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1、钢铁行业污染排放统计环境保护部污染物排放总量控制司环境保护部污染物排放总量控制司2011年全国环境统计培训课件钢铁行业现状及发展趋势1钢铁生产工艺流程及主要产污环节2主要污染源、污染物治理措施3主要污染物排放量统计4钢铁行业现状及发展趋势钢铁行业现状及发展趋势钢铁产能迅速增长钢铁产能迅速增长中国粗钢产量已连续十六年位居世界第一中国粗钢产量已连续十六年位居世界第一中国粗钢产量已连续十六年位居世界第一中国粗钢产量已连续十六年位居世界第一 ，我国粗钢产量约占世界的一半。，我国粗钢产量约占世界的一半。，我国粗钢产量约占世界的一半。，我国粗钢产量约占世界的一半。2001-2010年我国粗钢产量与增长速率
2、图钢铁产能分布情况钢铁产能分布情况20102010年中国大陆产年中国大陆产钢钢10001000万吨以上的万吨以上的省市有省市有1919个个,合计产合计产钢钢57549.157549.1万吨万吨,占占全国钢产量全国钢产量90.3%90.3%钢铁工业发展趋势钢铁工业发展趋势产业结构调整指导产业结构调整指导目录目录2011版版 淘汰类淘汰类限制类限制类鼓励类鼓励类炼铁炼铁高炉高炉有效容积有效容积m m3 3400400400400 -12001200低品位、难选矿开低品位、难选矿开发利用。发利用。非高炉炼铁、新一非高炉炼铁、新一代钢铁可循环流程。代钢铁可循环流程。先进节能环保技术先进节能环保技术开发
3、和应用。开发和应用。高性能钢材产品开高性能钢材产品开发与应用发与应用转炉转炉公称容量公称容量t t30303030 -100100电炉电炉公称容量公称容量t t30303030 -100100焦炉焦炉焦炉炭化室焦炉炭化室高度高度m m土焦含改良焦土焦含改良焦,4.34.3未同步配套建设干熄焦、未同步配套建设干熄焦、装煤、推焦除尘装置的装煤、推焦除尘装置的炼焦项目炼焦项目 烧结机烧结机使用面积使用面积m m2 2土烧结、热烧结土烧结、热烧结,9090（20132013年）年）9090 -180180钢铁生产工艺流程及主要产污环节钢铁生产工艺流程及主要产污环节钢铁生产流程图钢铁生产流程图钢铁生产流
4、程图钢铁生产流程图钢铁生产流程图钢铁生产流程图石灰石灰石灰石灰电厂电厂电厂电厂锅炉锅炉锅炉锅炉电炉短流程 转炉长流程工艺流程演示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原料场工艺流程及产污环节示意图高炉矿槽筛下高炉矿槽筛下矿粉、焦粉矿粉、焦粉成品烧结矿成品烧结矿汽车运输原燃料汽车运输原燃料汽车受料汽车受料火车运输原燃料火车运输原燃料火车受料火车受料胶带机胶带机胶带机胶带机合合格格熔熔剂剂焦焦粉粉合合格格杂杂矿矿烧结车间烧结车间炼炼焦焦车车间间合格焦炭合格焦炭高高炉炉返返矿矿、返返焦焦炼铁车间炼铁车间地下受料槽地下受料槽粉尘粉尘粉尘粉尘贮料场贮料场混匀配料槽混匀配料槽链斗卸车机链斗卸
5、车机粉尘粉尘噪声噪声粉尘粉尘粉尘粉尘噪声噪声堆、取料机堆、取料机粉尘、特别是扬尘等无组织排放 转炉长流程工艺流程演示转炉长流程工艺流程演示v烧结是高炉炼铁的配套工序，把铁精矿焙烧结成块状。v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。v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
6、。v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。烧结的目的和意义烧结的目的和意义烧结机的面积烧结机的面积v我国烧结机规格主要有我国烧结机规格主要有24m24m2 2、36m36m2 2、50m50m2 2、75m75m2 2、90m90m2 2、105m105m2 2、132m132m2 2、180m180m2 2、265m265m2 2、360m360m2 2、450m450m2 2、500m500m2 2等。等。钢铁生产流程图钢铁生产流程图烧结工序生产流程烧结工序生产流程n将各种粉状含铁原料，按要求配入一定数量的燃料
