钢铁行业污染物排放总量核算
粒度均匀、粉末少,机械强度高,铁精矿必须经过烧结成块才 能进入高炉。为了降低高炉焦比,要求炉料含铁品位高、有害 杂质少,且具有自熔性和良好的还原性能。采用烧结方法后, 上述要求几乎全部达到。
含碳酸盐和结晶水较多的矿石,经过破碎进行烧结,可以除去 挥发份而使铁富集。某些难还原的矿石,或还原期间容易破碎 或体积膨胀的矿石,经过烧结可以变成还原性良好和热稳定性 高的炉料。
钢铁行业污染物排放核算
1 钢铁行业发展现状 2 钢铁生产工艺流程及主要产污环节 3 主要污染源、污染物治理措施 4 主要污染物排放量统计核算要点
钢铁行业发展现状
钢铁产能迅速增长
中国粗钢产量已连续十七年位居世界第一 ,我国粗钢产量约占世界的一半。
80000
100
70000
粗钢产量(万吨)
90
年增长率(%)
烧结工艺流程及产污环节示意图
含铁混合料 石灰石 白云石 生石灰 焦粉、无烟煤
配料
粉尘
干
粉尘 一混
水
式
放
粉尘 二混
水
灰 铺底料
烧结
煤气 空气
150~0mm
除尘
冷却 粉尘
抽风机
含尘、SO2 烟气
一次筛分 粉尘
20mm
二次筛分 粉尘
成品矿槽
三次筛分 粉尘
12~20mm
5~12mm 5~0mm
高炉矿槽
辽宁, 5349.2
湖北, 2752.2山西, 3490.3
2011年中国大陆产 钢1000万吨以上的 省市有19个,合计产 钢63031.5万吨,占 全国钢产量92.25%
钢铁生产工艺流程及主要产污环节
钢铁钢铁生生产产流流程程图图
电炉短流程
石灰 电厂 锅炉
转炉长流程工艺流程演示
原料场工艺流程及产污环节示意图
无水氨工艺:用磷铵溶液吸收煤气中的氨后送解吸塔用蒸汽解 吸,解吸出的氨汽经冷凝冷却后成为浓氨水,浓氨水再送精馏 塔用蒸汽进行精馏,经冷凝后得到无水氨产品。
硫铵工艺:用含游离酸的母液吸收煤气中的氨,生成硫铵产 品。
工艺名称
焦炉煤气脱硫
脱硫效果 吸收剂及催化剂
描述
FRC法
H2S:< 200mg/m3 吸收剂:NH3 催化剂:苦味酸
通过烧结过程,可以将如高炉炉尘、转炉炉尘、轧钢皮、污泥 等固体废弃物回收利用,使其变废为宝,降低生产成本,实现 循环经济。
烧结机的面积
烧结机规格以有效抽风面积进行界定。主要有 24m2、36m2、50m2、75m2、90m2、105m2 、 132m2、180m2、265m2、360m2、450m2、500m2等。
用于烧结生产。
因此,烧结工序最主要的污染物除了各产尘点产生的烟 粉尘,就是烧结机头烟气中的二氧化硫。
球团
与烧结矿一样,球团也是人造块矿的一种。 把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后,在加
水润湿的条件下,通过造球机滚动成球,再经过干燥焙烧,固 结成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料。 球团生产一般包括原料准备、配料、混合、造球、干燥和焙 烧、冷却、成品和返矿处理等工序。 球团主要生产工艺有竖炉、带式焙烧机和链箅机-回转窑三种, 目前,应用最广泛、技术最成熟的是链箅机-回转窑工艺。 我国球团产量仅占人造块矿的1/5,而欧美国家球团矿产量占 人造块矿的比例都在50%以上。 球团生产迅速发展:由于天然富矿日趋减少,为提高矿石品 位,铁矿石经细磨、选矿后的铁精矿粉粒度过细,不利于烧结 抽风;球团生产能耗低于烧结。
艺对煤的利用程度最高。煤在炼焦时,约有75%左右变成焦 炭,另外25%左右则变成煤气和化工产品。从煤气中回收的化 工产品主要有氨、粗苯、硫磺和焦油等。 焦化最主要的生产工序:炼焦和煤气净化,另外还包括备煤、 筛焦等生产辅助设施。 炼焦的主体设备:焦炉,以炭化室的高度定义焦炉的规格。通 常的焦炉有4.3m、6m、7m、7.63m等等。
干熄焦和湿熄焦
与湿法熄焦相比,干熄焦具有以下优点: (1) 有利于改善环境
配备完善除尘系统的干法熄焦可比传统湿法熄焦少排放颗粒 物、SO2等大气污染物80%。
(2) 有利于回收能源 干法熄焦每处理1t红焦可回收3.82~9.8MPa中高压蒸汽
0.45~0.6t,在回收能源的同时又避免了生产等量蒸汽的燃煤锅 炉对大气的污染。
球团工艺流程及产污环节示意图
精矿 膨润土
干燥 噪声
配料 润磨
造球
生球筛分 16~8mm
鼓风干燥
抽风干燥 抽风 预热段
除尘 预热段
噪声
焙烧
16或8mm
含尘烟气 含SO2、尘烟气
抽风 除尘
