鋼鐵行業(yè)環(huán)境影響評價
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.鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)工藝我國鋼鐵行業(yè)作為基礎(chǔ)工業(yè)經(jīng)過結(jié)構(gòu)調(diào)整、裝備更新為主的快速發(fā)展,已形成了包括由礦山、燒結(jié)、焦化、煉鐵、煉鋼、軋鋼以及相應(yīng)的鐵合金、耐火材料、炭素制品等多生產(chǎn)部門構(gòu)成的龐大工業(yè)體系。鋼鐵工業(yè)的特點是產(chǎn)業(yè)規(guī)模大、生產(chǎn)工藝流程長,從礦石開采到產(chǎn)品的最終加工,需要經(jīng)過很多生產(chǎn)工序,其中的一些主體工序資源、能源消耗量都很大,污染物排放量也比較大。鋼鐵行業(yè)體系分以鐵精礦為基本原料生產(chǎn)鋼材的長流程,如圖1所示;以廢鋼鐵為基本原料生產(chǎn)鋼材的短流程,如圖2所示。圖1 鋼鐵行業(yè)體系之一煉鋼長流程圖2 鋼鐵行業(yè)體系之二煉鋼短流程1.燒結(jié)廠燒結(jié)工藝是利用鐵礦粉、返礦、配入適量的燃料和熔劑,按一定比例在高溫下經(jīng)過燒結(jié)或球團工藝制成燒結(jié)礦或球團礦。鐵礦粉造塊方法主要有:燒結(jié)法和球團法,兩種方法所獲塊礦分別為燒結(jié)礦和球團礦。燒結(jié)工藝將各種粉狀含鐵原料,配入適量的燃料和熔劑,加入適量的水混合后,在燒結(jié)設(shè)備上加熱將礦粉顆粒黏結(jié)成塊的過程。球團工藝是把鐵精礦粉或其他含鐵粉料添加少量添加劑混合后,加水潤濕,通過造球機滾動成球,再經(jīng)過干燥焙燒,固結(jié)成為具有一定強度和冶金性能的球型含鐵原料。2.原料進廠鐵礦粉和熔劑劑通過火車或汽車運進廠,卸至堆場或倉棚;焦炭(或焦粉)、無煙煤通過火車或汽車運進廠,卸至堆場或倉棚;其余輔料袋裝通過汽車運進廠,卸至輔料倉庫;廢鋼鐵通過汽車運進廠,卸至堆場;液體燃料(重油或柴油)通過槽車進廠,卸至油罐;堆場和倉棚內(nèi)用翻車機或人工卸料,用裝載機聚堆。鐵礦粉通過傳送帶上料至精礦槽,焦炭和熔劑通過傳送帶上料至受料礦槽。3.燒結(jié)工藝燒結(jié)工藝流程包括原輔料(含鐵原料、燃料、熔劑)的輸入、破碎篩分(棍式、錘式破碎機、冷篩),配料(移動皮帶,礦槽,園盤給料機,電子秤),拌合(配料桶),混合料通過混合料礦槽(擺動皮帶)、泥輥(寬皮帶)、九輥布料器鋪到燒結(jié)機臺車上。帶式燒結(jié)機是由頭尾星輪帶動的裝有混合料的臺車并配有點火、抽風(fēng)裝置的機械設(shè)備。臺車在頭部加料并點火,至尾部卸料。通過抽風(fēng)機抽風(fēng)燒結(jié),在有效燒結(jié)長度內(nèi),將混合料由上至下燒透,生成燒結(jié)礦。燒結(jié)過程中還有一重要的風(fēng)路系統(tǒng),它的核心設(shè)備是主抽煙機。燒結(jié)生產(chǎn)設(shè)備圖4. 球團工藝球團生產(chǎn)設(shè)備圖球團工藝分三步:將細磨精礦粉、熔劑、燃料和黏結(jié)劑(如皂土等約0.5)等原料進行配料與混合;在造球機配合料適當加水,滾成1015mm的生球;生球送入高溫焙燒機(設(shè)備有豎爐、帶式焙燒機、鏈箅機回轉(zhuǎn)窯三類)進行高溫焙燒,焙燒成球團礦成品。球團鏈篦機回轉(zhuǎn)窯流程、設(shè)備圖5.冷卻工藝燒結(jié)機焙燒出的燒結(jié)塊再通過破碎、過篩分、除塵等環(huán)節(jié),得到一定大小的燒結(jié)礦成品,同時分出礦粉。