钢铁行业生产工艺与排污特征.ppt

《钢铁行业生产工艺与排污特征.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢铁行业生产工艺与排污特征.ppt（58页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、钢铁行业生产工艺与排污特征,2007年07月,目 录,一、钢铁的生产工艺二、产排污节点、污染治理设施 主要污染物的去除三、产排污系数的选用 和污染物排放量计算,一、钢铁的生产工艺,行业发展概况,一、钢铁的生产工艺,行业发展概况,2006年世界粗钢产量登上12亿吨新台阶.中国连续11年居世界钢产量排行榜第一,2006年我国钢铁产量,钢的生产工艺分为长流程和短流程。（1）长流程（以铁矿石为冶炼原料）：生产过程包含有烧结、球团、炼焦、高炉炼铁、转炉炼钢、连铸/模铸、轧钢等多道工序。,一、钢铁的生产工艺,M,钢的生产工艺分为长流程和短流程。（2）短流程（以废钢和直接还原铁为原料）：与长流程相比，省去了

2、烧结、球团、炼焦、高炉炼铁等铁前工序。,一、钢铁的生产工艺,特点：钢铁生产是典型的流程制造过程 具有很强的连续化作业特点,一、钢铁的生产工艺,钢铁工业是一个材料与能源高度密集型的行业，既是原料消耗的大户，又是能耗大户；几乎有一半以上的物料投入以废气、固体废弃料或副产品的形式产出，被排放到环境中产生污染。无论是产品流还是废料流中，水以及能量等方面，多个生产部门联系密切。,特点：,一、钢铁的生产工艺,主要体现为：烧结生产原料连续进入、成品矿连续生成并产出；高炉炼铁原料间歇进入，铁水连续生成间歇排出；转炉炼钢原料间歇进入，合格钢水间歇排出；钢水连铸原料连续进入，钢坯连续生成并产出；钢坯轧制原料连续进

3、入，钢材连续产出。,一、钢铁的生产工艺,一、钢铁的生产工艺,一、钢铁的生产工艺,炼铁 包括高炉法 直接还原铁法 熔融还原法在此重点介绍高炉法和直接还原铁法。,一、钢铁的生产工艺,炼铁（1）高炉法 高炉法包括烧结、球团、高炉炼铁工序。烧结：工序流程：原料-破碎-配料-混料-（预热）-布料-点火-烧结-冷却-破碎筛分-成品矿,一、钢铁的生产工艺,炼铁（1）高炉法 烧结：主体生产设备：堆取料机、破碎机、振动筛、混料槽、带式/板式运、输机、配料仓、混料造球机、布料机、烧结机等,二、产排污节点、污染治理设施对主要污染物的去除,球团 球团矿在国内的生产工艺主要有：竖炉法 带式焙烧法 连篦机-回转窑法。,一

4、、钢铁的生产工艺,球团竖炉法,主体生产流程：原料-配料-混料及烘干-造球及筛分-布料-竖炉焙烧-冷却-筛分-成品矿主体生产设备：配料仓、干燥机、混合机、造球机、带式/板式输送机、筛分机、布料机、竖窑、带冷机、鼓风机等。,一、钢铁的生产工艺,球团带式焙烧法,主体生产流程：原料-配料-混料及烘干-造球及筛分-布料-带式机焙烧-冷却-筛分-成品矿主体生产设备：配料仓、干燥机、混合机、造球机、带式/板式输送机、筛分机、布料机、带式焙烧机、带冷机、鼓风机等。,一、钢铁的生产工艺,球团连篦机-回转窑法,主体生产流程：原料-配料-辊磨、造球及筛分-布料-干燥及预热-回转窑焙烧-筛分-冷却-成品矿主体生产设备

