Оздоровление условий труда рабочих в производстве чернового никеля (Методические рекомендации)

(утв. Минздравом РСФСР 20.01.1978)

ОЗДОРОВЛЕНИЕ УСЛОВИЙ ТРУДА РАБОЧИХ В ПРОИЗВОДСТВЕ ЧЕРНОВОГО НИКЕЛЯ

ВВЕДЕНИЕ

Никелевая промышленность — важнейшая народнохозяйственная отрасль цветной металлургии — характеризуется большими масштабами производства и исключительно быстрыми темпами роста. Осваиваются новые источники сырья, реконструируются действующие и строятся новые никелевые заводы.

Производство чернового никеля пирометаллургическим способом сопровождается загрязнением воздушной среды комплексом вредных факторов, воздействию которых подвергаются большие коллективы работающих.

В последние 10 — 15 лет на никелевых предприятиях проведены значительные работы по совершенствованию технологии и организации труда, повышению культуры производства и улучшению условий труда. Однако в настоящее время условия труда в металлургических цехах еще не отвечают современным гигиеническим требованиям и могут служить причиной возникновения профессиональных заболеваний. Поэтому дальнейшее оздоровление условий труда и профилактика заболеваний рабочих в этом производстве является одной из важнейших и неотложных задач не только проектных, технологических институтов и заводов, но и медицинских учреждений, обслуживающих эти предприятия.

Настоящие Методические рекомендации составлены на основании данных гигиенических исследований, проведенных в пирометаллургических цехах пяти крупнейших никелевых предприятий, расположенных в различных климатических зонах. Они содержат материалы по гигиенической характеристике условий труда, данные о состоянии здоровья рабочих, рекомендации по оздоровлению условий труда и профилактике заболеваемости рабочих производства чернового никеля.

Рекомендации предназначены для врачей по гигиене труда, врачей-профпатологов, инженерно-технических работников проектных, технологических институтов и никелевых предприятий.

1. ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ ТРУДА

Предприятия по производству никеля эксплуатируются на 2-х видах сырья: окисленных (силикатных) и сульфидных медно-никелевых рудах, отличающихся по химическому составу.

Технологический процесс производства чернового никеля включает несколько стадий: подготовку руд к плавке, плавку подготовленной руды на никелевый или медно-никелевый штейн и конвертирование последнего, обжиг никелевого файнштейна или концентрата до закиси никеля с промежуточными процессами хлорирования и выщелачивания огарка, восстановление закиси никеля в металлический никель. Указанные процессы размещаются в подготовительных, плавильных и обжигово-восстановительных или рафинировочных цехах.

Основными профессиональными вредностями, выделяющимися в помещении металлургических цехов, являются: пыль, газы (сернистый и серный ангидрид, окись углерода), бенз(а)пирен, лучистое и конвекционное тепло. Ряд операций выполняется вручную, что требует значительных мышечных усилий.

    Пыль   никелевых   заводов   относится   к  числу  смешанных  аэрозолей
дезинтеграции  и  конденсации.  В  ее состав входят, в основном, компоненты
исходного  сырья, а также промежуточных продуктов (агломерата, концентрата,
штейна,  файнштейна,  огарка, закиси никеля). В подготовительных отделениях
(дробильные, агломерационные, шихтовые) и в плавильных цехах пыль  примерно
на  25 - 50%  состоит  из  кремния  (содержание свободной SiO  в окисленных

                                                         2

рудах может достигать 20%), железа, алюминия, кальция, магния. Кроме  того,
в  ней  присутствуют  в  небольших количествах токсические металлы: никель,
кобальт, медь. В обжигово-восстановительных цехах пыль на 60 - 96%  состоит
из  малорастворимых  соединений  никеля  (сульфидов, закиси, металлического
никеля).  В  пыли  содержатся  также  небольшие количества водорастворимого

никеля.

Как видно из табл. 1, средние уровни запыленности воздуха на разных технологических переделах составляют, в основном, десятки мг/куб. м, максимальные достигают сотен мг/куб. м. Наиболее неблагоприятными технологическими операциями являются: при подготовке руд — выгрузка готового агломерата в вагоны (150 мг/куб. м) <*>, тушение агломерата и транспортировка возврата (41 и 179 мг/куб. м), приготовление брикетной смеси (125 — 303 мг/куб. м); в плавильных цехах — транспортировка и загрузка шихты в печи (18, 21 мг/куб. м), плавка (26,6 мг/куб. м), выпуск штейна из печей (11,4 — 18,0 мг/куб. м), продувка конвертеров и слив расплава (13,9 мг/куб. м) и др.; в обжигово-восстановительных цехах — выгрузка файнштейна из шаровых мельниц (281,0 мг/куб. м), выпуск пыли из очистных устройств (68,0 мг/куб. м), загрузка печей (46,6 мг/куб. м) и т.д.

---

<*> В скобках приведены средние концентрации.

