CC BY
13
УДК 613.633 : 669.188Л.004.67
ЗНАЧЕНИЕ ПЫЛЕВОГО ФАКТОРА ПРИ РЕМОНТЕ МАРТЕНОВСКИХ ПЕЧЕЙ
М. Ф. Лемясев
Кафедра общей гигиены Свердловского медицинского института
Рост производства стали в нашей стране сопровождается все возрастающим объемом ремонта мартеновских печей. Уровень механизации этих работ в последние годы несколько повысился, однако значительную часть их, например разрушение и удаление кладки печей, по-• прежнему осуществляют вручную. Вручную восстанавливают кладку. Рабочие трудятся в условиях высокой температуры, интенсивного воздействия лучистого тепла и большой запыленности воздуха.
Гигиеническая оценка условий труда рабочих, производящих ремонт мартеновских печей, главным образом неблагоприятного микроклимата и его влияния на физиологические функции организма, дана в работах Б. Б. Мищенко, А. И. Шулятьева, Н. П. Кокорева А. М. Спириной, А. В. Васильевой. В диссертации Н. П. Кокорева затронуты и вопросы пылевого фактора.
Наши исследования преследовали цель изучить запыленность воздуха и некоторые свойства пыли при ремонтных работах, а также возможное влияние пыли на здоровье людей, выполняющих эти работы.
Источниками пыли здесь служат прежде всего операции, связанные с разрушением различных элементов кладки мартеновских печей. Значительное выделение пыли происходит при погрузке и транспортировке лома, при чистке боровов, а также в период кладки печи.
Объем разрушаемой кладки в печах емкостью 370 т при большом холодном ремонте составляет 1350 м3, а при капитальном — 1600 м3. Лишь около 30—40% огнеупоров из разрушаемой кладки после их сортировки используют повторно. 60—70% огнеупорного лома превращают в мусор, удаляемый на склад, где его подвергают дальнейшей переработке.
Запыленность воздуха мы определяли на Нижнетагильском металлургическом комбинате, Верх-Исетском металлургическом заводе и Магнитогорском металлургическом комбинате весовым методом с помощью отбора проб на фильтры из ткани ФПП. Для выявления дисперсности витающей в воздухе пыли мембранные фильтры фиксировали на предметном стекле с помощью коллодия и просветляли иммерсионным маслом. Пылинки измеряли под микроскопом с иммерсионным объективом при увеличении 15x90.
Как показали исследования, запыленность воздушной среды при различных производственных операциях колеблется в широких пределах. Так, при разрушении и удалении верха печи на Нижнетагильском комбинате и Верх-Исетском заводе относительно низкий уровень запыленности (соответственно 62,2—76,3 и 48,3—48,5 мг/м3) наблюдается при ломке кладки стен пневматическим молотом и удалении крупных обломков щипцами. Значительно больше пыли в воздухе образуется при удалении мелочи лопатой.
Уровень запыленности воздуха при разборке и удалении насадок зависит главным образом от степени отложения в них плавильной пыли и зашлакованности рядов насадок. На зашлакованной поверхности нет свободной плавильной пыли, так как она прочно связана с поверх-
1 Кандидатская диссертация. М., 1958.
иостями кирпичей. Зашлакованную часть насадок разрушают с помощью ломиков. В связи с этим уровень запыленности при этой операции относительно невелик и составляет в среднем 34 мг/м3 на Нижнетагильском комбинате и 11,6 мг/м3 Верх-Исетском заводе. Выше запыленность воздуха при ручной разборке незашлакованной части насадок, на поверхностях кирпичей, имеющих большие отложения плавильной пыли.
Пыль образуется также в процессе разгрузки коробок с мусором на транспортер или в кузов самосвала. Средний уровень запыленности при этой операции на Магнитогорском комбинате составляет 46,2 мг/м3. Это в 2 раза ниже, чем на Нижнетагильском комбинате. Различие объясняется тем, что на Магнитогорском комбинате доставляемую коробку опрокидывают непосредственно в кузов самосвала (цех № 1) или на стационарный транспортер, идущий вдоль всего цеха, в то же время на Нижнетагильском комбинате коробку опрокидывают на пол, а с пола мусор вручную погружают на транспортер.
