fi blumingul i bramele, care vor fi apoi procesate n alte laminoare. Materialul brut este nclzit n cuptoare de nmuiere pn la aprox. 1300C i apoi formate pe dou standuri nalte reversibile grele, prin 1530 treceri.Materialul de laminat este deplasat de-a lungul mesei de laminat, poziionat cu ajutorul unor manipulatoare i alimentat n fanta de laminare. Materialul este rotit repetat la 90 fa de axa longitudinal pe timpul seriilor de treceri.Principala diferen ntre standurile de laminat bluming i brame este nlimea mai mare a standurilor utilizate pentru laminarea bramelor. Aceasta se datoreaz caracteristicilor produsului; ntruct laminoarele de brame sunt n principal utilizate pentru laminarea de produse semifinite plate, este necesar o curs mai mare a cilindrilor superiori.Un alt sistem de laminare este standul universal de brame. Cilindrii sunt aranjai n perechi verticale i orizontale succesive. Cilindrii verticali formeaz laturile nguste.Produsele laminate semi-finite sunt tiate la ambele capete i mprite n lungimi ordonate. Defectele de suprafa ale produsului pot fi ndeprtate prin scarificare cu flacr. Odat cu creterea n pondere a produselor turnate continuu, numrul i importana laminoarelor de bluming/ brame a sczut. n 1998 numrul lor a sczut la 18 dintr-un total de 67 n 1993.Laminoare de benzi la caldPentru producia de benzi la cald, brama cald dup decojire trece prin laminorul de degroare (brut), unde este redus de la o grosime de aprox. 120300 (500) mm la aprox. 2050 mm (bar de transfer). Degroarea poate include de asemeni o reducere a limii.Aceast degroare este fcut fie prin mai multe treceri printr-un singur stand de laminare, prin ntoarcere repetat dus-ntors, fie prin trecere continu prin mai multe standuri de degroare.

Construcii tipice de laminoare de benzi la caldMaterialul redus la o bar de transfer este ndreptat ctre trenul de finisare prin intermediul unei mese cu role, care n unele cazuri se combin cu o aa zis cutie de rulare. nainte de a intra ntr-un tren de standuri de laminare pentru reducerea grosimii la dimensiunea final (ntre 1,2 i 20 mm), bara de transfer este tiat la capete. Temperatura controlat de laminare din trenul de finisare, implicnd rcirea controlat a benzii instalat pe masa de ieire, asigur parametrii tehnologici cerui (duritate, rezisten, etc.) ai benzii. La captul laminorului, produsul final este nfurat n rulou.Benzile la cald, care nu sunt prevzute a fi prelucrate mai departe n laminoare la rece, se vnd n parte cu capetele benzii obinute din laminare, dar funcie de utilizarea extern care se intenioneaz, banda trebuie condiionat. Aceast finisare a ruloului include debavurarea lateral, tierea n benzi mai mici pe linii de despicare i tierea n foi.Laminorul SteckelO metod special de producere a benzilor la cald sunt aa zisele laminoare STECKEL. Aici materia prim este prelucrat n benzi prin ntoarcere printr-un stand de degroare i un stand de finisare, n unele cazuri chiar prin ntoarcerea printr-un singur stand.