高溫焙燒機焙燒出的球團再經(jīng)冷卻、篩分得到成品球團礦。燒結(jié)工藝的冷卻有帶式和環(huán)式兩種,鼓風(fēng)式帶冷機是與各式燒結(jié)機(環(huán)燒、帶燒、平燒)配套的高效通用燒結(jié)礦冷卻設(shè)備。鼓風(fēng)環(huán)式冷卻機是冶金企業(yè)大中型燒結(jié)機的主要配套設(shè)備。經(jīng)冷卻的成品礦進入礦槽貯存待運,或直接經(jīng)傳送帶送往高爐裝料設(shè)備帶配料。帶式冷卻機和環(huán)式冷卻機6.煉鐵車間高爐煉鐵工藝包括供料系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、爐頂系統(tǒng)、粗煤氣系統(tǒng)、爐體系統(tǒng)、出鐵場系統(tǒng)、渣處理系統(tǒng)、熱風(fēng)爐系統(tǒng)和煤粉噴吹系統(tǒng)。輔助系統(tǒng)包括鑄鐵機和修罐庫。7. 供料上料入爐的塊礦(燒結(jié)礦、球團、塊礦)焦炭分別有傳輸系統(tǒng)送入各自的礦槽,通過給料機、篩分后稱量卸到供料皮帶運至爐頂裝料入爐。篩后的焦粉由汽車運回?zé)Y(jié)廠。高爐上料設(shè)備圖8. 高爐熔煉裝入料罐的鐵礦石、焦炭和熔劑通過料鐘向下運動,從高爐下部風(fēng)口鼓入預(yù)熱空氣(10001300),噴入燃料(油、煤或天然氣等)。原燃料向下降落,原料經(jīng)過加熱、還原、熔化、造渣、滲碳、脫硫等一系列熔煉、被還原成金屬鐵(鐵水)。熔煉產(chǎn)生大量高溫高爐煤氣向上運動,鐵水從高爐底部的出鐵口流出,鐵渣從爐體下部出渣口排出。熔煉好的鐵水間斷從出鐵口流入鐵水罐,出鐵口會產(chǎn)生強烈的噴射煙氣,鐵水用鐵水罐車送至鑄鐵機澆鑄成鐵錠或送至轉(zhuǎn)爐煉鋼。從出渣口定期排出爐渣,爐渣經(jīng)渣溝送入?;郏鼫系牧;鋰娚淅鋮s水使爐渣冷卻成粒化,過濾后的水渣經(jīng)皮帶運輸機轉(zhuǎn)運至渣場。高爐煉鐵設(shè)備示意圖9. 熱風(fēng)、煤粉噴吹熱風(fēng)爐以混合煤氣為燃料,在煙氣爐燃燒,送入高爐的空氣經(jīng)過熱風(fēng)爐加熱至1000以上。無煙煤經(jīng)傳送帶送入磨機磨成煤粉,再送入高爐噴吹系統(tǒng)噴入爐內(nèi)。熱風(fēng)爐、煤粉噴吹設(shè)備示意圖10. 煉鋼廠長流程鋼鐵生產(chǎn)煉鋼采用轉(zhuǎn)爐煉鋼,短流程鋼鐵生產(chǎn)煉鋼采用電爐煉鋼。11. 轉(zhuǎn)爐煉鋼鐵水由鐵水罐運輸?shù)怪粱扈F爐內(nèi),經(jīng)脫硫、擋渣后,加入石灰,另兌10以下廢鋼,倒入轉(zhuǎn)爐。倒入轉(zhuǎn)爐的鐵水,吹入純氧進行熔煉,使鐵水中過量碳氧化,碳含量低于預(yù)定值時,停止吹煉出鋼。裝料和出鋼時爐身可以傾斜。出鋼時鋼水注入鋼水包,送連鑄工序。轉(zhuǎn)爐內(nèi)氧化過程釋放大量熱能使爐內(nèi)達到足夠高的溫度。轉(zhuǎn)爐煉鋼設(shè)備圖12. 電爐煉鋼先將零散的廢鋼鐵進行配料、擠壓、剪切,進料前爐底應(yīng)先鋪占料重1.5%左右的石灰,再將處理后的廢鋼鐵倒入料筐,用天車吊至爐內(nèi)按要求布料。爐料裝完通電加熱使爐料熔化,從通電開始到爐料全部熔清為止稱為熔化期,熔化其主要是熔化爐料,造好爐渣。第二階段氧化期,爐內(nèi)除吹氧助熔外,還吹入天然氣或輕油或煤粉,增加融化的熱量。爐內(nèi)吹氧脫碳和加礦脫碳。氧化結(jié)束將熔融的爐渣通過爐門使用耙子扒除鋼渣。第三階段還原期從扒渣完畢到出鋼,主要任務(wù)是脫氧、脫硫、控制化學(xué)成分。出鋼后立即檢查爐襯,需填補爐底時,應(yīng)先將爐底殘渣全部扒出,然后進行填補。