鋼鐵行業(yè)生產工藝與排污特征課件

1、鋼鐵行業(yè)生產工藝與排污特征2007年07月目 錄一、鋼鐵的生產工藝二、產排污節(jié)點、污染治理設施 主要污染物的去除三、產排污系數的選用 和污染物排放量計算一、鋼鐵的生產工藝行業(yè)發(fā)展概況一、鋼鐵的生產工藝行業(yè)發(fā)展概況 2006年世界粗鋼產量登上12億噸新臺階.中國連續(xù)11年居世界鋼產量排行榜第一種類產量（萬噸）生鐵40416.70粗鋼41878.20鋼材46685.432006年我國鋼鐵產量鋼的生產工藝分為長流程和短流程。（1）長流程（以鐵礦石為冶煉原料）： 生產過程包含有燒結、球團、煉焦、高爐煉鐵、轉爐煉鋼、連鑄/模鑄、軋鋼等多道工序。一、鋼鐵的生產工藝M鋼的生產工藝分為長流程和短流程。（ 2）

2、短流程（以廢鋼和直接還原鐵為原料）： 與長流程相比，省去了燒結、球團、煉焦、高爐煉鐵等鐵前工序。一、鋼鐵的生產工藝特點： 鋼鐵生產是典型的流程制造過程 具有很強的連續(xù)化作業(yè)特點 一、鋼鐵的生產工藝鋼鐵工業(yè)是一個材料與能源高度密集型的行業(yè)，既是原料消耗的大戶，又是能耗大戶；幾乎有一半以上的物料投入以廢氣、固體廢棄料或副產品的形式產出，被排放到環(huán)境中產生污染。無論是產品流還是廢料流中，水以及能量等方面，多個生產部門聯系密切。特點： 一、鋼鐵的生產工藝主要體現為： 燒結生產原料連續(xù)進入、成品礦連續(xù)生成并產出； 高爐煉鐵原料間歇進入，鐵水連續(xù)生成間歇排出； 轉爐煉鋼原料間歇進入，合格鋼水間歇排出； 鋼

3、水連鑄原料連續(xù)進入，鋼坯連續(xù)生成并產出； 鋼坯軋制原料連續(xù)進入，鋼材連續(xù)產出。一、鋼鐵的生產工藝一、鋼鐵的生產工藝一、鋼鐵的生產工藝煉鐵 包括高爐法 直接還原鐵法 熔融還原法在此重點介紹高爐法和直接還原鐵法。一、鋼鐵的生產工藝煉鐵 （1）高爐法 高爐法包括燒結、球團、高爐煉鐵工序。 燒結： 工序流程：原料-破碎-配料-混料 -（預熱）-布料-點火 -燒結-冷卻-破碎篩分-成品礦一、鋼鐵的生產工藝煉鐵（1）高爐法 燒結： 主體生產設備：堆取料機、破碎機、振動篩、混料槽、帶式/板式運、輸機、配料倉、混料造球機、布料機、燒結機等二、產排污節(jié)點、污染治理設施對主要污染物的去除球團 球團礦在國內的生產工

4、藝主要有： 豎爐法 帶式焙燒法 連篦機-回轉窯法。 一、鋼鐵的生產工藝球團豎爐法主體生產流程： 原料-配料-混料及烘干-造球及篩分-布料-豎爐焙燒-冷卻-篩分-成品礦主體生產設備： 配料倉、干燥機、混合機、造球機、帶式/板式輸送機、篩分機、布料機、豎窯、帶冷機、鼓風機等。一、鋼鐵的生產工藝球團帶式焙燒法主體生產流程： 原料-配料-混料及烘干-造球及篩分-布料-帶式機焙燒-冷卻-篩分-成品礦主體生產設備： 配料倉、干燥機、混合機、造球機、帶式/板式輸送機、篩分機、布料機、帶式焙燒機、帶冷機、鼓風機等。一、鋼鐵的生產工藝球團連篦機-回轉窯法主體生產流程： 原料-配料-輥磨、造球及篩分-布料-干燥及