Laminorul planetar SenzimirLaminoarele de acest tip se caracterizeaz prin utilizarea unor cilindrii rotitori de susinere, care mping rolele de lucru astfel nct acestea din urm se mic n direcia opus piesei prelucrate.Cilindrii de lucru sunt inui n colivii, care se rotesc sincron n jurul rolelor de susinere. Pentru a facilita utilizarea unui material mai gros la intrare (brame), laminoarele planetare pot fi asistate prin prese cu excentric anexate.Un tip special de laminoare planetare sunt laminarele monoplanetare numai setul inferior de cilindri este de tip planetar i deasupra liniei de trecere se aeaz fie un cilindru rotativ, fie un bloc dur fix i laminorul planetar Krupp-Platzer, unde sunt amplasai cilindri intermediari ntre cilindrii de lucru i rolele de susinere.Laminoare de plciProducerea de plci grele (cu grosimi ntre 5,0 i 380 mm, limi pn la 5,2 m) se face prin operaii de ntoarcere la un stand laminor sau prin prelucrare n tandem. Dup laminare, plcile se aeaz pe un pat de rcire (transfer ncruciat) i rcite la temperatura camerei i/sau la temperaturi pn la max. 500C, pentru prelucrarea ulterioar.n cazuri speciale, produsul laminat este tratat termic prin sisteme de rcire cu ap (de exemplu perdele de ap) imediat dup laminarea la cald. naintea sau n spatele patului de rcire se instaleaz netezitoare la cald, respectiv la rece, pentru a ndrepta plcile.Dup procesul de rcire pe patul de rcire, se efectueaz tratamente secundare ale foilor n ateliere de finisare (tundere, debavurarea marginilor, tiere la lungime). O parte a produciei este supus unui tratament termic ulterior, nainte de expediere. Astfel de tratamente includ revenirea, recoacerea de recristalizare, detensionarea, normalizarea, clirea i temperarea.Plci stratificateProdusele speciale cum ar fi plcile multi-strat (plci stratificate) necesit preparare i o tehnic de laminare special (n principal o operaie de dubl laminare). La astfel de produse, un material rezistent la coroziune este aplicat permanent pe suprafaa unui oel carbon mai ieftin, dar posibil mai dur.Primul pas este fabricarea de sandviciuri, constnd din plci de material de acoperire i material de baz, cu grosimi n proporie exact pentru a obine dimensiunea cerut a plcii, cu procentul de metale prescris. Ansamblul este apoi laminat pn la gabaritul, limea i lungimea dorite, cele dou materiale devenind sudate permanent datorit presiunii mari de laminare.n operaia de laminare, pierderile tehnologice sunt de obicei limitate i temperaturile de finisare controlate cu grij. n unele cazuri sandviciurile sunt laminate ntr-o prim etap n brame, tiate la mrimea dorit i dup o a doua nclzire, laminate final n laminoare de benzi la cald sau laminoare de plci. Uneori sunt necesare tratamente termice pentru a obine rezistena la coroziune i proprietile fizice cerute, cojile rezultate fiind ndeprtate prin ablare cu nisip sau alice.Laminoare de bare i srmBarele i srma reprezint produse laminate la cald de seciune relativ mic, fabricate n colac sau n form dreapt. Pentru operaia de laminare se utilizeaz cilindri profilai, care dau oelului forma final dorit.SrmaSrma are n general seciune transversal circular cu diametrul de la 5 la 14 mm. Seciuni mai mari i forme ale seciunii diferite, cum ar fi oval, ptrat, hexagonal, octogonal, etc. pot fi de asemenea obinute n laminoare de srm cu cilindri de form adecvat. Srmele laminate la cald sunt n principal utilizate pentru prelucrri ulterioare prin tragere sau laminare la rece.aglele introduse n laminor sunt nclzite la temperatura necesar n cuptoare cu flacr. Un sistem de decojire este instalat ntre ieirea din cuptor i primul stand de laminare. Laminoarele de agle sunt laminoare continui, cu sectoare de degroare, intermediare i finite.Standurile de laminare sunt dublu nalte i numrul lor n general depete 25, funcie de seciunea aglelor introduse n laminor (80 la 155 mm). Seciunile de degroare i intermediare pot