Уровень запыленности высок и при чистке боровов от плавилыюй пыли. Загрузка бадьи лопатой, а также переноска бадьи вручную к месту ее подачи наверх сопровождается интенсивным пылеобразованием.
Запыленность воздуха при кладке верха печи зависит от таких производственных операций, как покрытие магнезитовым порошком каждого проложенного ряда и скалывание молотком кирпича для лучшей его подгонки, а также от разгрузки огнеупоров с транспортера, подачи их на рабочее место и от одновременного выполнения работ по кладке свода.
Большая запыленность воздуха на Верх-Исетском заводе (в среднем 94,4 мг/м3) по сравнению с другими обследованными предприятиями (46,4—52,0 мг/м3) объясняется тем, что огнеупоры на этом заводе доставляют в мульдовых коробках, которые разгружают путем опрокидывания. Между тем на Нижнетагильском и Магнитогорском комбинатах такую доставку осуществляют с помощью транспортеров.
Относительно высокий уровень запыленности (в среднем 10,1—41,6 мг/м ) отмечается и при кладке насадок, особенно нижних ее рядов. Различие здесь также объясняется неодинаковым способом доставки огнеупоров. На Нижнетагильском комбинате, например, принят более примитивный способ доставки огнеупоров на дно регенератора. Огнеупоры спускают по деревянному желобу, где их принимает рабочий и укладывает в штабель. На Магнитогорском комбинате для этого используют наклонные переносные транспортеры.
При отсутствии специальных мест отдыха рабочие, занятые удалением насадок и очисткой боровов (Нижнетагильский комбинат, Верх-Исетский завод), вынуждены отдыхать в местах, где рядом работают транспортеры, с помощью которых удаляют лом из регенераторов -и шлаковую пыль из боровов, а также подают огнеупоры для кладки насадок. Запыленность в местах отдыха составляет соответственно 36,3 и 63,1 мг/м3. На площадке около регенераторов в цехе № 1 Магнитогорского комбината уровень запыленности в 8,5 раза ниже, чем на площадке в цехе Нижнетагильского комбината, и составляет 7,5 мг/м3.
•Дисперсность пыли на всех рабочих местах характеризуется содержанием пылевых частиц до 4 мк. Содержание пылевых частиц до 2 мк колеблется в пределах 78—93%.
В настоящее время для кладки различных элементов мартеновской печи используют огнеупоры различного рода: для кладки верха печи — магнезитовые и хромомагнезитовые, для кладки низа — шамот, динас, форстерит и хромомагнезит. Химический состав этих огнеупоров приведен в табл. 1.
Физико-химические свойства огнеупоров в процессе службы несколько изменяются.
3 Гигиена и санитария, № 9
33
Таблица 1
Химический состав огнеупоров (по Савостину и Белянкину)
Вид огнеупоров | Содержание окислов (в %)
БЮ2 А12Оа МёО Сг2Оа
Динас ••• ••«••• • Форстерит........ Хромомагнезит...... 61,38 94,5 24,7—31,6 • 34,83 1,5 I | 58,9—63,9 90,0—95,0 30,0—70,0 1,97 2,5—3 2,5—3 1 1 70,0—30,0
Таблица 2
Химический состав пыли при разрушении кладки мартеновской печи и удалении
лома
Сво- Общая БЮ2
Место отбора, характер работ бодная бю2 МЯО Ре2о,+ РеО Сг2Оа А12О3 СаО • МпО П. ГЬ Яг
Шлаковики, удаление 14,4 0,2
лома........ 8,12 23,68 28,7 16,17 2,64 17,6 4,68
Ванна печи, удаление
обломков свода после
его обрушения . . . 7,62 20,04 23,99 19,56 2,19 6,5 20,53 0,25 2,74
Ванна печи, разрушение 2,0
кладки стен ..... 8,04 13,78 51,6 20,3 1,97 4,9 5,99 0,5
Под рабочей площадкой 16,98 20,05 12,3 28,35 3,79 6,22 21,74 1,6 2,42-
У регенераторов, удале-
ние и транспортировка 2,28 0,58 2,86»
насадочного лома . . . 8,36 10,3 11,07 68,67 0,64 3,11
От характера огнеупоров, естественно, зависит и химический состав образующейся пыли. Данные о химическом составе пыли, по Исследованиям центральной лаборатории Верх-Исетского завода, представлены в табл 2.