5、預熱-回轉窯焙燒-篩分-冷卻-成品礦主體生產設備： 配料倉、精礦干燥機、輥磨機、強力混合機、造球機、帶式/板式輸送機、篩分布料機、鏈篦機、回轉窯、環(huán)冷機、鼓風機等高爐煉鐵主體生產流程： 原料-給料-輸送-爐頂裝料-高爐煉鐵-爐前出鐵水-鑄造主體生產設備： 高爐、熱風爐、給料倉、帶式/板式輸送機、粉磨機、鼓風機、鑄鐵機一、鋼鐵的生產工藝一、鋼鐵的生產工藝煉鐵2）直接還原鐵法隧道窯法主體生產流程： 原料-配料-隧道窯預熱、還原-冷卻-破碎-磁選-壓塊-海棉鐵主體生產設備： 配料倉、隧道窯、帶式/板式輸送機、破碎機、磁選機、壓塊機、鼓風機等。一、鋼鐵的生產工藝一、鋼鐵的生產工藝煉鐵煉鋼 鋼水冶煉主要

6、分為轉爐法和電爐法； 鋼水爐外精煉主要有LF法、CAS罩、VD法、RH法、VAD/AOD法等 ； 部分特殊鋼還采用電渣重熔、真空自耗電極等重熔冶煉方法 ； 鋼水澆鑄除部分特殊鋼仍采用模鑄法外，大部分鋼種采用了連鑄技術。 一、鋼鐵的生產工藝煉鋼轉爐法冶煉主體工藝： 鐵水-（預脫硫、磷、硅）-轉爐吹煉-爐外精煉-連鑄-火焰切割-連鑄鋼坯主體生產設備： 鐵水罐/魚雷罐、鐵水包、混鐵爐、轉爐、鋼包精煉爐、鋼包加熱爐、CAS罩、連鑄機、火焰切割機等。一、鋼鐵的生產工藝煉鋼電爐煉鋼主體工藝： 原料-電爐熔煉-（爐外精煉）-連鑄/模鑄-鋼坯主體生產設備： 電爐、精煉爐、鋼包加熱爐、連鑄機/模鑄機等。一、鋼鐵

7、的生產工藝煉鐵煉鋼軋鋼 軋鋼工藝主要分熱軋法和冷軋法 。 一、鋼鐵的生產工藝軋鋼熱軋法一、鋼鐵的生產工藝軋鋼熱軋法連鑄坯熱軋法主體工藝為： 連鑄坯-加熱-熱連軋-（矯直/精整）-卷取/橫切-軋材法 。模坯熱軋法主體工藝為： 模坯-加熱-開坯-加熱-熱軋-軋材主體生產設備： 加熱爐、開坯機、快鍛機（軋制工具鋼）、熱連軋機組、矯直機、平整機、卷取機、飛剪機等。一、鋼鐵的生產工藝軋鋼冷軋法一、鋼鐵的生產工藝軋鋼冷軋法板帶冷軋法主體工藝： 熱軋板帶-開卷-酸洗-冷連軋-（脫脂、退火）- 精整-卷取/橫切-冷軋材鋼管冷軋主體工藝： 熱軋管坯-加熱爐-穿孔-退火-打頭-酸洗-涂油-冷 軋-熱處理-矯直-冷

8、軋材冷軋法主體設備： 開卷機、焊接機、冷連軋機組、退火爐、加熱爐 （管坯穿孔）、矯直機、酸洗槽、脫脂槽、平整機、卷取機、飛剪機等。鋼鐵聯合企業(yè)殘渣/副產品管理 一、鋼鐵的生產工藝典型鋼鐵廠水資源合理利用示意圖 一、鋼鐵的生產工藝二、產排污節(jié)點、污染治理設施對主要污染物的去除煉鐵 二、產排污節(jié)點、污染治理設施對主要污染物的去除煉鐵 （1）高爐法 燒結氣態(tài)污染物 ：燒結機頭、機尾產生的煙氣（含煙塵、SO2、NOx、CO、HF、重金屬、二惡英等）。 治理方法主要為干法除塵。 原料準備系統、混合料系統、整粒系統、熱礦冷卻系統產塵（含粉塵）。 治理方法主要采用沖激式濕法除塵器、泡沫式濕法除塵器或布袋除塵

9、器 二、產排污節(jié)點、污染治理設施對主要污染物的去除煉鐵 （1）高爐法 燒結水污染物 ：濕法除塵廢水（含SS等） 治理方法主要沉淀循環(huán)或梯級利用，部分外排 。 沉積污泥定期排出進行脫水處理，泥餅返用于燒結配料 燒結固廢主要為除塵系統收集的冶金塵泥，返用于燒結配料。 燒結工序中各產排污節(jié)點及治理設施對主要污染物的去除污染物種類產排污節(jié)點污染物名稱治理方法氣態(tài)污染物燒結機頭、機尾煙塵、SO2、NOx、CO、HF、重金屬、二惡英等干法除塵、電除塵、多管除塵原料準備系統、混合料系統、顆粒系統、熱礦冷卻系統粉塵沖激式濕法除塵器、泡沫式濕法除塵器、布袋除塵器水污染物濕法除塵廢水含SS等集中濃縮法處理固廢污染