fi pe mai multe rnduri (pn la 4), n timp ce seciunile de finisare sunt ntotdeauna pe un rnd. ntre diversele seciuni se instaleaz tietoare menite s furnizeze o tietur net pentru a mbunti introducerea n urmtorul stand de laminare. Tietoarele sunt de asemeni utilizate pentru a seciona barele angajate n procesul de laminare, n cazul apariiei unui incident n aval.Tratamentul termic n flux al aglei de srm este furnizat de rampe de rcire cu ap localizate ntre standurile de finisare i nfurare, urmate de o rcire cu aer a spirelor aezate pe benzile conveiorului. Fluxul controlat de aer ofer aglei de srm, microstructura dorit pentru prelucrarea ulterioar.BareBarele laminate la cald includ n principal dou tipuri de produse de oel, oelurile comerciale sau oelurile tehnice cu form rotund, ptrat, rectangular, hexagonal, octogonal, n form de L, cu seciuni mai mici de 1600 mm i bare de consolidare a betonului (fier-beton) cu seciune rotund ntre 6 i 40 mm, cel mai adesea cu suprafa striat.Laminoarele de bare sunt similare cu primele seciuni ale laminoarelor de agle de srm. Au n general standuri dublu nalte pe un rnd, cu grupuri de degroare, intermediare i de finisare urmate de tietoare care debiteaz produsele n bare lungi, care sunt apoi transportate pe conveior pe un pat de rcire. Laminoarele de mare capacitate sunt toate continui, cu standuri alternante verticale i orizontale, n timp ce grupurile din fa ale laminoarelor de capacitate mai mic sunt de tip deschis.Dup rcire, barele se debiteaz la lungimi comerciale i pot fi ndreptate la o main de ndreptare la rece.Barele de fier beton sunt adesea tratate termic n flux prin rcire intensiv cu ap, pentru a obine o rezisten la rupere nalt. Un mod diferit de a crete rezistena la rupere a fierului beton este tratamentul mecanic dup rcire: barele sunt deformate prin torsiune pn peste punctul de ecruisare, pn la obinerea rezistenei la rupere dorite.Laminor cu tamponPentru etapa de alungire se folosete laminarea longitudinal, laminarea transversal sau prese. Cel mai important este procesul de laminare continu a evilor, ca unul din cele mai eficiente i productive procese.Se folosesc simultan mai multe standuri de laminare, de obicei 68 pe grup, la un unghi de 90 unul de altul. Reducerea grosimii peretelui are loc ntre cilindrii i o mandrin cilindric lubrifiat.Laminarea la mrimea nominal se face fr o mandrin interioar n laminoarele de calibrare sau laminoarele de alungire/reducere. Laminoarele de calibrare au de la 2 la 10 standuri i 2 sau 3 cilindri pe stand. Odat cu reducerea circumferinei, se mrete grosimea peretelui. n laminoarele de alungire/reducere, care au normal trei cilindri pe stand i pn la 30 de standuri, mrirea grosimii peretelui este evitat prin aplicarea n timpul procesului a unei fore de traciune ntre standuri.evile pentru aplicaii nepretenioase pot fi expediate imediat dup laminare. Pentru cerine mai precise de calitate, mai ales pentru proprieti de rezisten bune, se efectueaz un tratament termic separat dup laminare. Acesta poate include normalizarea i temperarea.evi sudateevile sudate sunt produse din band de oel laminat la rece sau la cald, benzi late laminate la cald sau plci groase. n principal secvena de producie cuprinde ndoirea benzii sau plcii pe o eav deschis i nchiderea interstiiilor prin sudur. eava semifinit trece fr a mai fi nclzit printr-un laminor de ntindere, unde dimensiunile sunt reduse conform cerinei. Un fierstru mobil taie la lungime, tubul continuu, care este apoi rcit pe un pat de rcire.Procese alternative de sudare sunt sudura la presiune prin rezisten, n care cldura de sudur este generat de un curent alternativ de nalt frecven, prin conducie sau inducie.Proprietile cordonului de sudur pot fi mbuntite, fie prin tratament termic continuu, fie prin tratament termic separat al evii individuale. Sudura prin topire este utilizat mai ales la producerea de evi de diametre mari (>457,2 mm).