7、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。烧结台车烧结主要技术经济指标烧结主要技术经济指标v利用系数 每台烧结机每平方米有效抽风面积（m2）每小时（h）的生产量（t）称烧结机利用系数，单位为t/（m2*h）。它用台时产量与烧结机有效抽风面积的比值表示：利用系数=台时产量（t/h）/有效抽风面积（m2）=总产量（t）/总生产台时（h）总有效面积（m2）台时产量是一台烧结机一小时的生产量，通常以总产量与运转的总台时之比值表示。这个指标体现烧结机生产能力
8、的大小，它与烧结机有效面积的大小无关。利用系数是衡量烧结机生产效率的指标，它与烧结机有效面积的大小无关。v烧结机的利用系数一般在1.1-1.4之间。烧结主要技术经济指标烧结主要技术经济指标v烧结机作业率作业率是设备工作状况的一种表示方法，以运转时间占设备日历时间的百分数表示：设备作业率=运转台时/日历台时100%日历台时是个常数，每台烧结机一天的日历台时即为24台时。它与台数、时间有关。日历台时=24天数=24365=8760v烧结机运转台时一般在7920小时，作业率90.4%左右,基本上有1个多月烧结机处于检修状态。烧结工艺流程及产污环节示意图烧结工艺流程及产污环节示意图粉尘粉尘含铁混合料含
9、铁混合料 石灰石石灰石生石灰生石灰焦粉、无烟煤焦粉、无烟煤配料配料一混一混二混二混烧结烧结水水水水煤气煤气空气空气除尘除尘抽风机抽风机冷却冷却含尘、含尘、SOSO2 2烟气烟气一次筛分一次筛分二次筛分二次筛分三次筛分三次筛分成品矿槽成品矿槽高炉矿槽高炉矿槽白云石白云石粉尘粉尘干干式式放放灰灰铺底料铺底料 20mm20mm1501500mm0mm 5 50mm0mm5 512mm12mm121220mm20mm粉尘粉尘粉尘粉尘粉尘粉尘粉尘粉尘粉尘粉尘烧结工序污染源污染物烧结工序污染源污染物烧结工序的污染主要来自废气：烧结机头烟气成分复杂，主要含尘和SO2，还含有 SO3、NOX、二噁英、HCl、
10、HF、重金属等多种污染物；烧结机尾烟气、供配料系统、筛分整粒系统产生的污染物以烟粉尘为主。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。排水：生产设备间接冷却水系统的强制排污水，水质良好，通常都串接使用，或回用于烧结混料，不外排。固体废弃物：除尘系统收集的除尘灰，作为含铁原料回用于烧结生产。烧结烟气中烧结烟气中SO2的产生机理的产生机理v烧结的硫主要来自铁矿石，少量来自燃料和熔剂，一般以FeS2、FeS或者有机硫的形式存在。v烧结生产过程中，原料、燃料中约有8090%的硫经过氧化、分解等化学反应随烟气以SO2的形式排出，其余的硫残留在烧结矿中。v随着烧结反
11、应的进行，产生的二氧化硫也逐渐增加，接近烧结完成末期，烧结烟随着烧结反应的进行，产生的二氧化硫也逐渐增加，接近烧结完成末期，烧结烟气中的二氧化硫又逐步下降。气中的二氧化硫又逐步下降。SO2浓度(mg/Nm3)烧结过程300二氧化硫浓度分布情况二氧化硫浓度分布情况二氧化硫浓度分布情况二氧化硫浓度分布情况烧结原辅料、燃料的含硫情况烧结原辅料、燃料的含硫情况v铁精矿：单耗700-850kg/t烧结矿；进口铁精矿的含硫率一般在0.01-0.04%，国产铁精矿的含硫率一般在0.1-0.7%，低于0.1%的比例较少。v含铁杂料（氧化铁皮、除尘灰、污泥等）：单耗20-25kg/t烧结矿；含硫率一般在0.02
12、%左右。v熔剂（石灰石、白云石、生石灰）：单耗130-170kg/t烧结矿；含硫率一般在0.02-0.04%。v固体燃料（煤粉、焦粉）：单耗40-50kg/t烧结矿；含硫率一般在0.5-0.75%之间。烧结原辅料、燃料的含硫情况烧结原辅料、燃料的含硫情况备注：白云鄂博矿含硫0.67%；攀枝花钒铁矿0.66%2010201020102010年分地区铁矿原料结构及含硫量年分地区铁矿原料结构及含硫量年分地区铁矿原料结构及含硫量年分地区铁矿原料结构及含硫量序序号号产产 地地生铁产生铁产量量（亿吨）（亿吨）成品铁成品铁矿消费矿消费量（亿量（亿吨）吨）国内国内成品矿成品矿（亿吨）（亿吨）国产矿国产矿含硫量
13、含硫量（%）进口矿进口矿（亿吨）（亿吨）进口矿进口矿含硫量含硫量（%）全国合计全国合计5.848.523.380.1685.140.021华北华北2.063.011.70.151.310.022东北东北0.711.030.560.080.470.023华东华东1.682.460.330.302.130.024中南中南0.841.220.270.250.950.025西南西南0.330.480.340.200.140.026西北西北0.220.320.170.200.140.02烧结硫平衡计算烧结硫平衡计算v某钢铁企业烧结厂某钢铁企业烧结厂1 1台台180m180m2 2烧结机；其年生产报表数据