10、物除塵系統收集的冶金塵泥塵泥返用于燒結配料二、產排污節(jié)點、污染治理設施對主要污染物的去除二、產排污節(jié)點、污染治理設施對主要污染物的去除球團氣態(tài)污染物： 焙燒煙氣（含煙塵、SO2、NOx、CO、HF、重金屬、二惡英等）、配料、篩分及轉運揚塵（含粉塵）、熱礦冷卻廢氣（含粉塵）。焙燒煙氣的治理方法與燒結礦生產相似。配料、篩分、轉運及熱礦冷卻等分散式產塵點治理方法也相似。水污染物： 濕法除塵廢水（含SS、酸等）、設備間接冷卻水。間接冷卻水處理方法與燒結工藝類似。除塵廢水處理方法及效果與燒結工藝類似。固廢：除塵系統收集的冶金塵泥，返用于球團配料。球團工序中各產排污節(jié)點及治理設施對主要污染物的去除污染物種

11、類產排污節(jié)點污染物名稱治理方法氣態(tài)污染物焙燒煙氣煙塵、SO2、NOx、CO、HF、重金屬、二惡英等 干法除塵、電除塵、多管除塵配料、篩分及轉運揚塵、熱礦冷卻廢氣粉塵沖激式濕法除塵器、泡沫式濕法除塵器、布袋除塵器水污染物濕法除塵廢水、設備間接冷卻水含SS、酸等集中濃縮法處理固廢污染物除塵系統收集的冶金塵泥塵泥返用于球團配料二、產排污節(jié)點、污染治理設施對主要污染物的去除高爐煉鐵氣態(tài)污染物：高爐荒煤氣（含煙塵、CO、氰化物等）、熱風爐煙氣（含煙塵、SO2、NOx、CO等）、鑄鐵機揚塵（煙塵）、碾泥機、爐前礦槽、爐前出鐵揚塵（含粉塵）。 水污染：煤氣濕法洗滌水（含SS、氰化物、揮發(fā)酚、COD等）、設備

12、間接冷卻水、沖渣水（含SS）。沖渣過程基本不產生污染，沖渣水經過濾后循環(huán)使用，基本不外排。煤氣濕法洗滌水一般處理后水循環(huán)使用。二、產排污節(jié)點、污染治理設施對主要污染物的去除高爐煉鐵固廢水淬渣和除塵系統收集的冶金塵泥，水淬渣一般用作水泥原料，冶金塵泥返用于燒結配料。二、產排污節(jié)點、污染治理設施對主要污染物的去除高爐煉鐵工序中各產排污節(jié)點及治理設施對主要污染物的去除污染物種類產排污節(jié)點污染物名稱治理方法氣態(tài)污染物高爐荒煤氣煙塵、CO、氰化物等 布袋除塵、文氏洗滌器凈化熱風爐煙氣煙塵、 SO2 、NOx、CO等 煙囪排放鑄鐵機揚塵煙塵電除塵器或布袋除塵器碾泥機、爐前礦槽、爐前出鐵揚塵粉塵水污染物煤氣

13、濕法洗滌水含SS、氰化物、COD等自然沉淀或混凝沉淀設備間接冷卻水、沖渣水含SS沖渣水過濾后循環(huán)使用固廢污染物除塵系統收集的塵泥水淬渣、塵泥水淬渣一般做水泥原料、冶金塵泥返用于燒結二、產排污節(jié)點、污染治理設施對主要污染物的去除二、產排污節(jié)點、污染治理設施對主要污染物的去除煉鐵（1）高爐法（2）直接還原鐵法回轉窯法煉鐵氣態(tài)污染物主要為： 窯頭煙氣（含煙塵、CO、SO2、氰化物等）、原料場、配料倉、冷卻及篩分產塵（含粉塵）。 窯頭煙氣一般經多管干式除塵或水膜濕法除塵后用作燃料氣；分散式產塵點揚塵治理方式與燒結法類似，但部分企業(yè)存在無組織排放。水污染物主要為：窯頭煙氣洗滌水（含SS、COD等）、設備