電爐煉鋼設(shè)備圖13. 鑄鋼工藝鑄鋼的方法主要分為錠模鑄造和連續(xù)鑄造兩種類型。連續(xù)鑄鋼工藝:由煉鋼爐倒出的鋼水經(jīng)爐外精煉處理后,用鋼水包運送到澆鑄位置注入中間包(鋼包回轉(zhuǎn)臺),通過中間包鋼水連續(xù)澆鑄在結(jié)晶器中,待形成坯殼后,從結(jié)晶器以穩(wěn)定的速度拉出,再經(jīng)噴水冷卻、凝固,鑄坯通過拉坯機、矯直機后,脫去引錠桿,完全凝固的直鑄坯由切割設(shè)備切成指定長度的連鑄坯后,經(jīng)運輸輥道或汽車進入軋鋼車間。模鑄工藝:是將冶煉合格的鋼水澆鑄到鋼錠模內(nèi),待鋼錠冷卻后取出。再送到加工車間加熱、開坯、軋成鋼材。目前除了一些小鋼廠外基本很少使用。連鑄設(shè)備圖連鑄流程示意圖14. 軋鋼車間15. 熱軋工藝板坯由連鑄機出坯輥道或汽車送到熱軋車間板坯庫,熱鋼坯直接送加熱爐加熱,冷鋼坯由吊車吊至上料臺架,再經(jīng)加熱爐加熱。加熱的鋼坯進入加熱爐的裝爐輥道,再由出鋼機托出,通過出爐輥道、輸送輥道輸送,經(jīng)高壓水除鱗裝置除鱗后,進入可逆粗軋機軋制,粗軋后再用高壓水除鱗裝置二次清除氧化鐵皮,然后進入精軋機組。精軋過程采用水直接冷卻系統(tǒng)經(jīng)過多次軋制成規(guī)定的板材或線材,通過機械打卷或打捆入熱軋成品庫。16. 冷軋工藝鋼鐵廠的冷軋產(chǎn)品主要有普通冷軋板、鍍錫板、鍍鋅板和彩涂板。冷軋的主要生產(chǎn)工序:酸洗、冷軋、退火、平整、剪切,電鍍板在酸洗后還要脫脂,退火前也需脫脂(堿洗)。坯料在冷軋制前須經(jīng)過連續(xù)酸洗機組清除氧化鐵皮,以保證帶鋼表面光潔。酸洗后進行連續(xù)冷軋,軋到一定厚度還須進退火爐退火,使鋼軟化。在退火之前還需進行脫脂,脫脂后的帶鋼,在保護氣體中進行退火。退火后的帶鋼在進行平整,剪切。工藝潤滑劑的種類:有軋制油和乳化液兩大類(水作載體)。常用的是乳化液。17. 鋼鐵企業(yè)的主要是生產(chǎn)設(shè)備鋼鐵行業(yè)的原輔料一、燒結(jié)工藝的原輔料1. 原料燒結(jié)工藝是利用鐵礦粉、返礦、配入適量的燃料和熔劑,按一定比例在高溫下經(jīng)過燒結(jié)或球團工藝制成燒結(jié)礦或球團礦。球團生產(chǎn)的原料為焦炭粉(或煤粉)和熔劑(石灰石灰或白云石)。球團使用的原料主要為含鐵原料,達70?!捐F精礦粉】:是由鐵礦石(含有鐵元素或鐵化合物的礦石)經(jīng)過選礦、破碎、分選、磨碎等加工處理而成的礦粉。鐵礦粉的種類主要分為磁鐵礦粉(主要成分FeO);赤鐵礦粉(主要成分FeO);褐鐵礦粉(主要成分FeO);菱鐵礦鐵(主要成分FeCO)的硅酸鹽礦粉;以及硫化鐵礦(主要成分FeS)?!痉档V】:燒結(jié)礦返礦分為熱返礦(燒結(jié)機尾兩側(cè)和表層的未燒好的燒結(jié)礦)、冷返礦(燒結(jié)礦經(jīng)冷卻和整粒后的篩下物)和高爐料槽下返礦(高爐料槽中的燒結(jié)礦在入爐前進行篩分時的篩下物)3種。2. 輔料 (熔劑)燒結(jié)熔劑主要有石灰石、白云石、菱鎂石、生石灰和消石灰等?!臼沂浚褐饕煞质翘妓徕}。石灰石塊狀/粉狀:燒失量40.79,硅4.62,鋁1.21,鐵0.52,鈣50.16,鎂1.10。石灰石平均含硫0.025。【白云石】:白云石晶體屬三方晶系的碳酸鹽礦物?;瘜W(xué)成分為CaMg(CO)。白云石粉/塊:硅0.19,鋁0.15,鐵0.17,鈣32.1,鎂21.19。白云石平均含硫0.038?!玖怄V石】:菱鎂礦石主要成份為(MgCO),菱鎂礦的特性與方解石相似。【生石灰】:主要成分為氧化鈣,平均含硫0.03。