II.2.1 Descrierea general a profilului unitii

n laminarea la cald mrimea, forma i proprietile metalurgice ale oelului sunt schimbate de repetata compresie a metalului cald (temperatura crescnd de la 1050 la 13000C) ntre laminorii cu acionare electric. Input-ul de oel pentru laminarea la cald variaz n form i structur -lingouri turnate, oel n brame, blocuri de oel, lingouri, grinzi profilate semifabricate depinznd de produsul care trebuie fabricat. Produsele obinute din laminarea la cald sunt de obicei clasificate n dou tipuri fundamentale conform formei lor: produse plate sau lungi.Instalaiile cu laminoare la cald de obicei includ urmtorii pai ai procesului:-condiionarea;-input-ului (arderea cu flama, lefuirea); -nclzirea la temperatura laminarului;-ndeprtarea underului; laminarea;-finisarea (debavurarea, tierea longitudinal, creterea). Sunt clasificate dup tipul produsului pe care l produc i dup caracteristica proiectului: laminor de lingouri i laminor de brame, laminor de benzi, laminoare de tabl, laminoare pregtitoare pentru profiluri laminate i laminoare pentru bare de oel, laminoare de profiluri i structurale i laminoare de evi.Prin laminarea la rece, forma i proprietile metalurgice a bramelor, blumingului, aglelor i lingourilor de oel sunt schimbate prin comprimarea repetat a metalului cald (temperatura variind ntre 1050 i 1300C) ntre cilindrii acionai electric. Alimentarea cu oel pentru laminarea la cald difer n form i profil, depinznd de traseul procesului i de produsul ce urmeaz a fi fabricat.Lingourile turnate, mai ales cu seciune transversal ptrat, sunt utilizate pentru fabricarea de brame i bluming n laminoare specifice. Bramele i blumingul sunt apoi prelucrate n plci sau benzi de alte laminoare. n zilele noastre, utilizarea de lingouri turnate i laminarea n brame i bluming scade, turnarea continu fcnd aceast etap depit. Aproximativ 93,7% (1995) din oelul brut produs n Europa este turnat continuu n semi-fabricate precum brame, bluming sau agle. Numai o parte mic este turnat n forme, producnd lingouri pentru produse speciale (de ex. plci grele).Bramele (late de la 400 la 2500 mm i groase ntre 40 i 500 mm) sunt produse semifinite obinute prin turnare continu, utilizate pentru laminarea de produse plate.aglele (de form ptrat sau rectangular, cu seciuni de la 2500 mm2 la 14400 mm2 (50 x 50 mm pn la 120 x 120 mm)) i blumingul (de form ptrat sau rectangular, cu seciuni de la 14400 mm2 la aprox. 100000 mm2 (120 x 120 mm pn la 250 x 400 mm) sunt produse semifinite obinute prin turnare continu, utilizate pentru laminarea de produse lungi.Grinzile pre-profilate (cu dimensiuni de 170 x 240 mm pn la 500 x 1120 mm) sunt turnate continuu pn la aproape forma net. Sunt utilizate la laminarea produselor lungi.