5、：配料仓、精矿干燥机、辊磨机、强力混合机、造球机、带式/板式输送机、筛分布料机、链篦机、回转窑、环冷机、鼓风机等,高炉炼铁主体生产流程：原料-给料-输送-炉顶装料-高炉炼铁-炉前出铁水-铸造主体生产设备：高炉、热风炉、给料仓、带式/板式输送机、粉磨机、鼓风机、铸铁机,一、钢铁的生产工艺,一、钢铁的生产工艺,炼铁2）直接还原铁法隧道窑法,主体生产流程：原料-配料-隧道窑预热、还原-冷却-破碎-磁选-压块-海棉铁主体生产设备：配料仓、隧道窑、带式/板式输送机、破碎机、磁选机、压块机、鼓风机等。,一、钢铁的生产工艺,一、钢铁的生产工艺,炼铁炼钢 钢水冶炼主要分为转炉法和电炉法；钢水炉外精炼主要有LF

6、法、CAS罩、VD法、RH法、VAD/AOD法等；部分特殊钢还采用电渣重熔、真空自耗电极等重熔冶炼方法；钢水浇铸除部分特殊钢仍采用模铸法外，大部分钢种采用了连铸技术。,一、钢铁的生产工艺,炼钢转炉法冶炼主体工艺：铁水-（预脱硫、磷、硅）-转炉吹炼-炉外精炼-连铸-火焰切割-连铸钢坯主体生产设备：铁水罐/鱼雷罐、铁水包、混铁炉、转炉、钢包精炼炉、钢包加热炉、CAS罩、连铸机、火焰切割机等。,一、钢铁的生产工艺,炼钢电炉炼钢主体工艺：原料-电炉熔炼-（炉外精炼）-连铸/模铸-钢坯主体生产设备：电炉、精炼炉、钢包加热炉、连铸机/模铸机等。,一、钢铁的生产工艺,炼铁炼钢轧钢 轧钢工艺主要分热轧法和冷轧

7、法。,一、钢铁的生产工艺,轧钢热轧法,一、钢铁的生产工艺,轧钢热轧法连铸坯热轧法主体工艺为：连铸坯-加热-热连轧-（矫直/精整）-卷取/横切-轧材法。模坯热轧法主体工艺为：模坯-加热-开坯-加热-热轧-轧材主体生产设备：加热炉、开坯机、快锻机（轧制工具钢）、热连轧机组、矫直机、平整机、卷取机、飞剪机等。,一、钢铁的生产工艺,轧钢冷轧法,一、钢铁的生产工艺,轧钢冷轧法板带冷轧法主体工艺：热轧板带-开卷-酸洗-冷连轧-（脱脂、退火）-精整-卷取/横切-冷轧材钢管冷轧主体工艺：热轧管坯-加热炉-穿孔-退火-打头-酸洗-涂油-冷 轧-热处理-矫直-冷轧材冷轧法主体设备：开卷机、焊接机、冷连轧机组、退火

8、炉、加热炉（管坯穿孔）、矫直机、酸洗槽、脱脂槽、平整机、卷取机、飞剪机等。,钢铁联合企业残渣/副产品管理,一、钢铁的生产工艺,典型钢铁厂水资源合理利用示意图,一、钢铁的生产工艺,二、产排污节点、污染治理设施对主要污染物的去除,炼铁,二、产排污节点、污染治理设施对主要污染物的去除,炼铁（1）高炉法 烧结气态污染物：烧结机头、机尾产生的烟气（含烟尘、SO2、NOx、CO、HF、重金属、二恶英等）。治理方法主要为干法除尘。原料准备系统、混合料系统、整粒系统、热矿冷却系统产尘（含粉尘）。治理方法主要采用冲激式湿法除尘器、泡沫式湿法除尘器或布袋除尘器,二、产排污节点、污染治理设施对主要污染物的去除,炼铁

9、（1）高炉法 烧结水污染物：湿法除尘废水（含SS等）治理方法主要沉淀循环或梯级利用，部分外排。沉积污泥定期排出进行脱水处理，泥饼返用于烧结配料 烧结固废主要为除尘系统收集的冶金尘泥，返用于烧结配料。,烧结工序中各产排污节点及治理设施对主要污染物的去除,二、产排污节点、污染治理设施对主要污染物的去除,二、产排污节点、污染治理设施对主要污染物的去除,球团,气态污染物：焙烧烟气（含烟尘、SO2、NOx、CO、HF、重金属、二恶英等）、配料、筛分及转运扬尘（含粉尘）、热矿冷却废气（含粉尘）。焙烧烟气的治理方法与烧结矿生产相似。配料、筛分、转运及热矿冷却等分散式产尘点治理方法也相似。水污染物：湿法除尘废