利用生石灰代替部分石灰石作為燒結(jié)熔劑,可強化燒結(jié)過程?!鞠摇浚核追Q熟石灰,是一種白色粉末狀固體,主要成份是Ca(OH)??梢愿纳茻Y(jié)成球性。3.燃料燒結(jié)使用的燃料主要有焦粉、無煙煤、煤氣等。燒結(jié)燃料耗量為4050標煤/t產(chǎn)品,綜合能耗為5570 kg標煤t產(chǎn)品。2013年燒結(jié)工序能耗中,固體燃耗約占80,電力約占13,點火燃耗約占6.5,其它約為0.5。球團多以焦粉、重油、煤氣為燃料,燃料耗量為1820/t礦。綜合能耗3045標煤/t礦?!窘狗邸浚航固康暮Y下物。焦粉具有焦炭的一切物理與化學(xué)性質(zhì)。焦粉熱值在65007500 kcal/kg,灰分在38,揮發(fā)分在16,平均含硫率在0.5?!緹o煙煤】:熱值在60007200 kcal/kg,灰分在1018,揮發(fā)分在610,平均含硫率在0.3?!久簹狻浚轰撹F企業(yè)混合煤氣熱值在13.3915.06 MJ/m。高爐煤氣熱值在3.524.19 MJ/m,含HS 10mg/m;焦爐煤氣熱值在18.26 MJ/m,含HS 100mg/m?!舅繜Y(jié)和球團生產(chǎn)都需要補充用水,用水量按不同工藝類型,使用量也不相同,如下表所示。二、 煉鐵工藝的原輔料高爐煉鐵主要原料有含鐵原料(鐵礦石、燒結(jié)礦或球團礦),助熔劑(石灰石、硅石等),還有還原劑(焦炭),輔助還原劑(煤粉、石油、天然氣、塑料)通常,冶煉1噸生鐵需1.52.0噸鐵礦石(一般情況下1.8噸鐵礦石可產(chǎn)1噸生鐵),0.50.7噸燃料(高爐燃料主要是焦炭和煤粉,還有重油、煤氣、煤、天然氣),0.20.4噸熔劑,總計需要23噸原料。1.原料【鐵礦石】:【燒結(jié)礦】:含硫0.005【球團礦】:含硫0.005【焦炭】:熱值在65007500 kcal/kg,灰分在38,揮發(fā)分在16,平均含硫率在0.5。2. 輔料【石灰石】:主要成分是碳酸鈣。其他如前。石灰石平均含硫0.025。【硅石】:又稱石英砂、二氧化硅。硅石中SiO是主成分,AlO、FeO、CaO、MgO等均為雜質(zhì)。硅石含硫0.006。三、 煉鋼行業(yè)的原輔料煉鋼分為轉(zhuǎn)爐煉鋼和電爐煉鋼,不僅煉鋼設(shè)備不同,煉鋼使用的原輔材料也有差異。1. 轉(zhuǎn)爐煉鋼的原輔料煉鋼用原材料分為主原料、輔原料和各種鐵合金。1.1 主原料:氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼用主原料為鐵水和廢鋼(生鐵塊)。1.2 輔料:煉鋼用輔原料通常指造渣劑(石灰、螢石、白云石、合成造渣劑)、冷卻劑(鐵礦石、氧化鐵皮、燒結(jié)礦、球團礦)、增碳劑以及氧氣、氮氣、氬氣等。1.3 各種鐵合金:煉鋼常用鐵合金有錳鐵、硅鐵、硅錳合金、硅鈣合金、金屬鋁等。2. 電爐煉鋼行業(yè)的原輔料電爐煉鋼原料有鐵質(zhì)原料、氧化劑、造渣材料、合成渣料、耐火材料、其它用途材料:2.1 鐵質(zhì)原料:【廢鋼】:電爐煉鋼原料中,廢鋼用量約占60100。有害雜質(zhì)如油漆、塑料等?!旧F】:生鐵或鐵水為煉鐵得到的鐵水和煉鐵鑄造的生鐵,碳含量較高。【直接還原鐵】:是精鐵粉或氧化鐵在爐內(nèi)經(jīng)低溫還原形成的低碳多孔狀物質(zhì)。【鐵合金】:常用的鐵合金有硅鐵、硅錳、錳鐵、鉻鐵、鉬鐵、釩鐵、鋁絲、碳絲及鎳、鈮鐵等。2.2 氧化劑【氧化鐵皮】:鋼錠及鋼坯在軋制過程中表面氧化層脫落而產(chǎn)生的鐵屑。鋼鐵廠氧化鐵皮數(shù)量約為鋼材產(chǎn)量的23【氧氣】:氧氣主要采用氧氣站或氧氣瓶供氧。氧氣站采用管道輸送氧氣。