14、如烧结机；其年生产报表数据如下：下：烧结机作业率：90.4%烧结矿产量：167万吨进口粉矿耗量：75万吨国产粉矿耗量：55万吨无烟煤耗量：7.5万吨烧结矿返矿量：18.7万吨含铁杂料用量：3.5万吨生石灰耗量：8.5万吨石灰石耗量：12万吨白云石耗量：3万吨焦炉煤气耗量：696万立方米高炉煤气耗量：1300万立方米烧结硫平衡计算烧结硫平衡计算v原料、辅料、燃料以及烧结矿的含硫率检测数据如下：原料、辅料、燃料以及烧结矿的含硫率检测数据如下：进口粉矿：0.03%国产粉矿：0.4%无烟煤：0.75%生石灰：0.03%石灰石：0.025%白云石：0.038%烧结矿：0.03%v含铁杂料含硫率按含铁杂料
15、含硫率按0.02%0.02%计算；计算；v焦炉煤气中焦炉煤气中H H2 2S S浓度按浓度按200mg/m200mg/m3 3计算；计算；v高炉煤气中高炉煤气中H H2 2S S浓度按浓度按10mg/m10mg/m3 3计算。计算。输入 输出名称 使用量（104t）含硫率（%）含硫量（t）名称产生量（104t）含硫率（%）含硫量（t）进口矿75750.030.03225225烧结矿烧结矿1671670.030.03501501国产矿55550.40.422002200烟气中含硫量烟气中含硫量=3113-501=2612t=3113-501=2612t脱硫效率脱硫效率90%90%情况下：情况下：
16、排放烟气含硫排放烟气含硫=261210%=261.2t=261210%=261.2t 脱硫渣含硫脱硫渣含硫=2612*90%=2350.8t=2612*90%=2350.8t石灰石12120.0250.0253030白云石3 30.0380.03811.411.4生石灰8.58.50.030.0325.525.5无烟煤7.57.50.750.75562.5562.5返矿18.718.70.030.0357.2557.25高炉煤气1300130010104 4m m3 3 H H2 2S S：10mg/m10mg/m3 30.130.13脱硫渣脱硫渣2350.82350.8焦炉煤气6966961
17、0104 4m m3 3 H H2 2S S：200mg/m200mg/m3 31.391.39烟气排放烟气排放261.2261.2小计31133113小计小计31133113烧结硫平衡计算烧结硫平衡计算烧结硫平衡计算烧结硫平衡计算注：烟气排放的二氧化硫量注：烟气排放的二氧化硫量=2261.2=522.4t=2261.2=522.4t 减排的二氧化硫量减排的二氧化硫量=22350.8=4701.6t=22350.8=4701.6tv与烧结矿一样，球团也是人造块矿的一种。v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
18、度和冶金性能的球型含铁原料。v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。v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。v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。v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。球团球团干燥干燥配料配料润磨润磨精矿精矿膨润土膨润土造球造球生球筛分生球筛分鼓风干燥鼓风干燥抽风干燥抽风干燥预热段预热段预热段预热段焙烧焙烧冷却段冷却段
19、冷却段冷却段酸性球团酸性球团 1616或或 8mm8mm16168mm8mm含尘烟气含尘烟气除尘除尘抽风抽风空气空气空气空气除尘除尘抽风抽风除尘除尘抽风抽风含含SOSO2 2、尘烟气、尘烟气煤气煤气噪声噪声噪声噪声球团工艺流程及产污环节示意图球团工艺流程及产污环节示意图 转炉长流程工艺流程演示转炉长流程工艺流程演示v焦化工序生产的焦炭是炼铁生产的重要原料。v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。v焦化最主要的生产工序：炼焦和煤气净化，