Как правило, рабочие подвергаются воздействию смешанной пыли, так как в определенных элементах кладки применяют различные виды огнеупоров, при разрушении которых и образуется пыль смешанного состава. Из табл. 2 видно, что на разных участках, где проводились работы по разрушению кладки и удалению лома, содержание общей , двуокиси кремния колебалось в пределах 10,3—23,68%, а свободной двуокиси кремния — 7,6—16,98%. Таким образом, двуокись кремния обнаруживается на всех рабочих местах. Объясняется это непрекращающимся до сих пор использованием шамота и динасового кирпича и содержанием двуокиси кремния (27,7—31,6%) в форстерите. Точно-• так же на всех рабочих местах в пыли обнаружена окись магния, что зависит от присутствия ее в форстерите, магнезите и хромомагнезито-вых огнеупорах.
Наиболее высокое содержание окиси магния в пыли (51,6%) обнаружено в ванне печи при разрушении кладки стен, в состав которых входит только магнезитовый кирпич. Наименьшее содержание окиси магния в пыли (11,07%) выявлено при удалении и транспортировке на-садочного лома у регенераторов, где форстерит применяют только для кладки верхних рядов насадки, в основном же используют шамот. В этой пыли очень много окиси железа (68,7%). Объяснить это можно наличием значительного количества плавильной пыли в регенераторах
^ % %
Довольно велико содержание окислов железа (от 16,17 до 28,35%)
в пыли на всех рабочих местах.
В состав пыли входит также
окись кальция (до 21,74%). Обогащение пыли окисью кальция происходит не за счет огнеупоров, применяемых при кладке печи, а в процессе наплавки подины.
Окись алюминия и окись марганца содержатся в пыли в небольшом количестве.
Несмотря на широкое применение хромомагнезитовых огнеупоров, окиси хрома в пыли сравнительно немного (0,64—3,79 %). Можно предположить, что при разрушении хромомагнезитовых огнеупоров образуется небольшое количество легкой пыли, витающей в воздухе.
Труд ремонтных рабочих связан со значительным мышечным напряжением и сопровождается уве-личеним легочной вентиляции. Минутный объем дыхания у людей, занятых ремонтом мартеновских печей, мы определяли с помощью мешков Дугласа. Одновременно во время работы радиотелеметрическим способом подсчитывали часто-
А это позволило
1
глубину
ту дыхания, определить среднюю
вдохаНИНШРН
Данные о легочной вентиляции представлены в табл. 3. Как видно из табл. 3, на различных участках объем легочной вентиляции и частота дыхания неодинаковы. Их уровень определяет главным образом тяжесть выполняемой работы. Так, при ручной разборке насадок, характеризующейся относительно меньшей тяжестью выполняемой работы при более неблагоприятных
микроклиматических условиях, частота дыхания в среднем составила 23 в минуту. При более тяжелой работе (чистка боровов, разрушение стенки ванны печи с помощью ломиков) частота дыхания возросла до 28 в минуту. Исходная частота дыхания во всех случаях почти одинакова.
1 Методика описана в сборнике «Вопросы гигиены, физиологии труда, профпатоло-гии и промышленной токсикологии». Свердловск, т. 6, 1961.
со се
X
«=?
о
сз
О*.
2 х
X
л
<и
X
X
«=*
О)
о.
о
со
х
^
ье о о.
X X
2
(V 2Г
о
и а О
х
г> н о.
«3
г
о н х о
г 0> а
х
2 н в
X
аз
го X*
X X
о о
ев О.
з
н о ю
СО-
о. к
а> о. а
о 03
<и 3
X X
га
«=С
ш
3 х
е*
О X о
2
х
ее X 2
О X
3
и
X
сэ
а> н
ее
м
св *
о
о«
а
со ^ а. х
>> аз £ ** ?
£ *
£ ° 2 я
(V
н
о.