2.3 造渣材料【石灰和白云石】:弧爐使用的石灰和輕燒白云石一般是通過料倉儲存,可在電弧爐出鋼過程隨鋼流加入鋼包中,或在爐外精煉時加入【碳球】:煉鋼用碳粉噴入煉鋼爐內(nèi)均勻地散布于鋼液中使爐渣發(fā)泡?!靖咪X釩土】:主要由一水鋁石和含水鋁硅酸鹽組成2.4 合成渣料【脫硫劑】:鐵水脫硫劑分為石灰系、碳化鈣系、蘇打系、鎂系等4類?!救廴诤铣删珶捲浚哼m用于鋼包精煉作精煉凈化劑。具有很強的脫氧、脫硫效果,可減少鋼中氣體、降低鋼中夾雜。2.5 耐火材料爐底耐材、鋼包耐材、中包耐材等2.6 其它用途材料如電極、增碳劑、保溫劑、保護渣等。四、 軋鋼工藝的原輔料軋鋼工藝用鋼錠、鍛軋鋼坯和連鑄鋼坯作原料,輔料有冷卻水、潤滑冷卻液等。鋼鐵行業(yè)的能耗和水耗一、能耗1. 鋼鐵行業(yè)各工序能耗水平近年來,各鋼鐵行業(yè)加大了節(jié)能工作力度,使我國重點鋼鐵行業(yè)噸鋼綜合能耗、噸鋼可比能耗不斷下降,各工序能耗也有所改善,詳見下表所示。降低煉鐵工序的能耗是鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。煉鐵系統(tǒng)(包括燒結(jié)、球團、焦化、煉鐵)能耗占鋼鐵聯(lián)合企業(yè)總能耗的70,成本占60,污染物排放占70以上。1.1 燒結(jié)燒結(jié)生產(chǎn)使用的主要原料為含鐵原料(精礦粉、富礦粉、高爐瓦斯泥、轉(zhuǎn)爐泥以及軋鋼氧化鐵皮等)、熔劑(石灰石、白云石、菱鎂石、生石灰和消石灰等)、燃料(無煙煤、焦粉、煤氣等)。燒結(jié)燃料耗量為4050kg標煤/t產(chǎn)品,綜合能耗為5570 kg標煤t產(chǎn)品。燒結(jié)及球團原料消耗、去硫情況、燃料含硫情況如下表所示。球團生產(chǎn)的原料為焦炭粉(或煤粉)和熔劑(石灰石灰或白云石)。球團使用的原料主要為含鐵原料,達70,多以焦粉、重油、煤氣為燃料,燃料耗量為1820kg/t礦。綜合能耗3045kg標煤/t礦。1.2 煉鐵煉鐵工序(含燒結(jié)、煉焦)能耗約占鋼鐵企業(yè)總能耗的72,鋼鐵工業(yè)要降低噸鋼綜合能耗應(yīng)該盡量降低煉鐵工序能耗。高爐煉鐵所需能量有78來自燃料燃燒,應(yīng)該降低燃料比和提高二次能源利用率。我國重點鋼企高爐的入爐平均焦比在364kg/t,噴煤比平均151kg/t,燃料比平均515kg/t。燒結(jié)礦的透氣性能越好、高爐容積越大,焦比越??;使用天然礦石、高爐容積越小焦比越大。入爐礦含鐵品位提高1,煉鐵燃料比降低1.5,產(chǎn)量提高2.5,渣量減少30kg/t,允許多噴煤15 kg/t。1.3 煉鋼煉鋼過程需要供給足夠的能源才能完成,這些能源主要有焦炭、電力、氧氣、惰性氣體、壓縮空氣、燃氣、蒸汽、水等;煉鋼過程也會釋放部分能量,包括煤氣、蒸汽等。煉鋼的工序能耗就是冶煉每噸合格產(chǎn)品(連鑄|軋鋼坯或鋼錠),所消耗各種能量之和扣除回收的能量。2012年我國重點鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)爐平均能耗-5.28kgcet,電爐平均能耗67.83kgcet,已經(jīng)接近發(fā)達國家的水平。轉(zhuǎn)爐煤氣和蒸汽回收率高一些的鋼企轉(zhuǎn)爐工序能耗要低一些,一般煤氣回收率大于80m/t鋼,蒸汽回收率大于50kg/t鋼的企業(yè)轉(zhuǎn)爐工序能耗值可以實現(xiàn)為負值。1.4 軋鋼熱軋工序的能耗主要是均熱爐、退火爐消耗的。使用的能源主要是高爐煤氣、混合煤氣、重油等,熱軋噸鋼需消耗高爐煤氣500600 m/t鋼,或消耗混合煤氣200240 m/t鋼,或消耗重油5060kg/t鋼。