20、另外还包括备煤、筛焦等生产辅助设施。v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。焦化焦化循环洗油循环洗油干法：焦尘干法：焦尘湿法：含尘水蒸汽湿法：含尘水蒸汽粗苯粗苯终冷排污水终冷排污水剩余氨水剩余氨水焦油渣焦油渣喷洒循环氨水喷洒循环氨水焦尘焦尘荒煤气荒煤气煤焦尘、荒煤气煤焦尘、荒煤气燃烧废气燃烧废气炼焦煤炼焦煤配煤槽配煤槽粉碎机粉碎机焦炉煤塔焦炉煤塔焦炉焦炉集气总管集气总管初冷器初冷器电捕焦油器电捕焦油器鼓风机鼓风机脱硫装置脱硫装置脱氨装置脱氨装置终冷塔终冷塔脱苯装置脱苯装置净煤气净煤气熄焦熄焦破碎筛分破碎筛分储运设施储运设施成品焦炭
21、成品焦炭焦尘焦尘焦油氨水焦油氨水澄清槽澄清槽焦油储槽焦油储槽粗焦油粗焦油再生器再生器再生器再生器残渣残渣焦化工艺流程及产污环节示意图焦化工艺流程及产污环节示意图v熄焦：将赤热焦炭冷却到便于运输和贮存温度的焦炉操作过程。v两种熄焦方式：干熄焦和湿熄焦。v干法熄焦工艺是在干熄炉中利用冷的惰性气体(氮气)将焦炭熄灭，吸收了红焦热量的惰性气体一次除尘器除尘后进入干熄焦余热锅炉换热，将热量传给干熄焦锅炉产生蒸汽，被冷却的惰性气体经多管旋风二次除尘器净化后再由循环风机鼓入干熄炉循环使用。v湿法熄焦工艺是在熄焦塔中利用水将熄焦车内的焦炭熄灭。湿熄焦工艺成熟可靠，投资小，占地少，设备简单，操作简便，是目前应用
22、最广泛、应用时间最长的熄焦工艺。干熄焦和湿熄焦干熄焦和湿熄焦v与湿法熄焦相比，干熄焦具有以下优点：v(1)有利于改善环境v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%。v(2)有利于回收能源v干法熄焦每处理1t红焦可回收3.829.8MPa中高压蒸汽0.450.6t，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。v(3)有利于提高焦炭质量v干法熄焦可使焦炭强度M40提高35个百分点，M10降低0.30.5个百分点，CSR提高24个百分点，CRI降低24个百分点，并大为降低焦炭水分，使焦炭块度更加均匀。v(4)有利于节约用水v干法熄焦每处理1t红
23、焦相当于节约熄焦用水0.40.5m3。v干熄焦是钢铁企业鼓励推广的节能减排技术，是“三干”之一。干熄焦和湿熄焦干熄焦和湿熄焦v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。v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。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
24、含游离酸的母液吸收煤气中的氨，生成硫铵产品。焦炉煤气净化焦炉煤气净化焦炉煤气脱硫焦炉煤气脱硫工艺名称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涤法(A-S法)H2S:500mg/m3吸收剂：NH3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H2S:200mg/m3吸收剂：NH3催化剂：对苯二酚、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ADA法H2S:200mg/m3吸收剂：NaCO3催化剂：蒽醌二磺酸钠等以N
25、aCO3为外加碱源，蒽醌二磺酸钠等为催化剂，产品为硫黄 转炉长流程工艺流程演示转炉长流程工艺流程演示v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。v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。炼铁炼铁含含SO2烟气烟气噪声噪声粉尘粉尘烟尘烟尘荒煤气荒煤气剩余煤气剩余煤气送煤气柜送煤气柜铁矿