ЗАПЫЛЕННОСТЬ ВОЗДУХА И СОДЕРЖАНИЕ SO 2 В ПРОИЗВОДСТВЕ ЧЕРНОВОГО НИКЕЛЯ (МГ/КУБ. М)

Технологические переделы	Способы переработки сырья	Пыль			SO 2
		Число проб	Ср.	Max	Число проб	Ср.	Max
Подготовка руд	Агломерация окисленных руд Агломерация сульфидных руд Брикетирование окисленных руд Получение окатышей	99 164 48 25	19,5 85,0 148,7 10,1	55,5 259,0 590,0 18,3	272 Не превыша -«-»	24,8 ет ПД	200,0 К
Плавка	Шахтная плавка окисленных руд Рудно-термическая плавка сульфидных руд и концентратов	164 136	11,6 25,1	73,5 168,0	79 145	32,8 25,2	150,0 175,0
Конвертирование штейнов	Никелевого (окисленные руды) Медно-никелевого (сульфидные руды)	28 88	9,9 10,5	26,0 39,0	59	86,8	467,0
Обжиг	Обжиг никелевого файнштейна в печи «КС» Обжиг концентрата	162 70	48,5 26,5	330,0 100,0	При нормальном режиме не превышает ПДК
Выплавка металлического никеля	Выплавка гранулированного никеля Выплавка катодного никеля	48 28	28,8 12,4	73,0 23,6

    Вредными  газами  (SO ,  SO ,  CO)  загрязняются, в основном, помещения
                         2     3
агломерационных   (при  переработке  сульфидных  руд)  и  плавильных  цехов

(табл. 1).

При процессах агломерации наиболее высокие средние концентрации SO на 2 разных заводах обнаруживаются на участках хвостовых частей агломашин (26,7

• 40,0 мг/куб. м), у транспортеров агломерата и возврата (27,9 — 78,7

мг/куб.  м),  у  пенных  аппаратов  (72  мг/куб.  м)  и  др. В плавильных и
обжигово-восстановительных  цехах сернистый газ выделяется во время выпуска
штейна  и  шлака  из шахтных и рудно-термических печей (16 - 68 мг/куб. м),
при  продувке  и  сливе  шлака и файнштейна из конверторов (130 мг/куб. м),
через неплотности  в  своде  рудно-термических  печей  (18 - 33 мг/куб. м),

через загрузочные отверстия печей кипящего слоя (15 мг/куб. м).

Бенз(а)пирен образуется в процессе самоспекания электродов при рудно-термической плавке. В рабочую зону он поступает через неплотности между электродами и сводом печей в концентрациях, существенно превышающих ПДК. Микроклимат в помещениях горячих цехов в теплый период нагревающий. На рабочих местах в агломерационных, плавильных, обжиговых и электропечных отделениях наблюдается, как правило, высокая температура, а температурные перепады в 2 — 3 раза превышают допустимые. Высокая температура в этих цехах сочетается с интенсивным лучистым теплом (на некоторых участках до 6000 ккал/кв. м, час и более) от нагретых поверхностей оборудования, раскаленного материала и расплавленного металла, сравнительно малой подвижностью воздуха и небольшой относительной влажностью его. Теплонапряженность помещений составляет 80 — 200 ккал/час. В холодный период в горячих цехах имеет место охлаждающий комплекс. Низкая, даже отрицательная температура воздуха, особенно в нижних зонах, повышенная подвижность его наблюдается во всех горячих цехах. Характерным для плавильных цехов являются резкие колебания температур воздуха на одних и тех же рабочих местах. Кроме того, на некоторых участках плавильных, агломерационных и электропечных цехов наблюдается туманообразование, что приводит в потере видимости на рабочих местах и может служить причиной травматизма. Образование тумана имеет место при соприкосновении горячего и холодного агломерата, расплавленных шлаков или металла с водой и т.д.

Ряд трудоемких работ выполняется вручную. Это — операции по обслуживанию оборудования в дробильно-агломерационных цехах (шуровка течек, очистка механизмов, уборка помещений и т.п.), в плавильных (чистка фурм шахтных печей, фурмовка конверторов, очистка корок желобов и т.д.). Неблагоприятные метеорологические условия и значительное физическое напряжение приводят к выраженным сдвигам физиологических функций организма (увеличению частоты сердечных сокращений, величины легочной вентиляции, нарушению водного баланса). У рабочих к концу смены отмечается также снижение силы мышц и статической выносливости, удлинение времени реакции на свет и звук, что свидетельствует о наличии признаков утомления.

При осуществлении контроля за состоянием воздушной среды необходимо проводить измерения следующих факторов:

а) температуры, влажности, подвижности воздуха во всех цехах производства никеля;

б) интенсивности теплового облучения — в агломерационных, сушильных, плавильных, обжигово-восстановительных цехах;

в) содержания газообразных веществ и пыли:

• склады, шихтовые и дробильные отделения (пыль);
• сушильно-прессовые и аглофабрики (пыль, сернистый газ, окись углерода, аэрозоли никеля);
• плавильные цехи (аэрозоли никеля, серный и сернистый ангидриды, бенз(а)пирен);
• обжигово-восстановительные цехи (аэрозоли соединений никеля: сульфидов, закиси, металлического никеля, сернистого газа, серного ангидрида, окиси углерода, хлора, а также бенз(а)пирена в электропечном отделении).

Содержание вредных веществ в воздухе производственных помещений не должно превышать величин, допустимых ГОСТом 12.1.005-76.

Неблагоприятные условия труда в пирометаллургических цехах могут приводить к развитию профессиональных заболеваний (силикатоз, никелевый пневмокониоз, хронический токсико-пылевой бронхит) и повышению общей заболеваемости рабочих, особенно по болезням органов дыхания (катары в/д путей, бронхиты, воспаления легких), нервной системы и органов чувств (радикулиты, невриты), желудочно-кишечного тракта (в плавильных цехах).

Силикатоз встречается среди рабочих дробильно-агломерационных и плавильных цехов, подвергающихся воздействию смешанной пыли, «никелевый» пневмокониоз — у рабочих обжигово-восстановительных цехов, контактирующих с пылью, содержащей соединения никеля (сульфиды, закись, металлический никель).