II.2.2 Descrierea tehnologiilor existente n unitate

Laminarea la cald include de obicei urmtoarele etape de proces:pregtirea la intrare (polizare, teire)nclzirea la temperatura de laminarecojirelaminare (brut, inclusiv reducerea limii, laminare la dimensiuni i proprieti finale)finisare (debavurare, despicare, tiere)Etapa I. Rectificarea suprafeei i condiionarea semifabricatului de intrarePrepararea suprafeei semifabricatului pentru laminare este necesar pentru a asigura o suprafa lipsit de defecte a produsului laminat. Defectele superficiale ale semifabricatului pot fi ndeprtate prin urmtoarele procese:Scarificarea ndeprteaz defectele de suprafa ale oelurilor carbon cu o flacr cu oxigen. Flacra este utilizat pentru a topi rapid i oxida suprafaa oelului, n timp ce o surs separat de oxigen la nalt presiune ce alimenteaz tietorul ndeprteaz zgura de pe suprafa. Scarificarea se face fie manual (pentru loturi mici), fie cu o main.Rectificarea pentru oelurile speciale i inox, ndeprtarea termic a defectelor de suprafa nu e posibil. Ca urmare se procedeaz la ndeprtarea defectelor prin rectificarea. Procesul de polizare este efectuat manual sau de maini.Tierea la dimensiune a bramelor. n unele cazuri bramele trebuie tiate la dimensiuni adecvate. Bramele tip pan care rezult din ajustarea limii n instalatiile cu turnare continu (ajustarea formei de turnare) i la schimbarea dimensiunii lotului, trebuie condiionate prin tierea cu flacr, pentru a ajunge la forma geometric dorit.Etapa a II-a. Cuptoare de renclzire i de tratament termicPentru laminarea la cald, oelul introdus trebuie nclzit la temperatura de laminare necesar, ntre 1050 i 1300C trebuie s se asigure o distribuie uniform a temperaturii. Funcie de materialul ncrcat i procesul de laminare la cald, renclzirea este fcut n diverse tipuri de cuptoare, cum ar fi cuptoarele pu, cuptoare acionate prin mpingere, cuptoare cu traverse mergtoare, cuptoare rotative i altele. Aceste cuptoare sunt alimentate direct, de obicei cu iei, gaz natural sau gaze instalatiale. Funcie de mediul de nclzire, va aprea o emisie de diferite gaze reziduale (mai ales SO2 i NOx).

Etapa a III-a. Decojireanainte de laminare trebuie ndeprtate cojile (zgura) aderente, care se formeaz n timpul renclzirii, pentru a evita o contaminare a suprafeei materialului cu cojile imprimate de ctre cilindri.Pentru efectul de curare, presiunea de impact (determinat de distana de la duze la material) este mai important dect presiunea apei n sistem. Urmtoarele tehnici se aplic de-a lungul procesului de laminare: Decojirea primar, n aa zisele decojitoare de mare presiune instalate nainte de intrarea n trenul de degroare i echipate cu 1 sau 2 perechi de capete de decojire, uneori reglabile. Decojirea n standul de laminare, prin intermediul unor capete de decojire amplasate deasupra i dedesubtul pasajului plcii, pe ambele pri la standurile reversibile, respectiv la intrare pentru standurile continui. Decojirea la intrarea n standul de finisare, pentru ndeprtarea cojilor secundare. Perechi de jeturi de decojire la intrarea n primul stand al trenului de finiie.Etapa a IV-a. EbosareaEbosarea este de obicei aplicat n fabricarea de benzi i plci. Bramele produse prin turnare continu sunt livrate n anumite dimensiuni definite, n trepte, ale limilor. Limea trebuie redus la dimensiunea specificat a benzii laminate, cu o abatere a marginii ct mai redus posibil (minimizarea rebuturilor i optimizarea, mbuntirea productivitii).Degroarea realizeaz prima reducie masiv a materialului cald pentru laminat benzi, agle i profile. n general, trenul de degroare const din unul sau mai multe standuri orizontale de reducere a grosimii, incluznd faluri (standuri verticale) situate n faa standului, pentru ajustarea limii. Standurile reversibile sunt adesea echipate cu faluri la ambele capete.Etapa a V-a. FinisareTrenul de laminare/finisare a benzilor. n general laminorul de finisare const dintr-o succesiune de mai multe standuri. Standurile au fanta dintre cilindrii variabil, astfel c reducerea grosimii la dimensiunea final se face dintr-o singur trecere a barei de transfer. n cele mai multe cazuri, ntre tietorul de capt i standul de finisare se amplaseaz un dispozitiv de decojire (cu jet), ca cele descrise mai nainte. Cteodat mai exist i un stand vertical suplimentar, care este n principal destinat ghidrii benzii, dar cteodat i unei ajustri uoare a limii.Trenul de laminare/finisarea sarmeiTrenul de finisare al laminoarelor de srma const n general din blocuri de laminare cu pn la 10 perechi de cilindrii alternai orizontal i vertical.n stadiile finale se ating viteze de laminare de pn la 100m/s. Materialul utilizat pentru cilindrii de degroare i intermediari este de obicei oelul clit sau fonta, n timp ce la standurile finale se folosesc crbunii, un material deosebit de rezistent. Calibrarea tipic pentru laminoarele de agle de srm const dintr-o succesiune de calibre alternativ rotunde i ovale.Laminarea plcilor prin operare reversibil este similar cu degroarea n producerea de benzi. Bramele sunt formate n plci prin aa-zise operaii de laminare multi-stadiu, n care bramele sunt alungite, ntoarse la 90 cu ajutorul unor cilindri conici pe o mas special cu role, ntinse, apoi rsucite din nou i laminate la grosimea cerut.Fig.1. Procesul laminarii la cald