26、石铁矿石烧结矿烧结矿焦焦 炭炭石灰石石灰石辅辅 料料上料系统上料系统炉顶布料炉顶布料热风炉热风炉鼓风机鼓风机除尘系统除尘系统铸铁机铸铁机循环水系统循环水系统新新INBAINBA法法水冲渣水冲渣水淬渣水淬渣净循环水净循环水炉体冷却水炉体冷却水送炼钢送炼钢水处理设施水处理设施浊循环水浊循环水高炉渣高炉渣冲渣水冲渣水污泥污泥铁水铁水铁块铁块煤粉制备煤粉制备煤粉煤粉尘尘、噪声噪声烟尘、烟尘、噪声噪声高炉高炉高炉炼铁工艺流程及产污环节示意图高炉炼铁工艺流程及产污环节示意图v高炉煤气含有25%左右的CO，是钢铁企业重要的二次能源之一，在进行回收利用前，需要对其进行净化。v高炉煤气中初始含尘浓度5g/m3以
27、上，两种净化工艺：干法除尘、湿法除尘。v湿法除尘：洗涤塔加文氏管形式，或者双文形式，洗涤后的污水汇集后经水处理系统处理后循环使用。v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；（3）炉顶煤气由200250通过喷水降至3555，二次能源浪费。v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。高炉煤气净化高炉煤气净化 转炉长流程工艺流程演示转炉长流程工艺流程演示v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。v两种常见炼钢流程：转炉炼钢、电炉炼钢。转炉、电炉的
28、规格从几十吨到几百吨不等。炼钢炼钢废钢废钢高炉铁水高炉铁水散状料散状料铁合金铁合金废钢间料槽废钢间料槽混铁车混铁车地下料仓地下料仓地下料仓地下料仓炉顶料仓炉顶料仓加料系统加料系统兑铁水罐兑铁水罐铁水脱硫铁水脱硫顶底复吹转炉顶底复吹转炉高位料仓高位料仓下料系统下料系统旋转溜槽旋转溜槽吹吹Ar喂丝喂丝顶吹顶吹O2底吹底吹N2/ArRHRH真空脱气真空脱气LF钢包精炼钢包精炼烟气净化系统烟气净化系统渣罐渣罐板坯连铸机板坯连铸机煤气供煤气供用户用户炉渣间炉渣间烟尘烟尘粉尘粉尘烟尘烟尘粉尘粉尘粉尘粉尘粉尘粉尘煤气煤气放散放散烟尘烟尘含尘烟气含尘烟气噪声噪声烟尘烟尘污泥污泥钢渣钢渣钢水钢水炼钢、精炼工艺流
29、程及产污环节示意图炼钢、精炼工艺流程及产污环节示意图v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。v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）。v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。v因此，钢铁企业鼓励推广转炉煤气干法除尘工艺，“三干”之一，采用电除尘器，但由于OG法工艺成熟，目前大多数转炉煤气净化仍采用OG湿法工艺。转炉煤气净化转炉煤气净化LT法回收装置法回收装置OG法回收装置法回收装置 转炉长流程工艺流程演示转炉长流程工艺流程演示粉尘、粉尘、噪声噪声水蒸汽水蒸汽合格钢水合格钢水钢包回
30、转台钢包回转台火焰切割火焰切割中间罐中间罐结晶器结晶器拉矫及二次冷却拉矫及二次冷却去毛刺去毛刺出坯辊道出坯辊道铸坯喷号铸坯喷号连铸坯连铸坯烟尘烟尘烟尘烟尘切割渣切割渣含油及含油及SS废水废水 连铸工艺流程及产污环节示意图连铸工艺流程及产污环节示意图 转炉长流程工艺流程演示转炉长流程工艺流程演示噪声噪声保温坑热装保温坑热装连连 铸铸 板板 坯坯步进梁式加热炉加热步进梁式加热炉加热直接热装直接热装冷装冷装高压水除鳞高压水除鳞粗轧机轧制粗轧机轧制切头飞剪切头、尾切头飞剪切头、尾高压水除鳞高压水除鳞精轧机轧制精轧机轧制层流冷却层流冷却卷取机卷取卷取机卷取打捆、称重、喷印打捆、称重、喷印热轧带钢热轧带钢
31、SO2烟气烟气含油及含油及SS废水废水噪声噪声噪声噪声含油及含油及SS废水废水噪声噪声 热轧带钢工艺流程及产污环节示意图热轧带钢工艺流程及产污环节示意图噪声碱碱雾雾、含含NOX和和SO2烟烟气气、含含碱碱废水、锌渣、噪声废水、锌渣、噪声、废耐材、废耐材热轧原料钢卷热轧原料钢卷连续退火机组连续退火机组连续热镀锌机组连续热镀锌机组包装包装剪切剪切冷轧产品及热镀锌产品冷轧产品及热镀锌产品含尘烟气、盐酸雾、乳化液含尘烟气、盐酸雾、乳化液油雾、含酸及含油废水、废油雾、含酸及含油废水、废乳化液、废盐酸、噪声乳化液、废盐酸、噪声碱雾、乳化液油雾、含碱雾、乳化液油雾、含NOX和和SO2烟气烟气含碱、油及乳化液