Изучение материалов смертности от злокачественных новообразований за ряд лет свидетельствует о повышенной канцерогенной опасности работы в металлургических цехах.

2. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОЗДОРОВЛЕНИЮ УСЛОВИЙ ТРУДА

Оздоровление условий труда в производстве чернового никеля может быть достигнуто путем проведения комплекса мероприятий, направленных на дальнейшее совершенствование технологических процессов и объемно-планировочных решений производственных корпусов, механизацию и автоматизацию тяжелых ручных работ, осуществление санитарно-технических и медико-профилактических мероприятий.

Подготовка сырья

В комплексе оздоровительных мероприятий при подготовке сырья важное значение имеют меры по снижению содержания пыли в воздухе производственных помещений и устранению тяжелых ручных работ.

Подготовка руд брикетированием. За последние годы в подготовительно-сушильных цехах осуществлен ряд оздоровительных мероприятий, которые привели к снижению концентраций пыли в воздухе дробильно-сушильного отделения. В то же время концентрации опасной для здоровья пыли на некоторых участках, в частности в помещении брикетных процессов, находятся на очень высоком уровне, что во многом объясняется недостаточной прочностью брикетов.

Одним из эффективных средств повышения прочности брикетов является использование связующих добавок. Например: жидкое стекло, каустический магнезит, известь-пушонка, концентрат сульфит-спиртовой барды (отходы от переработки сульфидных щелоков в спиртовой промышленности) и др. Большинство из них дали хорошие результаты, однако в промышленность эти добавки, к сожалению, не внедрены.

Наряду с этим необходимо разработать беспыльную технологию транспортировки и смешивания оборотной пыли в процессе получения брикетов. В этом отношении целесообразно использовать пневмотранспорт.

Для оздоровления условий труда в сушильном отделении требуется, прежде всего, максимальная герметизация питания сушильных вращающихся барабанов, которая исключала бы выбивание газов и пыли через их загрузочные устройства, а также автоматическое регулирование процессов подачи шихты и воздуха.

Большое положительное гигиеническое значение имеет перевод сушильных барабанов с твердого на жидкое и газообразное топливо, позволивший снизить концентрации пыли в рабочей зоне от 8 до 150 раз. Из технологических мероприятий важным является широкое применение влажной уборки помещений, совершенно необходимо исключить использование с этой целью сжатого воздуха.

Для уменьшения теплоизлучения при обслуживании топок сушильных барабанов целесообразно устройство передвижных защитных экранов из белой жести или другого материала, отражающего потоки лучистой энергии.

Технологические процессы должны размещаться в отдельных зданиях или помещениях. Такие здания или помещения должны иметь закрытый склад, дробильное, сушильное и брикетное отделения. Весьма неудачным с гигиенической точки зрения является вариант размещения брикетного отделения над колошниковой площадкой плавильного цеха (Уфалейский комбинат). В результате этого значительное количество газов поступает с колошниковой площадки в отделение. Лучшей планировкой является расположение брикетного отделения рядом с плавильным корпусом в отдельном здании (Режский завод).

При размещении оборудования важно учитывать условия проветривания. В сушильном отделении топки сушильных барабанов должны быть обращены к наружной, хорошо проветриваемой части здания, а не к глухой стене, как это имеет место в настоящее время на Уфалейском комбинате. Загрузочная площадка сушильных барабанов должна быть по возможности изолирована от остальной части здания с тем, чтобы на нее не попадали нагретые конвективные потоки воздуха, поднимающиеся снизу от головной части (топок) сушильных барабанов.

Для улучшения условий труда важное значение имеют также санитарно-технические мероприятия. Прежде всего, необходимо укрытие и аспирация дробилок, мест перепада руды с транспортера на транспортер, в загрузочные бункеры сушильных барабанов и брикетных прессов. Для транспортировки подсушенной руды следует применять закрытые транспортеры с аспирацией запыленного воздуха. Такие транспортеры оборудованы на Режском никелевом заводе и работают хорошо.

Подготовка руд и концентратов спеканием. В складских помещениях в связи с огромными объемами перегружаемых материалов и большой площадью помещений необходимо идти по пути создания нормальных гигиенических условий труда для отдельных групп рабочих, а именно, для рабочих, занятых на разгрузке вагонов с сырьевыми материалами, на очистке и уборке железнодорожных путей на эстакадах склада и машинистов грейферных кранов. В этом плане большого внимания заслуживает разработанная ЦКБ Главэнергостройпрома Министерства электростанций (1962) машина по комплексной обработке железнодорожных вагонов, выполняющая операции открывания и закрывания запорных устройств, зачистки кузова вагонов от сырьевых материалов. Положительной оценки заслуживают открывание и закрывание люков вагонов при помощи специальных пневматических механизмов, применяемые на Режском никелевом заводе и на других предприятиях.

Механизация процессов на складе должна обеспечивать полное устранение ручного труда и свести участие рабочего к наблюдению и управлению разгрузочно-погрузочными механизмами. Такое наблюдение целесообразно проводить из специальных помещений, в которых должны быть созданы условия, соответствующие санитарным нормативам в отношении микроклимата зимой и запыленности воздуха. Управление грейферными кранами следует проводить дистанционно. До введения дистанционного управления следует снабдить кабины кранов кондиционерами либо обеспечить подачу в них наружного воздуха, очищенного от пыли и зимой подогретого.