假如,高爐容量增大,入爐的鐵礦品位提高1,就可使焦比下降1.5,產(chǎn)量提高2.5,噸鐵渣量減少30kg,允許多噴吹15kgt鐵煤粉。鋼鐵企業(yè)各工序能耗如下表所示。二、 鋼鐵行業(yè)二次能源的回收利用鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)過程中,所用的能源約有70是要轉(zhuǎn)換為各種形式的二次能源, 鋼鐵工業(yè)的二次能源主要有三類:(1)各種副產(chǎn)煤氣,(2)余熱,(3)余能(余壓)。鋼鐵生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二次能源,主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的余熱(紅焦炭、赤熱的爐渣,燒結(jié)礦和球團礦的顯熱、液態(tài)的鐵水和鋼水的顯熱,以及鑄坯的熱量等),外排廢氣的顯熱(包括燒結(jié)、球團、熱風(fēng)爐、加熱爐、焦爐等)、各類煤氣(高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、焦爐煤氣等)高爐爐頂煤氣的壓力能,以及冶煉設(shè)備冷卻水所帶走的熱量,以及爐體散熱等形式。這里有占34的副產(chǎn)煤氣,爐渣顯熱約占9,其余是余熱等。鋼鐵行業(yè)所購入的煤炭能值有 34.12在生產(chǎn)過程中轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇細怏w( 包括高爐、轉(zhuǎn)爐、焦爐煤氣 )。在正常生產(chǎn)狀態(tài)下,每噸鐵可產(chǎn)生1700m 2000m 3的煤氣,每噸鋼可回收80m 120m 3煤氣,每噸焦可產(chǎn)生 350m 3 430m煤氣。在聯(lián)合鋼鐵企業(yè)中,可燃氣體產(chǎn)生量是很大的。充分回收和合理利用這些煤氣,對鋼鐵企業(yè)的節(jié)能影響是巨大的(資料來自:對我國鋼鐵工業(yè)能耗現(xiàn)狀的分析和建議中國金屬學(xué)會 王維興)。鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中生產(chǎn)所用煤炭的能量約有34會轉(zhuǎn)換為副產(chǎn)煤氣,這里是不包括發(fā)電所用的煤炭。副產(chǎn)煤氣包括:高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、焦爐煤氣。煤炭轉(zhuǎn)換為副產(chǎn)煤氣是鋼鐵生產(chǎn)有能源轉(zhuǎn)換功能的體現(xiàn)。副產(chǎn)煤氣不僅有發(fā)熱值,而且從爐子里出來,還有較高的顯熱和一定的壓力能。目前,國內(nèi)外鋼鐵行業(yè)公認,現(xiàn)可以回收利用的二次能源量(不包括副產(chǎn)煤氣)約占鋼鐵企業(yè)總用能的15左右, 鋼鐵行業(yè)的二次能源除了可以作為某些工序的加熱、供熱的熱源外,發(fā)電是最為有效的途徑,剩余的還可用于外供。新日鐵已將這15中的92加以回收利用,寶鋼為77,我國大多數(shù)鋼鐵企業(yè)是在50以下。這就是我國鋼鐵企業(yè)還有節(jié)能潛力所在。國際上主要產(chǎn)鋼國家的二次能源產(chǎn)生量占其鋼鐵工業(yè)一次能源消耗的4050,其中各種副產(chǎn)煤氣(焦爐煤氣、高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣)占絕大多數(shù),據(jù)日本1998年統(tǒng)計為36左右。