10、水（含SS、酸等）、设备间接冷却水。间接冷却水处理方法与烧结工艺类似。除尘废水处理方法及效果与烧结工艺类似。固废：除尘系统收集的冶金尘泥，返用于球团配料。,球团工序中各产排污节点及治理设施对主要污染物的去除,二、产排污节点、污染治理设施对主要污染物的去除,高炉炼铁气态污染物：高炉荒煤气（含烟尘、CO、氰化物等）、热风炉烟气（含烟尘、SO2、NOx、CO等）、铸铁机扬尘（烟尘）、碾泥机、炉前矿槽、炉前出铁扬尘（含粉尘）。水污染：煤气湿法洗涤水（含SS、氰化物、挥发酚、COD等）、设备间接冷却水、冲渣水（含SS）。冲渣过程基本不产生污染，冲渣水经过滤后循环使用，基本不外排。煤气湿法洗涤水一般处理后

11、水循环使用。,二、产排污节点、污染治理设施对主要污染物的去除,高炉炼铁固废水淬渣和除尘系统收集的冶金尘泥，水淬渣一般用作水泥原料，冶金尘泥返用于烧结配料。,二、产排污节点、污染治理设施对主要污染物的去除,高炉炼铁工序中各产排污节点及治理设施对主要污染物的去除,二、产排污节点、污染治理设施对主要污染物的去除,二、产排污节点、污染治理设施对主要污染物的去除,炼铁（1）高炉法（2）直接还原铁法回转窑法炼铁气态污染物主要为：窑头烟气（含烟尘、CO、SO2、氰化物等）、原料场、配料仓、冷却及筛分产尘（含粉尘）。窑头烟气一般经多管干式除尘或水膜湿法除尘后用作燃料气；分散式产尘点扬尘治理方式与烧结法类似，但

12、部分企业存在无组织排放。水污染物主要为：窑头烟气洗涤水（含SS、COD等）、设备间接冷却水。烟气湿法洗涤水一般采用沉淀法处理后水循环使用，部分外排。固废主要为：分选后冶金废渣和除尘系统收集的冶金尘泥，冶金废渣可用作耐火材料或建筑材料，冶金尘泥返用于配料。,回转窑法工序中各产排污节点及治理设施对主要污染物的去除,二、产排污节点、污染治理设施对主要污染物的去除,二、产排污节点、污染治理设施对主要污染物的去除,炼铁2）直接还原铁法隧道窑法,二、产排污节点、污染治理设施对主要污染物的去除,炼铁炼钢：分为转炉法和电炉法；,M,转炉炼钢的气态污染物主要为：转炉一次烟气（含烟尘、CO等）、混铁炉、钢包加热炉

13、及火焰切割烟气（含烟尘、SO2、NOx、CO等）、转炉二次烟尘、脱硫站、连铸机及精炼炉产尘（含烟尘）、装料产尘（含粉尘）。转炉炼钢的水污染物主要为：煤气洗涤废水（含SS，高铬钢冶炼含六价铬）、设备间接冷却水、连铸机直接冷却水（含SS，石油类、COD）。,转炉法冶炼中各产排污节点及治理设施对主要污染物的去除,二、产排污节点、污染治理设施对主要污染物的去除,电炉法冶炼中各产排污节点及治理设施对主要污染物的去除,二、产排污节点、污染治理设施对主要污染物的去除,炼钢电炉炼钢,二、产排污节点、污染治理设施对主要污染物的去除,炼铁炼钢轧钢 轧钢工艺主要分热轧法和冷轧法。,热轧法轧钢中各产排污节点及治理设施