В теплое время года в целях пылеподавления целесообразно применение гидрообеспыливания, особенно в местах разгрузки из вагонов и автосамосвалов оборотных конвертерных шлаков и флюсов. Самым интенсивным источником пылевыделения на складах раньше служила разгрузка колошниковой пыли из самосвалов и последующая транспортировка ее грейфером. В последние годы на комбинате «Южуралникель» разработана и применяется специальная установка, предусматривающая смачивание колошниковой пыли из очистных устройств, которая затем автопылевозом специальной конструкции доставляется на склад. Это позволило снизить запыленность воздуха на складе во время выгрузки колошниковой пыли с 853 до 30 мг/куб. м.

Наибольший эффект в борьбе с пылью в дробильно-транспортных и шихтовых отделениях дает осуществление автоматического программного управления двигателями питателей, шихтовых бункеров, автоматическое поддержание постоянного веса шихты, возврата, автоматическое регулирование загрузки дробилок с устройством питателей, автоматический контроль уровней материалов в бункерах и т.д. Частичное проведение названных мероприятий на комбинате «Южуралникель» позволило сократить число рабочих в этих отделениях и снизить запыленность воздуха. Большое значение имеет широкое внедрение влажной уборки помещений. Положительный опыт в этом отношении имеет комбинат «Южуралникель». В спекательных отделениях важное гигиеническое значение имеет повышение прочности агломерата. Одним из наиболее эффективных способов улучшения качества агломерата является предварительное окомкование руды. Хорошо зарекомендовало себя покускование сульфидной руды способом окатывания в чашевом окатывателе с последующим обжигом окатышей на обжиговой конвейерной машине. В результате получаются малопылящие прочные окатыши.

Качество агломерата и степень пылеобразования при его последующем использовании зависят в значительной степени от надлежащей подготовки шихты и нормальной работы оборудования. В связи с этим исключительно важное значение имеет автоматизация процесса дозирования шихты, температуры зажигания, скорости движения паллет и др.

    Для  уменьшения  запыленности воздуха на аглофабриках, перерабатывающих
сульфидные  концентраты,  большое  гигиеническое  значение  имеет повышение
эффективности  способов  тушения  агломерата,  возврата  и  охлаждения  их.
Недостаточно  потушенный  и  охлажденный  агломерат  и  возврат  приводят к
неудовлетворительным  метеорологическим условиям, а также к выделению SO  и

                                                                    2

пыли во время их транспортировки. В связи с этим требуется разработка более

эффективной  системы  тушения агломерата и возврата, с доведением влажности
последнего  до  6  -  8%,  что позволит  резко уменьшить пылеобразование по
тракту   возврата.   Помимо  этого  необходимо  осуществить  автоматическое
регулирование  подачи  воды  на  тушение  в  зависимости  от  температуры и

количества поступающего в барабан агломерата и возврата.

    Уровень  запыленности  и загазованности воздуха при спекании сульфидных
руд  зависит  от  содержания  серы  в  исходном  сырье.  Как  показали наши
исследования,   переработка   высокосернистых  концентратов  из  руд  новых
месторождений  резко  отразилась  на  увеличении концентрации пыли и SO  на

                                                                   2

предприятиях.  В  связи  с этим большое значение имеет корректировка режима
технологии   получения  агломерата  в  зависимости  от  содержания  серы  в

концентрате.

В агломерационных корпусах наряду с технологическими мероприятиями важное значение имеет совершенствование строительно-планировочных решений аглокорпусов (отдельных его помещений и участков), а также повышение эффективности работы систем вентиляции. В этом отношении определенный интерес представляют решения этих корпусов на Уральских (фонарное) и Заполярных предприятиях (бесфонарное исполнение).

Строительство зданий с фонарями с гигиенической точки зрения является весьма оправданным, так как при этом создаются широкие возможности использования аэрации как основного средства борьбы с тепло- и газовыделениями. Однако в старых двухэтажных агломерационных корпусах, где воздух для технологических целей забирается из цехов, в последних создается большое разрежение, что приводит к работе аэрационных фонарей на приток и выхолаживанию зимой. Такая организация воздухообмена не может считаться приемлемой. Новый вариант объемно-планировочных решений на новой аглофабрике комбината «Южуралникель», предусматривающий размещение аглофабрики в 3-х этажах, изоляцию помещений агломашин от остального здания, подачу больших объемов воздуха под укрытие хвостовой части машин, существенно уменьшает разрежение в корпусе и значительно улучшает метеорологические условия на рабочих местах. Вариант строительно-планировочного решения аглокорпуса в бесфонарном исполнении заслуживает внимания. Так решена новая аглофабрика на Норильском ГМК. Для компенсации технологической вытяжки значительный объем воздуха подается под укрытие агломашин в хвостовой части. Остальная часть в количестве более 2500000 куб. м поступает от центральной приточной камеры механическим путем. Это положительным образом сказалось на микроклимате аглофабрики. Метеорологические условия на рабочих местах соответствуют санитарным нормативам. Однако скопление сернистого газа на верхних отметках и под перекрытием требует разработки мероприятий по его удалению.

Большое положительное гигиеническое значение имеет изоляция разгрузочной (хвостовой) части агломашин (включая дробилки, грохоты), являющейся источником выделения пыли и газов, от остального помещения. Хорошие результаты отмечаются также, когда помещения питателей и смесителей изолированы от помещения агломашин.