II.2.3 Factorii care influeneaza semnificativ performanele procesului

n laminarea la cald mrimea, forma i proprietile metalurgice ale oelului sunt schimbate de repetata compresie a metalului cald (temperatura crescnd de la 1050 la 1300oC) ntre laminorii cu acionare electric.Dup laminare, plcile se aeaz pe un pat de rcire (transfer ncruciat) i rcite la temperatura camerei i/sau la temperaturi pn la max. 500C, pentru prelucrarea ulterioar. aglele introduse n laminor sunt nclzite la temperatura necesar prin trecere prin cuptoare cu flacr. Materia prim pentru producia de evi de oel cu coninut nalt de crom const mai ales de bare rotunde, laminate din agle turnate. Semifabricatul este nclzit la temperatura de laminare n cuptoare cu platou rotativ alimentate cu gaz natural sau petrol.

II.2.4 Bilanuri de materii prime, materiale i utiliti

Necesarul de energie pentru laminoarele antrenate de motoare depinde de gradul de deformare, temperatura semifabricatului i duritatea materialului. Energia se consum sub form de electricitate. Energia poate fi procurat din: gaz natural sau gaz de uzin, combustibil petrolier, abur, oxigen.Materia prim pentru producia de evi de oel nealiat i mediu aliat este reprezentat de agle sau bluminguri rotunde turnate continuu, dei cteodat se folosesc i agle cu seciune ptrat.Materia prim pentru producia de evi de oel cu coninut nalt de crom const mai ales de bare rotunde, laminate din agle turnate.Consumul de ap i cantitatea deversat depind de modul n care este proiectat parcursul apei (managementul apei). Deversarea aproape zero poate fi atins pentru circuite nchise. Circuite seminchise au rate de deversare de pn la 11m/t maxim, pe cnd circuitele deschise (o singur trecere) vor avea 11-22m/t. Este folosit ca ap de rcire ct i apa de procesare.Uleiurile i unsorile folosite pentru lubrifiere i uleiurile hidraulice produc deeuri i ape uzate ncrcate cu uleiuri. O parte mare din aportul de ulei/unsori sunt scoase din sistem de ctre produse, coji de laminare, ape uzate sau emisii n aer. S-au estimat 300g/t pentru produsele plate i 100-800g/t pentru produsele lungi ca i emisii de hidrocarburi n aer datorit evaporrii, atunci cnd vin n contact cu suprafaa ncins a metalului.Fig.2. Bilanul materialelor uleioase pentru o oelrie

O alta categorie de materii prime este reprezentat de detergeni, ageni de aglutinare, ageni antibacterieni, inhibitori de coroziune, materiale refractare.

II.2.5 Inventarul emisiilor rezultate

Operaiile de laminare genereaz diferite sub-produse solide i lichide, precum i deeuri:Deeuri i sub-produse metaliceReziduuri de suprafa (coji)Praf de la scarificare i laminareZgur de laminare (fr ulei i uleioas)Nmoluri (noroi) de la tratarea apei i din laminareNmol de rectificare (din secia de cilindrii laminori)Uleiuri i lubrifianiiDeeurile i sub-produsele metalice, cum ar fi rebuturile, tieturile de la capete, etc. Ies din laminare mai de grab curate i sunt uor de reintrodus n procesul metalurgic.Zgura fr ulei i cu coninut redus de ulei (