14、对主要污染物的去除,二、产排污节点、污染治理设施对主要污染物的去除,轧钢热轧法,冷轧法轧钢中各产排污节点及治理设施对主要污染物的去除,二、产排污节点、污染治理设施对主要污染物的去除,轧钢冷轧法,污染物产生（排放）系数的定义 污染物产生系数:简称产污系数，是指在典型工况生产 条件下，生产单位产品（使用单位原 料）所产生的污染物量。污染物产生 系数包括原始产污系数和个体产污系数。,三、产排污系数的选用和污染物排放量计算,污染物排放系数:简称排污系数，是指在典型工况生产 条件下，生产单位产品（使用单位原 料）所产生的污染物量经污染治理设 施削减或直接排放到环境中的污染物 量，后者的量值与产污系数相同

15、。污 染物排放系数包括原始排污系数和个 体排污系数。,三、产排污系数的选用和污染物排放量计算,M,实测数据获取方案,四同:指在某一行业中，对产品、原材料、生产工艺和 生产规模四种因素的组合。一个四同组合（条 件）代表生产相同（或类同）产品时、使用相同（或类同）原材料、采用相同（相近）生产工艺、具有相同（相近）生产规模。四同组合分类原则 分级区分原则、基本覆盖原则、差异性原则四同组合分类方法 产品分类、原料分类、工艺分类、规模分类,三、产排污系数的选用和污染物排放量计算,M,样本企业选取原则与方法,对每种四同组合对应的个体产排污系数，选取2-6个不同企业进行调查或实测；样本企业数量的选取，主要依

16、据所对应的产品产量、污染因子的危害性选取；侧重于对中小规模的选取；样本企业污染物排放总量不少于全行业污染物排放量的5%；体现原料（矿石、冶金原料）种类的多样性及地域分布特点；体现技术及管理水平的差异性；排污治理企业优先原则。,三、产排污系数的选用和污染物排放量计算,主要污染物的分析监测方法,三、产排污系数的选用和污染物排放量计算,气态污染物：对配有除尘装置的产污点，在除尘装置进、出口取样；对于没有除尘装置的产污点，只在集中排放管道处取样。水污染物：对于水污染因子，在工段废水进口、排出口及水处理厂出口处测定排污量，即测3个点。为减少实测数据偏差，实测的重复采样次数为3次。,三、产排污系数的选用和

17、污染物排放量计算,产排污系数测定和表达方法,历史数据的处理：选择最近年份的历史数据作为环境统计的历史数据，其它年份的数据主要起对照、参考及验证作用，对于反常情况（产排污系数出现上升状况），调查产生原因，并作出说明。固体废物：对于由原料的差异性引起产污系数显著性差异的，按原料的差异性分别给出产污系数。水污染物：按不同冷却工艺及除尘工艺分别测算并给出产排污系数。气态污染物：按不同净化工艺分别测算并给出产排污系数。,三、产排污系数的选用和污染物排放量计算,固体废物产生系数计算方法：,原始产污量：调查单位冶金废渣年度统计总量原始产污系数：调查单位冶金废渣年度统计总量/调查单位年度产品总量个体产污系数：

18、样本企业的原始产污系数之和/样本企业数,三、产排污系数的选用和污染物排放量计算,水态污染物产生系数计算方法：,每个四同组合产生一组个体产排污系数污染因子的个体产污系数：（实测产污系数之和+历史调查产污系数之和）/样本总数污染因子的个体排污系数：（实测排污系数之和+历史调查排污系数之和）/样本总数 对于由于冷却工艺不同及除尘工艺不同造成的水污染因子产排污系数的显著性差异，按不同冷却工艺及除尘工艺分别测算并给出产排污系数。,三、产排污系数的选用和污染物排放量计算,气态污染物产生系数计算方法：,每个四同组合产生一组个体产排污系数。污染因子的个体产污系数：（实测产污系数之和+历史调查产污系数之和）/样本总数污染因子的个体排污系数：（实测排污系数之和+历史调查排污系数之和）/样本总数对于废气净化工艺的不同造成的气态污染因子产排污系数的显著性差异，按不同净化工艺分别测算并给出产排污系数。,三、产排污系数的选用和污染物排放量计算,