Важным мероприятием является укрытие агломашин. Исследования показали, что при работе агломашины, обеспеченной полным укрытием, условия труда в рабочей зоне более благополучны, чем при частичном укрытии. Поэтому полное укрытие агломашин должно рассматриваться как неотъемлемая часть их конструкции. Такое укрытие несколько затрудняет доступ к ней при ремонтных работах. Это вызывает необходимость применения более износоустойчивых материалов для изготовления аглоленты, что позволит сократить ремонтные работы, выполняемые в неблагоприятных условиях.

Известно, что наиболее неблагоприятен в гигиеническом отношении узел выгрузки готового раскаленного агломерата в вагоны. На комбинате «Южуралникель» оборудованы аспирационные установки от узла выгрузки агломерата в вагоны, включающие хоппер и затвор бункера с агломератом, однако они недостаточно эффективны. Запыленность воздуха в разгрузочной части агломашин составляла сотни мг/куб. м. В последнее время на этом же комбинате разработана и внедряется более эффективная аспирационная система. Она представляет собой большую камеру, в которую устанавливают вагон под разгрузку. От камеры отсасывается воздух, который очищается в пенно-струйных аппаратах, обладающих большой эффективностью пылеулавливания. Указанное укрытие работает хорошо, удаляет почти всю образующуюся при разгрузке пыль. Устройство такой системы необходимо по всему фронту разгрузки агломерата.

Значительным источником выделения газов и пыли в помещение является хвостовая часть агломашины. Для обеспыливания этого участка на никелевых заводах применяется укрытие с естественной вытяжкой, однако лучший результат дает устройство этого укрытия с механической вытяжкой (Норильская аглофабрика).

Важным является также предотвращение выделения больших количеств пыли при выгрузке ее на открытые ленточные транспортеры из пылевых мешков коллектора и циклонов. Укрытие транспортеров без аспирации было осуществлено на новой аглофабрике комбината «Южуралникель», однако оно не обеспечивало необходимого эффекта. Следует предусмотреть укрытие транспортеров и аспирацию их. Хороший гигиенический эффект дало применение почти на всех никелевых комбинатах теплоизоляции эксгаустеров, газоходов, вакуумкамер агломашин, экранирование поверхности зажигательных горнов, перевод зажигательных горнов на природный газ вместо генераторного газа и мазута. Значительно улучшились условия труда на рабочих местах агломератчиков на Заполярных предприятиях в связи с централизованной подачей приточного воздуха к рабочим местам и организацией воздушного душирования на площадках агломашин.

Переработка медно-никелевых концентратов автоклавно-химическим способом

Из технологических мероприятий существенное значение для оздоровления условий труда имеет замена токсического сернистого натрия и четыреххлористого углерода, применяемого для обезжиривания оборудования, другими менее токсическими веществами.

С открытой поверхности флотируемых материалов в воздушную среду поступает большое количество водорастворимых соединений никеля, и это вызывает необходимость полного или частичного (над камерами основной перечистки) укрытия флотомашин с отсосом воздуха из-под укрытия. Такая рекомендация принята институтом Гипроникель, и в свое время были разработаны рабочие чертежи этого укрытия. Укрытия целесообразно также устраивать над классификаторами, фильтропрессами, грохотами и над другим оборудованием, выделяющим тепло, влагу и аэрозоли никеля. Поскольку все технологические процессы протекают в кислой среде, необходимо все оборудование, включая и вентиляционное, выполнять в антикоррозийном покрытии. Необходима также теплоизоляция оборудования, механизация ручных операций.

Процессы автоклавного выщелачивания, флотационное, сероплавильное и осаждения цветных металлов должны размещаться в отдельных помещениях. Специальное помещение необходимо для приготовления реагентов.

В проектных материалах на строительство нового завода заложены новые строительные решения цехов: металлические конструкции с заполнителем из пенополистирола. Применение таких строительных конструкций в условиях Норильска должно рассматриваться как опытное. Дальнейшее использование их может быть допущено лишь после проведения гигиенических исследований по их оценке. Следует считать недопустимым размещение оборудования (флотомашин, шаровых мельниц, классификаторов и др.), работа которых связана с возникновением шума и вибрации на площадках с металлическими конструкциями. Это оборудование целесообразно располагать на нулевой отметке и на звукоизолирующем основании.

Плавка руд и конвертирование штейна

Шахтная плавка. В последние годы на никелевых заводах проделана большая работа по модернизации шахтных печей, что положительно отразилось на условиях труда в плавильных цехах. Однако концентрации сернистого газа на рабочих местах превышают ПДК. Кроме того, имеют место высокая запыленность воздуха и неблагоприятные метеорологические условия. Поскольку процесс шахтной плавки и в будущем будет основным методом переработки окисленных руд, то мероприятия по оздоровлению условий труда должны быть направлены на максимальную герметизацию шахтных печей, автоматическое регулирование процесса плавки и совершенствование конструкции шахтных печей. Оборудование систем испарительного охлаждения способствовало герметизации колошникового устройства, однако в дальнейшем необходимо идти по пути создания полностью герметичного колошника. Необходима разработка автоматического регулирования количества подаваемого воздуха в печь, уровня сыпи и др.

С целью интенсификации процесса плавки на многих заводах применяется воздух, обогащенный кислородом. Внедрение кислородного дутья на комбинате «Южуралникель» позволило наряду с высокими технико-экономическими показателями сократить количество отходящих газов, снизить их температуру, улучшить работу шахтных печей, что в сочетании с усовершенствованием конструкции печей сократит также поступление вредностей в помещение.