抽风 除尘
煤气
冷却段
空气
冷却段
空气
酸性球团
焦化
焦化工序生产的焦炭是炼铁生产的重要原料。 炼焦是煤炭的综合利用工业,在煤的各种利用方法中,炼焦工
以煤气中的氨为碱源,以苦味酸为催化剂通 过湿式氧化法脱硫 ,产品为硫酸
氨水循环洗 H2S:< 500mg/m3 涤法(A- 吸收剂:NH3 S法) 催化剂:无
该法以煤气中的氨为碱源,在洗氨的同时脱 除硫和氰,但脱硫效率较低
HPF法 ADA法
H2S:<200mg/m3 吸收剂:NH3 催化剂:对苯二酚
炼铁的主体设备:高炉,以炉腔的容积定义高炉的规格,从几 百到几千立方米不等。高炉(blast furnace )通过向高炉下 部的风口鼓入预热的热空气,而提供热空气的装置就叫热风炉。
高炉炼铁工艺流程及产污环节示意图
铁矿石 烧结矿 焦 炭 石灰石 辅 料
上料系统
粉尘
烟尘、噪声
炉体冷却水
循环水系统
因此,钢铁企业鼓励推广高炉煤气干法除尘工艺,“三干”之 一,采用重力除尘器+袋式除尘器。
炼钢
炼钢是提纯、调质过程,将铁水中的C、P、S等杂质去处,同 时根据产品的需求,添加一定量的合金元素,改变钢水的性 能。
两种常见炼钢流程:转炉炼钢、电炉炼钢。 转炉、电炉的规格 从几十吨到几百吨不等。
炉渣间
用户
RH真空脱气 LF钢包精炼 板坯连铸机
转炉煤气净化
转炉煤气含有60%左右的CO,是钢铁企业重要的二次能源之 一。
转炉煤气中初始含尘浓度5g/m3以上,两种净化工艺:干法除尘 (LT法)、湿法除尘(OG法)。
湿法除尘工艺的缺点: (1)运行中需要大量的水; (2)污水含有有害物质,污染环境。
烧结钢工铁序生产生流产程流图程
将各种粉状含铁原 料,按要求配入一定数 量的燃料和熔剂,均匀 混合制粒后布到烧结台 车上点火,引燃烧结料 中的固体燃料,开始抽 风烧结;在高温下,混 合料中部分易熔物质发 生软化、熔化,将矿粉 颗粒粘结成块。这个过 程就称为烧结,所得的 块矿称之为烧结矿。
烧结台车
烟尘 切割渣
粉尘、噪声
连铸坯
热轧带钢工艺流程及产污环节示意图
连铸板坯
汽车运输原燃料
汽车受料
粉尘
地下受料槽
火车运输原燃料
火车受料
链斗卸车机
粉尘 噪声
Hale Waihona Puke 粉尘、特别是 扬尘等无组织
排放
粉尘
贮料场
高
堆、取料机
粉尘 噪声
炉 返
矿
粉尘
剂合 焦格 粉熔
胶带机 混匀配料槽
胶带机
、
返
合炼 焦
格焦
杂 矿
车
间
成品烧结矿
合格焦炭
烧结车间
炼铁车间
高炉矿槽筛下 矿粉、焦粉
烧结的目的和意义
烧结是高炉炼铁的配套工序,把铁精矿焙烧结成块状。 高炉炼铁冶炼过程中,为了保证料柱的透气性良好,要求炉料
80
60000
70
50000
60
40000
50
30000
40
30 20000
20
10000
10
0
0
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
2001-2011年我国粗钢产量与增长速率图
钢铁产能分布情况
广西, 1207.8 云南, 1323.2
、FeSO4和醌钴 铁类
以煤气中的氨为碱源,采用HPF复合催化剂, 产品为硫黄
H2S:< 200mg/m3 吸收剂:NaCO3 催化剂:蒽醌二磺
酸钠等
以NaCO3为外加碱源,蒽醌二磺酸钠等为催 化剂,产品为硫黄
炼铁
炼铁是将金属铁从烧结矿、球团矿和天然块矿等含铁矿物(主 要为铁的氧化物)中还原出来的工艺过程。焦炭是最主要的还 原剂,同时可以向高炉中喷吹一定量的煤粉替代焦炭,降低成 本。除此之外,还需添加一定量的石灰石、生石灰等熔剂和造 渣剂。
(3) 有利于提高焦炭质量 干法熄焦可使焦炭强度M40提高3~5个百分点,M10降低0.3~0.5
个百分点,CSR提高2~4个百分点,CRI降低2~4个百分点,并 大为降低焦炭水分,使焦炭块度更加均匀。
(4) 有利于节约用水 干法熄焦每处理1t红焦相当于节约熄焦用水0.4~0.5m3。
干熄焦是钢铁企业鼓励推广的节能减排技术,是“三干”之 一。
焦炉煤气净化
煤气净化系统通常由冷凝鼓风装置、脱硫装置、脱氨装置和脱苯 脱萘装置等工序组成,不同的煤气净化工艺流程主要表现在脱硫 和脱氨工艺方案的选择上。
脱氨工艺主要有:
水洗氨蒸氨氨分解工艺:利用蒸氨废水或软水吸收煤气中的 氨,富氨水送蒸氨塔用蒸汽蒸馏,蒸氨塔顶的氨汽送氨分解 炉,氨汽中的氨在高温和催化剂的作用下分解为氢气和氮气。
焦化工艺流程及产污环节示意图
炼焦煤 配煤槽 粉碎机 焦炉煤塔