在余熱余能利用上,日本新日鐵公司的余熱余能回收率已達到92以上,寶山鋼鐵股份公司的余熱余能回收率為68。三、 鋼鐵行業(yè)的水耗鋼鐵行業(yè)是典型的耗能、耗水和排污大戶。作為鋼鐵生產(chǎn)大國,我國鋼鐵生產(chǎn)過程中消耗新水的水平與國外先進企業(yè)仍有較大差距。據(jù)統(tǒng)計,德國和日本等工業(yè)發(fā)達國家鋼鐵工業(yè)用水量占工業(yè)總用水量的12左右,一些先進的鋼鐵企業(yè)年噸鋼耗新水只有3.36m。目前,我國鋼鐵行業(yè)年用水量約占國內(nèi)工業(yè)總用水量的14%,年噸鋼耗新水為6.56 m。在工業(yè)領(lǐng)域中,鋼鐵工業(yè)是用水大戶,在火電、石油石化、紡織、造紙等高耗水工業(yè)之后,鋼鐵工業(yè)耗新水量名列第五位。“十一五”、“十二五”期間,鋼鐵行業(yè)水重復(fù)利用率逐年提高,新水利用系數(shù)也逐年上升。水重復(fù)利用率由2005年的94.15提高到2014年97.78,提高了3.54個百分點。2010年制定的鋼鐵行業(yè)規(guī)范條件,在能源消耗和資源綜合利用方面規(guī)定,“噸鋼新水消耗不超過5m”。在2012年9月3日,工業(yè)和信息化部公布的鋼鐵行業(yè)規(guī)范條件修訂版中,又提出了“噸鋼新水消耗不超過4.12m”。把噸鋼新水消耗量的標準提高了20。隨著科學(xué)技術(shù)進步,不斷采用各種先進的工藝、技術(shù)裝備和加強對用水、節(jié)水的管理,我國鋼鐵工業(yè)用水量已從高速增長逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榫徛鲩L。重點鋼鐵企業(yè)在20002012年期間,噸鋼耗新水量從25.24 m大幅減少到3.77 m。如表7所示。同時,由于我國鋼鐵工業(yè)的總產(chǎn)量增加很快,使鋼鐵行業(yè)新水消耗總量和污水排放總量還是有所增加。目前,國外鋼鐵企業(yè)噸鋼耗新水先進值是:日本鹿島為2.1 m,阿薩洛為2.4 m,德國蒂森克虜伯為2.6 m。2009年6月建設(shè)部發(fā)布了鋼鐵行業(yè)節(jié)水設(shè)計規(guī)范,提出了新建、改擴建工程應(yīng)采用先進的接水工藝、技術(shù)和設(shè)備。對采礦、選礦、原燃料場、燒結(jié)和球團、焦化、煉鐵、煉鋼、軋鋼、生產(chǎn)輔助車間、冶金石灰、輕燒白云石、耐火材料車間的主要工序都提出了具體用水和節(jié)水要求。2009年我國鋼鐵企業(yè)各工序水耗。鋼鐵行業(yè)排污節(jié)點圖“十二五”前三年節(jié)能減排降碳取得積極進展和成效。 GDP能耗和CO排放累計下降9.03、10.68,化學(xué)需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物下降7.8、7.1、9.9和2。作為節(jié)能減排重點控制行業(yè)的鋼鐵業(yè),節(jié)能減排水平明顯提升,噸鋼SO、噸鋼煙粉塵、噸鋼耗新水量、噸鋼廢水排放量均大幅下降,數(shù)據(jù)顯示,2013年重點統(tǒng)計企業(yè)噸鋼綜合能耗較2010年下降2.2;截至2014年4月,噸鋼綜合能耗較2010年下降2.4。 作為經(jīng)濟發(fā)展中的支柱產(chǎn)業(yè)之一,鋼鐵工業(yè)在我國得到了快速發(fā)展,我國粗鋼產(chǎn)量由2010年的1.285億噸增長到2015年的8.227億噸,產(chǎn)量增加到6.4倍之多。鋼鐵工業(yè)在對社會經(jīng)濟帶來巨大貢獻的同時,也逐漸造成了嚴重的環(huán)境污染。