    Рудно-термическая  электроплавка.   Электроплавка   сульфидных   руд  и
концентратов   имеет  гигиенические  преимущества  перед  шахтной  плавкой,
которые  заключаются  в  значительно меньшем пылевыносе и обеспечении более
высокой  концентрации  SO   в  отходящих  газах,  пригодных для утилизации.

                     2

Вместе с тем, печи служат более значительным источником выделения SO и 2 аэрозолей токсических металлов. Кроме того, процесс требует применения ручного труда.

В связи с этим для оздоровления условий труда необходима тщательная герметизация печей, механизация и автоматизация загрузки шихты и выпуска продуктов плавки, а также изыскание новых способов переработки сульфидных концентратов. Большое значение при электроплавке имеет соблюдение определенных технологических требований. Во избежание «взрывов», ведущих к нарушению целостности свода печи, а следовательно, к выбиванию газов и пыли в помещение, необходимо обеспечить надлежащую подготовку шихты с тем, чтобы содержание влаги в ней не превышало допустимой по технологии. Кроме того, следует стремиться к максимальной герметизации сводов электрических печей и обеспечению хорошего газоотсоса из подсводового пространства. Для герметизации свода рекомендуется устраивать завесы из нейтрального газа в неплотностях между электродами и сводами печей.

Конвертирование штейнов. Конвертеры являются основным источником загрязнения воздушной среды сернистым газом, а также аэрозолями конденсации

металлов.  Наиболее  массивное  поступление  его  в  помещение происходит в
период  поворота  конвертера, когда горловина его выходит из-под напыльника
(при  продувке,  при  сливе  файнштейна  и  шлака  в  ковши  и  др.). Тогда
значительная  часть  пылегазовой  смеси  не  захватывается им и поступает в
помещение.  Кроме  того,  в связи с недостаточной герметизацией напыльников
происходит  разбавление  газов,  отходящих  от  конвертеров, что затрудняет
утилизацию  их  перед  выбросом  в атмосферу. В плавильных цехах необходимо
осуществление  ряда  мер,  направленных  на  уменьшение  выделения  SO   от

                                                                  2

конвертеров и его концентрацию в отходящих газах. Основными направлениями работы в этом отношении является совершенствование конструкции существующих конвертеров и разработка непрерывного процесса конвертирования. В первом случае большой интерес представляет переход на конвертеры большой емкости с

боковым  отводом газов. Такие конструкции конвертеров разработаны в Бельгии
(тип   "Хобокен")   и   в   Польше   (конструкция   института  "Бипромет").
Горизонтальный  конвертер  большей  емкости (125 т) с боковым отсосом газов
запроектирован для  нового  никелевого  завода  в  г. Норильске. Задание на
проектирование  составлено на основе рекомендаций профессора Ленинградского
горного  института  П.М.  Шалыгина.  Согласно  рекомендациям  в техническом
задании   помимо   бокового  отсоса  газов  предусматривалось  организовать
полунепрерывный  слив  шлака  через специальное шпуровое отверстие. Газы из
конвертера  отводятся  через  специальную  горловину, расположенную в торце
конвертера.    Горловина    перекрывается    напыльником,    который,   как
предполагается,  позволит  обеспечить  организованный  отвод газов при всех
рабочих  положениях  конвертера,  в  том  числе  и  во время слива шлака из
конвертера, являющегося интенсивным источником поступления SO  в цех.

                                                         2

Большого внимания заслуживает внедрение аэродинамического напыльника, разработанного в институте «Унипромедь». Применение такого напыльника на комбинате «Североникель» позволило увеличить содержание сернистого ангидрида в конвертерных газах в среднем до 9,2% против 3,9% в старых конструкциях и соответственно сократить подсос наружного воздуха до 43,1% против 29,4%, имеющего место в напыльнике старой конструкции (В.А. Бекчурин, 1975). Газы такой концентрации могут быть использованы для производства серной кислоты. Кроме того, при работе аэродинамического напыльника практически устраняется выбивание газов в цех. В настоящее время такие напыльники внедрены на Алавердском ГМК и проходят испытания на СУМЗе и Балхашском ГМК.

Процесс непрерывного конвертирования штейна заключается в том, что в одном конвертере можно совместить три операции — конвертирование штейна, плавку сульфидных концентратов и фьюмингование конвертерных шлаков. Внедрение непрерывных технологических процессов заслуживает внимания.

Существенными при плавке руд и конвертировании штейнов являются вопросы механизации тяжелых работ. Открывание и закрывание леточных отверстий шахтных печей почти на всех никелевых заводах механизированы. На Южноуральском заводе внедрены пневмовытаскиватели и пневмопритычки. На Верхне-Уфалейском заводе для выбивки ломика из шпуровых отверстий применялись электромолоты. На комбинате «Североникель» и «Печенганикель» освоен и внедрен способ электропрожига леток и пневматическое устройство для закрытия леточного отверстия. Значительно облегчило труд горновых внедрение передних горнов инж. Петрова. Разбив файнштейна на куски механизирован и осуществляется при помощи пневмоинструмента. Однако разделывание шпуровых отверстий рудно-термических печей, сбив настылей с желобов, ремонт их и др. требуют больших физических усилий. Поэтому одной из мер, позволяющих исключить большинство ручных операций на горновой площадке, является внедрение сифонного выпуска штейна из электропечи. Этот метод был положительно оценен третьей Всесоюзной школой по обмену опытом электроплавки в 1973 г. и рекомендован к совместному испытанию объединению «Союзникель», институту «Гипроникель» и Ленинградскому горному институту. Требует решения вопрос механизации фурмовки конвертеров, связанной с большим физическим напряжением. В ближайшем пятилетии намечено оборудовать конвертеры пневматическими фурмовщиками. Однако эти работы необходимо форсировать.