32、废水、噪声、废耐材含碱、油及乳化液废水、噪声、废耐材酸洗轧机联合机组酸洗轧机联合机组 冷轧带钢工艺流程及产污环节示意图冷轧带钢工艺流程及产污环节示意图废气废气焦炉煤气焦炉煤气18mm18mm18mm合格石灰石合格石灰石石灰石贮仓石灰石贮仓振动筛振动筛带式输送机带式输送机耐热带式输送机耐热带式输送机回转窑回转窑5mm5mm筛下料筛下料料料 槽槽破碎筛分破碎筛分汽车运出汽车运出贮槽贮槽除尘设施除尘设施COCO2 2、尘、尘筛上料筛上料活性石灰由活性石灰由汽车外运汽车外运活性石灰由活性石灰由汽车外运汽车外运料料 槽槽5mm5mm粉尘、粉尘、噪声噪声粉尘粉尘粉尘粉尘粉尘粉尘粉尘、粉尘、噪声噪声活性石灰
33、工艺流程及产污环节示意图活性石灰工艺流程及产污环节示意图主要污染源、污染物治理措施主要污染源、污染物治理措施钢铁生产主要污染情况总结钢铁生产主要污染情况总结钢铁工业开发的主要对象是多种黑色金属和非金属矿物。冶炼加工过程中，消耗大量的矿石、燃料和其他辅助原料，每生产1吨钢需要消耗67吨物料，这些物料中的80%均转化为废物，这些废物以废气、废水、固体废弃物的形式对周边环境造成影响。钢铁生产主要污染情况总结钢铁生产主要污染情况总结第一类是生产工艺过程中排放的废气：如冶炼、炼焦和钢材轧制过程中产生的烟尘、SO2和其他有害气体废气废气第二类是燃料在炉窑中燃烧产生含尘和SO2的烟气 第三类是原燃料、成品在
34、运输、装卸和加工时中产生的粉尘 除此之外，钢铁企业还是CO2温室气体排放大户 钢铁生产主要污染情况总结钢铁生产主要污染情况总结废气排放量大，污染面广 废气的特点废气的特点烟气阵发性强，无组织排放多 危害性较强废气具有回收价值 钢铁生产主要污染情况总结钢铁生产主要污染情况总结一直以来，钢铁企业废气的治理主要集中在除尘 废气的治理废气的治理近年来，烧结烟气脱硫工作正全面实施NOx浓度较低，源头广，治理经济性较差，难度大特征污染物逐渐引起关注 钢铁生产主要污染情况总结钢铁生产主要污染情况总结第一类是生产工艺过程中冷却、冲洗等净循环水系统、浊循环水系统的排污水，主要含有悬浮物和石油类 废水废水第二类是
35、炼焦及焦炉煤气净化过程中产生的酚、氰废水 第三类是冷轧工序产生含酸、碱、油、乳化液的废水除此之外，高炉煤气、转炉煤气湿法洗涤产生的含悬浮物的废水 钢铁生产主要污染情况总结钢铁生产主要污染情况总结生产工艺复杂，冶炼过程中冷却和冲洗需要大量用水 废水的特点废水的特点废水排放口分布较广 焦化酚氰废水治理难度较大 钢铁生产主要污染情况总结钢铁生产主要污染情况总结高炉水渣、钢渣等冶炼渣 固体废弃物固体废弃物各除尘系统收集的尘泥 固废的特点固废的特点产生量巨大 大部分废弃物具有回收价值 原料场污染治理措施原料场污染治理措施原料场最主要的污染物：粉尘，特别是扬尘等无组织排放。无组织排放治理措施：在料堆表面洒
36、水、喷洒覆盖剂；设置皮带通廊，防止运输时产生粉尘；在料场周围建设防风抑尘设施；采用全封闭料仓。有组织排放治理措施：在配料槽、转运站、破碎筛分设施等产尘点设置抽风除尘装置。常见的除尘器为袋式除尘器，出口浓度可控制在30mg/m3以下；个别落后企业，还采用旋风除尘器或者多管除尘器，出口浓度一般在150mg/m3左右。除尘除尘多管除尘器旋风除尘器静电除尘器袋式除尘器文丘里湿式除尘器除尘效率低基本已淘汰个别小钢厂有使用出口浓度：150mg/m3主流：除尘效率高的过滤式除尘器30mg/m3烧结机机头机尾50mg/m3高炉、转炉煤气洗涤10mg/m3皮带通廊转运站防风抑尘网全封闭料仓烧结污染治理措施烧结污
37、染治理措施烧结的污染主要来自废气：烧结机头烟气复杂，主要含尘和SO2，还含有 SO3、NOX、二噁英、HCl、HF、重金属等多种污染物；烧结机尾烟气、供配料系统、筛分整粒系统产生的污染物以烟粉尘为主。因此,烧结工序最主要的污染治理措施除了通风除尘外，最重要的就是烧结机头烟气脱硫。烧结工序主要产污节点原料粉尘原料粉尘烧结机头烟气烧结机头烟气含尘、含尘、SOSO2 2烧结机尾烟气烧结机尾烟气含尘含尘成品粉尘成品粉尘烧结脱硫装置烧结脱硫装置建设位置建设位置钢铁生产流程图钢铁生产流程图烧结工序主要产污节点烧结工序主要产污节点烧结工序主要产污节点烧结工序主要产污节点v烧结烟气脱硫和火电烟气脱硫的原理都是
38、一样的，利用碱烧结烟气脱硫和火电烟气脱硫的原理都是一样的，利用碱性脱硫剂与烟气中的二氧化硫等酸性物质发生酸碱中和反性脱硫剂与烟气中的二氧化硫等酸性物质发生酸碱中和反应，从而实现脱除二氧化硫的目的。应，从而实现脱除二氧化硫的目的。v火电烟气脱硫经过多年的摸索，技术已比较成熟火电烟气脱硫经过多年的摸索，技术已比较成熟,运行经运行经验丰富；但烧结烟气脱硫才刚刚起步。验丰富；但烧结烟气脱硫才刚刚起步。v火电脱硫火电脱硫90%以上为湿法工艺，那烧结能参照火电脱硫以上为湿法工艺，那烧结能参照火电脱硫工艺吗？工艺吗？烧结脱硫工艺的选择烧结脱硫工艺的选择v湿法湿法优点在最低的Ca/S下，有很高的脱硫效率；有很