14、間接冷卻水。煙氣濕法洗滌水一般采用沉淀法處理后水循環(huán)使用，部分外排。固廢主要為：分選后冶金廢渣和除塵系統收集的冶金塵泥，冶金廢渣可用作耐火材料或建筑材料，冶金塵泥返用于配料?；剞D窯法工序中各產排污節(jié)點及治理設施對主要污染物的去除污染物種類產排污節(jié)點污染物名稱治理方法氣態(tài)污染物窯頭煙氣煙塵、CO、 SO2 、氰化物等 多管干式除塵或水膜濕法除塵后用作燃料氣原料場、配料場、冷卻及篩分粉塵沖激式濕法除塵器、泡沫式濕法除塵器、布袋除塵器水污染物窯頭煙氣洗滌水含SS、COD等 沉淀法處理，處理后水循環(huán)使用設備間接冷卻水固廢污染物分選后冶金廢渣、冶金塵泥塵泥、冶金渣冶金渣用做耐火材料或建筑材料、冶金塵泥返

15、用于配料二、產排污節(jié)點、污染治理設施對主要污染物的去除二、產排污節(jié)點、污染治理設施對主要污染物的去除煉鐵2）直接還原鐵法隧道窯法污染物種類產排污節(jié)點污染物名稱治理方法氣態(tài)污染物窯頭煙氣煙塵、CO、 SO2 、Nox、氰化物等 多管干式除塵或水膜濕法除塵后用作燃料氣原料場、配料倉、冷卻及破碎粉塵沖激式濕法除塵器、泡沫式濕法除塵器、布袋除塵器水污染物窯頭煙氣洗滌水SS、COD等 沉淀法處理，處理后水循環(huán)使用設備間接冷卻水固廢污染物分選后冶金廢渣、冶金塵泥塵泥、冶金渣冶金渣用做耐火材料或建筑材料、冶金塵泥返用于配料二、產排污節(jié)點、污染治理設施對主要污染物的去除煉鐵煉鋼：分為轉爐法和電爐法； M轉爐煉

16、鋼的氣態(tài)污染物主要為：轉爐一次煙氣（含煙塵、CO等）、混鐵爐、鋼包加熱爐及火焰切割煙氣（含煙塵、SO2、NOx、CO等）、轉爐二次煙塵、脫硫站、連鑄機及精煉爐產塵（含煙塵）、裝料產塵（含粉塵）。轉爐煉鋼的水污染物主要為：煤氣洗滌廢水（含SS，高鉻鋼冶煉含六價鉻）、設備間接冷卻水、連鑄機直接冷卻水（含SS，石油類、COD）。轉爐法冶煉中各產排污節(jié)點及治理設施對主要污染物的去除污染物種類產排污節(jié)點污染物名稱治理方法氣態(tài)污染物轉爐一次煙氣煙塵、CO等LT干法OG濕法凈化后用作燃氣混鐵爐、鋼包加熱爐、火焰切割煙塵、 SO2 、NOx、CO等 煙氣經煙囪集中排放裝料粉塵集氣罩搜集、布袋除塵器轉爐二次煙氣

17、塵、脫硫站、連鑄機、精練爐煙塵水污染物煤氣洗滌水SS、高鉻鋼冶煉含六價鉻混凝沉淀法或磁聚沉淀法處理設備間接冷卻水、連鑄機直接冷卻水SS、石油類、COD沉淀-除油-過濾法進行處理固廢污染物轉爐、精練爐冶煉產生的冶金廢渣和除塵系統搜集的塵泥冶金渣、塵泥作為配料回用于冶煉二、產排污節(jié)點、污染治理設施對主要污染物的去除電爐法冶煉中各產排污節(jié)點及治理設施對主要污染物的去除污染物種類產排污節(jié)點污染物名稱治理方法氣態(tài)污染物電爐煙氣煙塵、CO等布袋除塵鋼包加熱爐、火焰切割煙氣煙塵、 SO2 、NOx、CO等 經煙囪排放連鑄機、精練爐煙塵集氣罩搜集、布袋除塵器裝料粉塵水污染物設備間接冷卻水、連鑄機直接冷卻水SS