鋼鐵行業(yè)屬于資源密集型產(chǎn)業(yè),其生產(chǎn)原料主要是呈塊狀、粉末狀的礦石及礦物,生產(chǎn)過程較為復(fù)雜。鋼鐵生產(chǎn)過程中排放的污染物主要包括二氧化硫、氮氧化物、煙塵、粉塵等,這也是造成霧霾天氣的主要原因。目前我國鋼鐵行業(yè)已經(jīng)成為袋式除塵器的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一,其中高爐煤氣凈化等技術(shù)已經(jīng)達到世界領(lǐng)先水平。鋼鐵行業(yè)的環(huán)保工作雖然取得了一定成績,但與發(fā)達國家相比還存在較大差距,我國對廢氣中污染物的治理還以可見粉塵為主,而發(fā)達國家已經(jīng)針對所有不可見的有害氣體加以治理,除二氧化硫和氮氧化物以外,還包括了揮發(fā)性有機物、鹵代烴等有害物質(zhì),且發(fā)達國家的工業(yè)排放標準比我國更為嚴格。我國鋼鐵行業(yè)落后產(chǎn)能的規(guī)模也較大,這也成為了環(huán)境污染的一個重要因素。落后產(chǎn)能大多集中于各個地區(qū)的小型鋼鐵企業(yè),相對于寶鋼、武鋼等大型鋼鐵企業(yè)來說,數(shù)量龐大的小型鋼鐵企業(yè)由于生產(chǎn)工藝落后、設(shè)備水平低、環(huán)保設(shè)施簡陋等因素,其造成的污染比較嚴重。有數(shù)據(jù)顯示,2013年我國300立方米及以下的高爐產(chǎn)能超過1億噸,而20噸以下的小電爐及小轉(zhuǎn)爐產(chǎn)能在7000-8000萬噸之間,這類落后產(chǎn)能效率低下、污染嚴重,單位能耗較大型設(shè)備高出10-15%,物料消耗高出7%-10%,其二氧化硫的排放量為大型設(shè)備的3倍以上,對環(huán)境的破壞較為嚴重??傮w上來看,我鋼鐵行業(yè)的環(huán)保狀況尚處于落后水平,大量落后產(chǎn)能的存在導(dǎo)致了嚴重的環(huán)境污染,同時,在治污技術(shù)上還有較大的提升空間,需要多方面借鑒與學(xué)習(xí)發(fā)達工業(yè)國家的經(jīng)驗與技術(shù),以降低生產(chǎn)過程中污染物的排放量。一、 鋼鐵生產(chǎn)行業(yè)排污節(jié)點圖圖1 鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)排污節(jié)點圖圖2 燒結(jié)生產(chǎn)流程與排污節(jié)點圖圖3 球團生產(chǎn)流程與排污節(jié)點圖圖4 高爐煉鐵生產(chǎn)流程與排污節(jié)點圖圖5 轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)流程與排污節(jié)點圖圖6 電爐煉鋼生產(chǎn)流程與排污節(jié)點圖圖7 熱軋生產(chǎn)流程與排污節(jié)點圖圖8 冷軋生產(chǎn)流程與排污節(jié)點圖鋼鐵生產(chǎn)行業(yè)排污節(jié)點說明表環(huán)境要素分析鋼鐵行業(yè)主要污染物為廢氣和廢水和固體廢物。廢氣主要污染因子為顆粒物、SO、NOx,氟化物、氯化氫、二噁英等。廢水污染因子主要為:COD、石油類、重金屬、酚、氰等。固體廢物主要包括:含鐵塵泥、除塵灰、鐵渣、鋼渣以及碳鋼酸洗廢酸(鹽酸、硫酸)等。鋼鐵工業(yè)主要污染物見表1所示。.- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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