и о
а ^
ж в ю
со
4 £ и о
а
• X ^
®> аз х §
О О Г- —
2 X 5 ^
=г н Ш
О О —
СО _
Р Й =
^ со 5
о >< ^
со 3 д у
СО
* «
О ^
>1 СО
^ X и О
3 а
>
• Ж ^-Ч
Ч » X $
&> о
Iй X
к
ч ч
о р —
о 2 й> X
X ^ -
о л с ь
3 ° ю о
га
о. о.
4> Н
и: се
а. со
X
СМ
ю
ю
О) ю
ОО Ю О СО
1С
ю ю
1С
СО Ю
со
еч т
оо сч
ОО О)
СО СМ
со | ю^
СО СО I
СМ -СО со ю см
СО СО О СМ О I
СО I 00
см оо см « — ю см
СО (Л
—. ОО 00 1С СО I со I
Ю |
СО Ю
ю —
СО • СО
СО Ю СМ СТ>
"7 г^Г I
I г^ 00
СО
0 0)00 ^ I I
| СО ~ СО
СП
ю
сс
00 СО
1Г5
СО
СО
г-со
СМ 1С
см -
00
о
I со
СП |
^ оо
00
СО 1С
с,* I
со — см
СО СО
ОО
см
СМ 00
со" I
ю
СО
СО
СО «Г СО —
О) I
со
см
СО СМ
со
*
г* си о се
X
се
X
о
са
о
о о
сп
са
а
хВ
аз
ь
о
X
гг
I
X »
аз
X •
X -«
У •
си и
О)
X я* а; а>
3 с
СП
аз
Си
3*
30
Вместе с учащением дыхания и увеличением объема легочной вентиляции повышается и глубина вдоха. При разборке насадок она возрастает по сравнению с исходными данными в среднем в 1,7 раза, при чистке боровов и разрушении стенки печи — более чем в 2 раза. Большой объем запыленного воздуха, проходящего через легкие, способствует повышенному поступлению и отложению пыли в них.
О распространенности пневмокониоза среди рабочих, занятых ремонтом мартеновских печей, можно судить по данным периодических медицинских осмотров, проводимых врачами медсанчасти Магнитогорского комбината. Так, в 1960 г. здесь выявлено 6 больных пневмоконио-зом, в 1961 г. — 9 больных из 1050 осмотренных, в 1962 г. — 8 больных из 834 осмотренных. У 2 больных выявлен пневмокониоз II степени, у 21—пневмокониоз I степени. Из 23 выявленных больных пневмо-кониозом 9 имели стаж от 10 до 15 лет, 13 рабочих — от 15 до 20 лет. По данным медсанчасти Нижнетагильского комбината, заболеваемость пневмокониозом среди рабочих, занятых ремонтом мартеновских печей, составляла в 1960 г. 0.9 на 100 обследованных, в 1961 г. — 0,44, в 1962 г. — 0,8.
Система оздоровительных мероприятий должна предусматривать прежде всего комплексную механизацию всех работ по ломке и удалению верха печи, удалению шлака из шлаковиков, разборке насадок, удалению плавильной пыли из-под насадочных пространств и боровов, подаче огнеупоров. Между тем существующая планировка некоторых мартеновских цехов пока еще препятствует комплексной механизации.
Улучшения условий труда при капитальном ремонте печей достигают применением больших объемов воды. Это дает возможность быстро охладить раскаленную кладку и снизить при ее разборке запыленность воздуха. При других видах ремонта — горячем, среднем и большом— применение воды весьма ограничено, так как она может нарушить стойкость тех участков кладки, которые сохраняются в период р.емонта.
В связи с осуществляемой реконструкцией мартеновских цехов на Нижнетагильском комбинате Уральский филиал института «Гипромез» составил проектное задание на механизацию работ по ремонту мартеновских печей. Удаление шлака из шлаковиков, лома и регенераторных насадок, разрушение и удаление изношенной кладки верхнего строения мартеновской печи следует производить специальными машинами, конструкцию которых разрабатывает Днепропетровский проектно-кон-структорский технологический институт.