С гигиенической точки зрения лучшим следует признать размещение плавильных корпусов в отдельных зданиях. С целью исключения взаимного проникновения вредностей плавильные участки целесообразно отделять стеной от конвертерных. Существенное значение имеет изоляция колошниковой площадки от остальной части цеха с устройством вытяжных шахт большого сечения. Это позволит устранить поступление на эту площадку газов из конвертерного отделения и с горновой площадки. Большой интерес представляют технические решения реконструкции плавильных цехов комбинатов «Североникель» и «Печенганикель». Решениями предусматривается максимальная изоляция электродной и загрузочной площадок от остальной части здания с подачей на них значительного количества приточного воздуха.

Существенная роль в оздоровлении условии труда в плавильных цехах принадлежит аэрации. Особенно это важно для уральских никелевых предприятий. В летнее время необходимо увеличение воздухообмена, которое может быть достигнуто путем усовершенствования и реконструкции существующих аэрационных фонарей, расположенных над шахтными печами, т.е. устройством и правильной установкой ветроотбойных щитов, устранением их работы на приток, увеличением сечения жалюзийных решеток, а также путем увеличения площади аэрационных проемов. В жаркое время необходимо также применение охлаждающего водораспыления в приточных проемах. Кроме того, необходимо более широкое использование душирующей вентиляции. Существующие душирующие вентсистемы требуют реконструкции в направлении увеличения их производительности, правильного размещения душирующих патрубков на рабочих местах. Воздушное душирование следует предусматривать на горновой, колошниковой, загрузочной, электродной площадках и в пульте управления конвертерщиков. Воздух для душирования должен забираться снаружи, очищаться от пыли и охлаждаться.

Особое внимание следует уделять улучшению условий труда крановщиков мостовых кранов. Наиболее целесообразно дистанционное управление кранами. В случае невозможности применения такого управления необходимо устройство приточной вентиляции с подачей в кабину летом охлажденного, а зимой — подогретого, очищенного от пыли воздуха. Для защиты от воздействия лучистого тепла должно быть предусмотрено устройство защитных экранов.

    С  целью  предупреждения выхолаживания помещений в зимнее время следует
ограничить  воздухообмен,  при условии значительного сокращения поступления
SO   и пыли в помещения, и обеспечить подачу подогретого воздуха на рабочие

площадки.  Механический  приток  на  Норильском  заводе несомненно улучшает
микроклиматические  условия в плавильном цехе, хотя объем его недостаточен.

Поэтому и на других никелевых заводах необходимо идти по этому же пути.

Для подогрева приточного воздуха целесообразно использование тепла отходящих газов шахтных и обжиговых печей и конвертеров. В настоящее время часть этого тепла на некоторых предприятиях уже используется (Верхне-Уфалейский комбинат и др.). Для уменьшения объема подогреваемого приточного воздуха следует рассмотреть вопрос о возможности подачи к шахтным и рудно-термическим печам, к конвертерам наружного воздуха, минуя рабочую зону. Подобные устройства разработаны институтом «Гипросталь» и заложены в проекты реконструкции Серовского ферросплавного завода.

Для борьбы с охлаждающим микроклиматом необходимо устройство воздушно-циркуляционных завес на воротах, а на Заполярных, кроме того, тамбуров. Для более надежной работы как вновь проектируемых, так и существующих приточно-калориферных установок и создания нормального температурного режима в помещениях следует принимать запас по поверхности калорифера в 1,4 — 1,5.

Из сантехнических мероприятий существенным для всех никелевых заводов является разработка рациональных типов укрытий на штейновых и шлаковых желобах и специальных устройств для перехвата газов из леточных отверстий. Институт «Гипроникель» запроектировал для Верхне-Уфалейского никелевого комбината бортовые отсосы на желобах, однако до настоящего времени ни на одном из заводов они не осуществлены. Зонты над желобами (к-т «Печенганикель») удаляют значительную часть газов, все же эти газы проходят через зону дыхания рабочих, обслуживающих желоб. Необходимо также устройство местной вытяжной вентиляции над ковшами для штейна, шлака и файнштейна. Для этих целей могут быть использованы поворотные зонты по типу построенных на комбинате «Североникель».

Для снижения запыленности воздуха на колошниковой площадке, на тракте шихтоподачи необходимо обеспечить укрытием и аспирацией места пересыпки материалов из бункеров в троллейкару, с транспортера на транспортер и др.

Обжиг никельсодержащих материалов и выплавка чернового никеля

Перспектива оздоровления условий труда при обжиге никельсодержащих материалов связана с совершенствованием технологии обжига в печах кипящего слоя, применяемых на всех современных никелевых комбинатах. При этом существенное значение имеет улучшение подготовки шихты. Неудовлетворительное качество шихты приводит к нарушению технологического режима обжига, а следовательно, к поступлению пыли и газов в помещение. При обжиге файнштейна следует обеспечивать определенную тонкость помола. В случае обжига импортного концентрата необходимо соблюдать постоянную влажность шихты и проводить своевременный контроль за ней, для чего целесообразно разработать экспресс-метод. При переработке высокосернистых концентратов требуется, чтобы содержание серы в шихте не превышало установленных кондиций.