39、大的用户群，因此在设计、制造、安装、运行、维护等各方面都积累了丰富的经验。缺点烟气变湿带来的腐蚀和结垢问题；工艺流程复杂，因而投资大、维修费用也高；占地大，对于用地紧张的企业会有困难；主流石灰石石膏工艺的脱硫产物为石膏，在国内的现实情况下综合利用有困难，而堆放带来的问题也不少；电耗和水耗高；有废水排放，需要设置废水处理系统；多污染物控制能力差。烧结烟气的特点烧结烟气的特点v受铁矿石、燃料成分、生产要求变化的影响，受铁矿石、燃料成分、生产要求变化的影响，二氧化硫浓度变化大二氧化硫浓度变化大，一般，一般在在400-2000mg/400-2000mg/N Nm m3 3之间，少数在之间，少数在500
40、0mg/5000mg/N Nm m3 3；v温度变化大温度变化大，可从，可从8080到到180180；v流量变化大流量变化大，波动幅度在，波动幅度在40%40%以上，烧结机启停频繁；以上，烧结机启停频繁；v水分含量大水分含量大，在，在10-13%10-13%之间，且不稳定；之间，且不稳定；v含氧量高含氧量高，在，在15-18%15-18%之间；之间；v含有多种污染成分含有多种污染成分，除含有二氧化硫、尘外，还含有，除含有二氧化硫、尘外，还含有HFHF、HClHCl、重金属、重金属、二恶英类等。二恶英类等。v烧结烟气的特点决定了不能完全照搬火电行业的技术和经验。烧结烟气的特点决定了不能完全照搬火
41、电行业的技术和经验。干法还是湿法？干法还是湿法？v影响湿法脱硫系统安全可靠运行最大的问题就是腐影响湿法脱硫系统安全可靠运行最大的问题就是腐蚀和结垢，烧结机工况的剧烈波动将导致比火电脱蚀和结垢，烧结机工况的剧烈波动将导致比火电脱硫更严重的腐蚀和结垢。硫更严重的腐蚀和结垢。v烧结烟气中含有多种污染物，烧结烟气中含有多种污染物，HClHCl、HFHF、重金属和、重金属和二恶英，湿法系统无法去除或者将导致废水、副产二恶英，湿法系统无法去除或者将导致废水、副产物利用困难等问题。物利用困难等问题。v从行业来说，采用干法工艺更加适合。但也必须考从行业来说，采用干法工艺更加适合。但也必须考虑企业的个性。虑企业
42、的个性。钢铁烧结烟气脱硫技术分类钢铁烧结烟气脱硫技术分类v按脱硫剂种类分为钙基脱硫（如石灰石石膏法、循环流按脱硫剂种类分为钙基脱硫（如石灰石石膏法、循环流化床干法、化床干法、NIDNID干法等）、氨基脱硫（氨法）、胺基脱硫干法等）、氨基脱硫（氨法）、胺基脱硫（有机胺法）、炭基脱硫（活性炭吸附法）等；（有机胺法）、炭基脱硫（活性炭吸附法）等；v按脱硫过程的水耗、脱硫剂进入脱硫反应器时的物理状按脱硫过程的水耗、脱硫剂进入脱硫反应器时的物理状态分为：干法脱硫（如循环流化床干法、态分为：干法脱硫（如循环流化床干法、NIDNID干法、活性干法、活性炭吸附法等）和湿法脱硫（如石灰石石膏法、氨法、有炭吸附法
43、等）和湿法脱硫（如石灰石石膏法、氨法、有机胺法等）。机胺法等）。石灰石石灰石石灰石石灰石-石膏法石膏法石膏法石膏法石灰石石灰石-石膏法石膏法v目前在梅钢投产的石灰石目前在梅钢投产的石灰石-石膏法是由宝钢公司和研究机构石膏法是由宝钢公司和研究机构共同开发的共同开发的“气喷旋冲气喷旋冲”石灰石石灰石-石膏法。石膏法。v其最大的特点是石灰浆液在反应塔底部形成反应池，烟气通其最大的特点是石灰浆液在反应塔底部形成反应池，烟气通过喷射器直接喷散到洗涤液中，取消了浆液喷淋装置和再循过喷射器直接喷散到洗涤液中，取消了浆液喷淋装置和再循环装置，节省投资。环装置，节省投资。v结垢堵塞现象比较严重，烟囱出现腐蚀。结
44、垢堵塞现象比较严重，烟囱出现腐蚀。v现在湿法脱硫装置的问题：防腐未受到足够重视。现在湿法脱硫装置的问题：防腐未受到足够重视。v废水含大量废水含大量ClCl、F F；石膏品质差。；石膏品质差。v目前，梅钢目前，梅钢400400平方米烧结机已改用干法工艺。平方米烧结机已改用干法工艺。清除喷气管上的结垢外部环境腐蚀梅钢脱硫副产物除雾器布置位置氨氨氨氨-硫铵法硫铵法硫铵法硫铵法氨氨-硫铵法硫铵法v目前已投运的氨法脱硫装置有柳钢目前已投运的氨法脱硫装置有柳钢2 2台台83m283m2烧结机，邢钢烧结机，邢钢180m2180m2烧结机，另外还有杭钢、日照钢厂、南京钢厂也采烧结机，另外还有杭钢、日照钢厂、南