До решения этих вопросов большое значение имеет частичная механизация отдельных операций, применяемая на некоторых предприятиях. Так, шлак из шлаковиков на Нижнетагильском и Магнитогорском комбинатах убирают с помощью гусеничных тракторов, имеющих специальное приспособление для выгребания его из шлаковиков. Это почти полностью устраняет ручной труд. На Уралмашзаводе и на Верх-Исет-ском заводе шлак удаляют монолитом с помощью выдвижных подин, что исключает длительное пребывание рабочих непосредственно в шла-ковиках. Однако разрушение такого монолита и погрузки мелких кусков и мелочи, образующейся при этом, производят вручную, вследствие чего происходит интенсивное пылеобразовапие.
Эти процессы следует механизировать, применив экскаваторы, смонтированные на тракторе типа «Беларусь». Снижение запыленности воздуха в местах погрузок мелочи на транспортер, в местах перепада с одного транспортера на другой может быть достигнуто путем установления водораспыляющих форсунок, сблокированных с пуском транспортеров. Следует заменить «пылящие» транспортеры на «беспыльные», скользящие.
ЗА
Сокращение числа перевалок огнеупорного лома при его транспортировке также ведет к снижению запыленности воздуха. Так, на Магнитогорском комбинате в цехе № 2 разгрузка коробки, доставляемой электролебедкой из регенератора непосредственно на стационарный транспортер, позволила снизить уровень запыленности в 2 раза, а в новом цехе того же комбината, где эту коробку разгружают в кузов самосвала, — в 7,5 раза по сравнению с цехами Нижнетагильского комбината, где лом, выгружаемый из коробки, претерпевает несколько перевалок.
Для ликвидации многократных перевалок огнеупорных материалов из вагонов на рабочие места следует внедрить доставку огнеупоров пакетным способом, рекомендованным Украинским институтом огнеупоров. Тем самым будет устранен контакт с пылью большого числа рабочих не только на заводе-потребителе, но и на заводе-изготовителе. В новом цехе Магнитогорского комбината доставку огнеупоров со складов, расположенных вблизи объектов, к рабочим местам осуществляют электрокарами на поддонах, что также позволило сократить число рабочих и ослабить запыленность воздуха.
Чтобы снизить выделение пыли при перегрузке динасовых огнеупоров, И. С. Кайнарский и Э. В. Дегтярева рекомендуют пропитывать поверхностные слои динаса после его обжига раствором сульфитно-спиртовой барды. По их данным, это уменьшит уровень запыленности при перекладке огнеупоров в 5 раз.
Воздух на местах кладки во время скалывания кирпичей может быть менее запылен, если применять стандартные фасонные изделия, подаваемые к рабочему месту, или применять крупные блоки.
Хотя использование индивидуальных средств защиты органов дыхания в связи с неблагоприятными микроклиматическими условиями затруднено, все же целесообразно на ряде работ по ремонту печей применять респиратор типа «Лепесток», улучшив его конструкцию за счет более упругих распорок.
Ремонт металлургических печей опасен в отношении развития пнев-мокониоза. Следовательно, есть достаточно оснований для того, чтобы на группу лиц, выполняющих эти работы, распространить льготы, принятые для рабочих силикозоопасных профессий.
Осуществление процессов механизации ремонта мартеновских печей позволит не только повысить производительность труда, но и радикально улучшить условия труда рабочих.
9
• • ЛИТЕРАТУРА
Белянки н Д. С., Иванов Б. В., Л а п и н В. В. Петрография технического камня. М., 1952. — Васильева А. В. В кн.: Охрана труда при ремонте мартеновских печей. М., 1962, в. 11, стр. 21. — Мищенко Б. Б. Оздоровление условий труда при горячих ремонтах мартеновских печей. М.—Л., 1936.—С а воет и н Д. 3. Работа мартеновских печей с хромомагнезитовыми сводами. Свердловск, 1956—Спирина А. М. В кн.: Охрана труда при ремонтах мартеновских печей. М., 1962, в. 11, стр. 60.—^ Шулятьев А. И. Тезисы докл. совещания промсанврачей санитарно-эпидемиологиче ских станций РСФСР. М., 1952, стр. 23.