18、、石油類沉淀-除油-過濾法進行處理固廢污染物轉爐、精練爐冶煉產生的冶金廢渣和除塵系統搜集的塵泥冶金渣、塵泥作為配料回用于冶煉二、產排污節(jié)點、污染治理設施對主要污染物的去除煉鋼電爐煉鋼二、產排污節(jié)點、污染治理設施對主要污染物的去除煉鐵煉鋼軋鋼 軋鋼工藝主要分熱軋法和冷軋法 。 熱軋法軋鋼中各產排污節(jié)點及治理設施對主要污染物的去除污染物種類產排污節(jié)點污染物名稱治理方法氣態(tài)污染物加熱爐煙氣煙塵、CO、 SO2、 NOx煙囪集中排放精軋機軋制廢氣粉塵集氣罩搜集水污染物軋機及鋼材直接冷卻廢水SS、石油類旋流沉淀法、混凝沉淀法、沉淀-過濾法設備間接冷卻水固廢污染物冶金廢渣、除塵系統收集的塵泥冶金渣、塵泥回

19、收用于煉鋼或燒結原料二、產排污節(jié)點、污染治理設施對主要污染物的去除軋鋼熱軋法冷軋法軋鋼中各產排污節(jié)點及治理設施對主要污染物的去除污染物種類產排污節(jié)點污染物名稱治理方法氣態(tài)污染物加熱爐、退火爐煙氣煙塵、CO、 SO2、 NOx、工業(yè)廢氣量經煙囪排放酸洗霧酸集氣罩搜集后進行濕法洗滌堿洗霧堿乳化液霧乳化油精整粉塵集氣罩搜集水污染物軋機直接冷卻廢水SS、石油類酸洗廢水酸中和法固廢污染物冶金廢渣回用于煉鋼或作燒結原料酸洗廢液進行再生后回用于酸洗二、產排污節(jié)點、污染治理設施對主要污染物的去除軋鋼冷軋法污染物產生（排放）系數的定義 污染物產生系數:簡稱產污系數，是指在典型工況生產 條件下，生產單位產品（使用

20、單位原 料）所產生的污染物量。污染物產生 系數包括原始產污系數和個體產污系數。三、產排污系數的選用和污染物排放量計算污染物排放系數:簡稱排污系數，是指在典型工況生產 條件下，生產單位產品（使用單位原 料）所產生的污染物量經污染治理設 施削減或直接排放到環(huán)境中的污染物 量，后者的量值與產污系數相同。污 染物排放系數包括原始排污系數和個 體排污系數。三、產排污系數的選用和污染物排放量計算M實測數據獲取方案四同:指在某一行業(yè)中，對產品、原材料、生產工藝和 生產規(guī)模四種因素的組合。一個四同組合（條 件）代表生產相同（或類同）產品時、使用相同 （或類同）原材料、采用相同（相近）生產工藝、 具有相同（相近

21、）生產規(guī)模。 四同組合分類原則 分級區(qū)分原則、基本覆蓋原則、差異性原則四同組合分類方法 產品分類、原料分類、工藝分類、規(guī)模分類 三、產排污系數的選用和污染物排放量計算M樣本企業(yè)選取原則與方法對每種四同組合對應的個體產排污系數，選取2-6個不同企業(yè)進行調查或實測；樣本企業(yè)數量的選取，主要依據所對應的產品產量、污染因子的危害性選?。粋戎赜趯χ行∫?guī)模的選??；樣本企業(yè)污染物排放總量不少于全行業(yè)污染物排放量的5%；體現原料（礦石、冶金原料）種類的多樣性及地域分布特點；體現技術及管理水平的差異性；排污治理企業(yè)優(yōu)先原則。三、產排污系數的選用和污染物排放量計算主要污染物的分析監(jiān)測方法項 目監(jiān)測方法方法來源廢水

22、監(jiān)測廢水流量污水流量計法、量水槽法、溢流堰法HJ/T91-2002HJ/T92-2002化學需氧量(COD)重鉻酸甲法GB11914-89石油類紅外分光光度法GB/T16488-1996六價鉻二苯碳酰二肼分光GB7467-87鉛原子吸收分光光度法GB7475-87雙硫腙分光光度法GB7470-87氰化物異煙酸-吡唑啉酮比色法GB7487-87廢氣監(jiān)測廢氣流量固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法GB/T16157-1996煙塵、粉塵二氧化硫碘量法HJ/T56-2000電位電解法HJ/T57 -2000氮氧化物鹽酸奈乙二胺分光光度法HJ/T43-1999紫外分光光度法HJ/T42-1999三、產排污系數的選用和污染物排放量計算氣態(tài)污染物：對配有除塵裝置的產污點，在除塵裝置進、出口取樣；對于沒有除塵裝置的產污點，只在集中排放管道處取樣。水污染物：對于水污染因子，在工段廢水進口、排出口及水處理廠出口處測定排污量，即測3