Важным является внедрение на всех заводах автоматического регулирования температурного режима и разрежения печи. Повышение давления в печи приводит к выбиванию пыли и газов через загрузочное отверстие печей и прилегающие к ним газоходы. В связи с использованием в технологическом процессе оборотной пыли из очистных устройств (рукавных фильтров, электрофильтров, циклонов) и газоходов большое гигиеническое значение имеет закрытая транспортировка ее (напр., при помощи пневмотранспорта). В этом отношении необходимо использовать опыт Буруктальского никелевого комбината. Помимо этого, требуется осуществить обеспыливание процессов на тракте шихтоподготовки. Для транспорта измельченного файнштейна из шаровых мельниц в загрузочный бункер печи «КС» целесообразно применить закрытый элеватор. Уменьшение поступления пыли и газов из печи возможно при условии тщательной герметизации печи, особенно в местах загрузки и выгрузки материалов. Для уменьшения пылевыделения во время загрузки шихтовых материалов в загрузочный бункер печи «КС» решетку бункера необходимо снабдить укрытием и аспирировать. В укрытии следует обеспечить минимальный проем для выгрузки пыли из кабеля. Технологически необходимо решить вопрос борьбы с выбиванием пыли и газов на месте выгрузки огарка из печи «КС» в реактор. Устройство зонта в данном случае малоэффективно.

Для оздоровления условий труда на участке трубчатых печей существенное значение имеет перевод их с твердого топлива на жидкое, что осуществлено на комбинатах «Южуралникель» и на Верхне-Уфалейском и позволило исключить ручную загрузку угля в топки, уборку и вывозку золы и шлака.

Для нормализации микроклимата следует осуществить теплоизоляцию и экранирование печей «КС», трубчатых, реакторов, включая течки, газоходы, циклоны, с тем, чтобы температура их поверхности не превышала санитарные нормативы.

В обжиговых отделениях аэрационные фонари должны иметь механизмы для открывания фрамуг и их створок.

В летнее время на рабочие площадки печей целесообразно подавать охлажденный и очищенный от пыли наружный воздух, а на рабочие места кочегаров трубчатых печей очищенный от пыли наружный воздух в виде душей. В зимнее время, наряду с обязательным ограничением воздухообмена, необходимо предусмотреть отопление нижней зоны помещения, а также подачу теплого воздуха на площадки обжиговых печей. Для подогрева приточного воздуха и отопления целесообразно использовать горячий воздух обжиговых печей, что потребует установки за печами «КС» котлов-утилизаторов.

При электроплавке закиси никеля важное значение имеет разработка автоматического регулирования температурного режима электроплавки, внедрение на всех заводах непрерывной механизированной загрузки шихты, механизированного дробления электропечного шлака, механизации ручных работ по обработке анодов и других работ по обслуживанию печей, выполняющихся вручную. Использование нефтекоксика в качестве восстановителя закиси никеля увеличивает поступление в воздушную среду канцерогенного бенз(а)пирена. В последние годы изучено восстановление закиси никеля природным газом. Показана перспективность его применения в этом направлении.

Существенное значение на всех заводах имеет устройство газоотсоса от печей с очисткой газов от пыли. Необходимо также устранить опасные в отношении травматизма «хлопки» и выбросы расплавленного металла при выпуске его в водный бассейн (на грануляцию). Весьма важным для всех металлургических цехов производства никеля является внедрение автоматических систем управления (АСУ). Необходимо осуществить переход от частичной автоматизации отдельных технологических процессов и оборудования к комплексной автоматизации технологических этапов и цехов.

Кроме указанных мероприятий, на горячих участках металлургических цехов одним из непременных условий является правильная организация труда и отдыха рабочих. В связи с этим для горновых, плавильщиков, конвертерщиков рекомендуется режим труда с регламентированными перерывами, суммарное время которых должно составлять не менее 25% продолжительности смены. При этом необходимо предусматривать оборудование комнат отдыха, расположение которых должно быть удобным для осуществления наблюдения за технологическим процессом.

Температура и подвижность воздуха в них должна регулироваться и обеспечивать хорошее тепловое самочувствие. Известные преимущества в отношении реагирования температуры, подачи воздуха и воды имеют кабины, предложенные Свердловским институтом охраны труда. Для создания благоприятных метеорологических условий в местах отдыха рабочих на горячих участках большое значение имеет применение радиационного охлаждения.

В общем комплексе оздоровительных мероприятий имеют значение также меры индивидуальной защиты. Спецодежда рабочих должна обеспечивать надежную защиту тела от воздействия пыли, смолистых веществ и других вредностей.

Для защиты органов дыхания от воздействия пыли рабочие должны применять респиратор ШБ-1 «Лепесток», а также «Снежок-КУ», задерживающий не только пыль, но и вредные газы. Последний можно применять в помещениях с невысоким содержанием сернистого газа. Для защиты органов дыхания от сернистого газа в плавильных цехах рабочих следует снабжать промышленными филирующими противогазами. В условиях высокой запыленности воздуха они быстро загрязняются, поэтому в их комплекте должны быть съемные противопылевые фильтры с обязательной ежедневной чисткой или сменой.

В профилактике пневмокониозов огромное значение имеют предварительные и периодические медицинские осмотры.

Рабочие и ИТР никелевых предприятий согласно Приказу МЗ СССР № 400 от 30 мая 1969 г. должны проходить предварительные и периодические медицинские осмотры.

Рабочие и ИТР пирометаллургических цехов (дробильно-агломерационных, обогатительных, плавильных, обжигово-восстановительных) проходят периодические осмотры 1 раз в 12 мес. в связи с воздействием кварцевой, силикатной, а также никельсодержащей пыли и работой в условиях высокой температуры и интенсивного теплового облучения.

---