Поступила 3/VIII 1963 г,
THE SIGNIFICANCE OF DUST FACTOR IN THE REPAIR OF OPEN-HEARTH
FURNACES
M. F. Lemyasev
The construction of modern open-hearth furnaces requires various fireproof materi-als: chromomagnesite, magnesite, fire clay, Dinasx, forsterite. Breaking down of the worm brickwork of the furnace, loading and transportation of fireproof brickwork waste and the repair of the furnace are attended by pollution of the air with dust, whose composition will depend on the kind of fireproof material used. An investigation of the minute respiration volume by means of the Douglas method, and that of the respiration rate by the
tfadiotelemetric method, showed a 2-iold increase in the average inspiration depth in the workers engaged in the repair of open-hearth furnaces. Their lung ventilation in course of various kind of work amounts to an average of 24,6 to 32,6 1/min. Among the groups of workers busy in the repair of furnaces, cases of pneumoconiosis were encountered. An improvement of working conditions in repair of open-hearth furnacess may be attained by introduction of various mechanical aids when open-hearth furnaces are being reconstructed.
УДК 612.014.482 : (612.1 + 612.119
СОСТОЯНИЕ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ И КОСТНОМОЗГОВОГО
КРОВОТВОРЕНИЯ в УСЛОВИЯХ ХРОНИЧЕСКОГО ПОСТУПЛЕНИЯ В ЖИВОТНЫЙ ОРГАНИЗМ КАЛЬЦИЯ45
В. И. Тернов
Институт гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР, Москва
Широкое применение в народном хозяйстве нашел радиоактивный изотоп кальция — Ca45. Достаточно сказать, что его потребление в СССР лишь за период с 1954 по 1956 г. увеличилось в 22 раза. В металлургии с помощью Ca45 исследуют движения газов, шихтовых материалов, скорости распределения скрапа, движение металла и легирующих элементов (Н. И. Волкова). В сельском хозяйстве применение Ca45 помогает проследить за движением влаги и выщелачиванием элемента из почв в зависимости от усвоения его растениями (В. А. Розин и В. И. Евдокимова). В биологической и медицинской науке этот изотоп применяют в качестве индикатора для изучения различных процессов, связанных с минеральным обменом организма как в норме, так и при патологических состояних (Ц. Л. Комар; О. С. Квирквелия 1; А. Д. Белов; Н. И. Кузнецов и др.).
Кальций45 является ß-излучателем с максимальной энергией ß-частиц, равной 0,2 Мэв, и периодом полураспада в 152 дня.
Данные о высокой биологической активности Ca45 (В. Н. Стрельцова и Ю. И. Москалев; Anderson с соавторами; Н. А. Токовой и М. В. Анисимов; Н. Н. Литвинов) получены при однократном, реже многократном введении животным больших доз этого изотопа. Сведения о действии Ca45 при хроническом поступлении его в организм не освещены в литературе. Существующие в СССР предельно допустимые концентрации Ca45 являются расчетными и не подтверждены биологическими исследованиями.
Мы задались целью получить данные для биологического обоснования расчетных предельно допустимых концентраций Ca45 в воде открытых водоемов и источников водоснабжения.
Исследовано 248 белых крыс-самцов с исходным весом 228 +12 г, разделенных на 6 равных групп. Четыре группы животных были опытными: 1-я группа получала ежедневно с помощью автопоилок радиоактивный Са45С1г в дозе 0,0009 мккюри/кг, 2-я группа—0,009 мккюри/кг, 3-я группа — 0,09 мккюри/кг, что превышает установленные в СССР предельно допустимые концентрации этого изотопа в воде открытых водоемов и источников водоснабжения соответственно в 10, 100 и 1000 раз (в перерасчете на вес животного) 2. Животные 4-й группы получали ежедневно с помощью автопоилок стабильный СаС1г в дозе, эквивалентной количеству этого элемента, вводимого крысам 3-й группы. Ввиду разного срока начала эксперимента с животными I, 3 и 4-й групп (осень) и 2-й группы (лето) мы вынуждены были взять 2 группы животных биологического контроля (интактные одного возраста с опытными крысами)
1 Кандидатская диссертация. Тбилиси, 1958.
2 При расчете этих доз исходили из предпосылки, что взрослый человек весом 70 кг выпивает в сутки 2,2 л воды.
ш • * . | . > • • • * • « К * • »