45、京钢厂也采用了该工艺。用了该工艺。v硫铵溶液具有强酸性，腐蚀性强，柳钢脱硫装置运行中腐硫铵溶液具有强酸性，腐蚀性强，柳钢脱硫装置运行中腐蚀现象严重，在后续装置将采用高规格防腐材料。蚀现象严重，在后续装置将采用高规格防腐材料。v采用脱硫塔顶直接排放，烟囱高度较低，氨逃逸造成二次采用脱硫塔顶直接排放，烟囱高度较低，氨逃逸造成二次污染。污染。设备腐蚀烟囱高度仅60m有机胺法有机胺法有机胺法有机胺法有机胺法有机胺法v有机胺法的基本原理：吸附、脱附、制酸，吸附剂为有机胺溶液。有机胺法的基本原理：吸附、脱附、制酸，吸附剂为有机胺溶液。vSOSO2 2+H+H2 2O+R RHO+R RH+HSO+HSO3
46、 3-v烟道气体首先在预分离器中急冷和饱和，同时去除小颗粒灰尘；烟道气体首先在预分离器中急冷和饱和，同时去除小颗粒灰尘；v含含SOSO2 2烟气再进入吸收塔，吸收塔中的贫胺液与烟气再进入吸收塔，吸收塔中的贫胺液与SOSO2 2逆流接触反应，逆流接触反应，烟气中的烟气中的SOSO2 2被贫胺液吸收；被贫胺液吸收；v吸收吸收SOSO2 2后的富液经富液泵加压后进溶液换热器，与热贫液换热后后的富液经富液泵加压后进溶液换热器，与热贫液换热后进入再生塔上部，在再生塔内被蒸汽汽提，并经再沸器加热再生为进入再生塔上部，在再生塔内被蒸汽汽提，并经再沸器加热再生为热贫液，热贫液经换热后进贫液泵加压，再生出来的贫
47、胺液返回吸热贫液，热贫液经换热后进贫液泵加压，再生出来的贫胺液返回吸收塔循环利用；收塔循环利用；v再生塔中气提逸出的高浓度的再生塔中气提逸出的高浓度的 SOSO2 2气体送入硫酸装置生产硫酸。气体送入硫酸装置生产硫酸。v需配备有机胺制备车间，并防止有机胺的逃逸。需配备有机胺制备车间，并防止有机胺的逃逸。v目前，攀钢和莱钢各建设了一套有机胺脱硫装置。目前，攀钢和莱钢各建设了一套有机胺脱硫装置。MEROS法法钢铁生产流程图钢铁生产流程图MEROSMEROS法法法法MEROSMEROS工艺工艺vMEROSMEROS是西门子是西门子-奥钢联所开发的一种烧结烟气脱硫工艺。目奥钢联所开发的一种烧结烟气脱硫
48、工艺。目前，马钢采用了这一技术，脱硫装置还在建设中。根据奥地前，马钢采用了这一技术，脱硫装置还在建设中。根据奥地利采用该工艺的脱硫装置运行数据，脱硫效率利采用该工艺的脱硫装置运行数据，脱硫效率50%50%左右，但左右，但欧洲主要目的是去除二恶英。欧洲主要目的是去除二恶英。vMEROSMEROS的特点是：的特点是：反应塔内，烟气上进下出，没有床层，阻损较小。在反应塔上部喷入空气和水降温。可以喷入小苏打作为吸收剂。脱硫剂喷入脱硫塔快速的随着烟气通过，烟气与脱硫剂接触时间短。可能适合浓度低的烟气。MEROS脱硫装置ENSENS法法法法ENSENS法法vENSENS法是北科大联创公司引进德国公司开发的
49、一种烧结烟法是北科大联创公司引进德国公司开发的一种烧结烟气脱硫工艺，其反应原理类似气脱硫工艺，其反应原理类似MEROSMEROS法。目前，包钢采用法。目前，包钢采用了这一技术，脱硫效率了这一技术，脱硫效率70%70%左右。左右。vENSENS法的特点是：法的特点是：反应塔内，烟气上进下出，没有床层，阻损较小。在反应塔顶部喷入水降温。脱硫剂喷入脱硫塔快速的随着烟气通过，烟气与脱硫剂接触时间短。可能适合浓度低的烟气。包钢ENS脱硫装置循环灰加料点循环灰加料点加入脱硫剂加入脱硫剂烟囱烟囱烧结烧结烟气烟气NIDNID法法法法袋式除尘器袋式除尘器管道管道（反应器）（反应器）NIDNID法法vNIDNID
50、法是法国阿尔斯通公司开发的烧结烟气脱硫工艺，武钢法是法国阿尔斯通公司开发的烧结烟气脱硫工艺，武钢采用这种工艺。采用这种工艺。vNIDNID法的特点是：法的特点是：管道就是反应器，结构紧凑，设备少，占地面积小。NID采用扁长形的烟道作为反应器，当处理大烟气量时，必须采用多个矩形烟道反应器并联。在处理大烟气量，脱硫反应器超过2个时，由于不对称，每个反应器的阻力不一致（数量越多，反应器阻力偏差越大），将影响烧结机的稳定工作。脱硫剂和循环灰加湿后进入反应器，反应器内不喷水。可能适合烟气量小，工况较稳定的情况。NID装置密相干塔法密相干塔法密相干塔法密相干塔法密相干塔法密相干塔法v密相干塔法是北京科技大