鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)工藝與排污特征課件

鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)工藝與排污特征2007年07月目錄一、鋼鐵的生產(chǎn)工藝二、產(chǎn)排污節(jié)點、污染治理設(shè)施主要污染物的去除三、產(chǎn)排污系數(shù)的選用和污染物排放量計算一、鋼鐵的生產(chǎn)工藝行業(yè)發(fā)展概況鋼的生產(chǎn)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(chǎn)過程包含有燒結(jié)、球團(tuán)、煉焦、高爐煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼、連鑄/模鑄、軋鋼等多道工序。一、鋼鐵的生產(chǎn)工藝M鋼的生產(chǎn)工藝分為長流程和短流程。（

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(jié)、球團(tuán)、煉焦、高爐煉鐵等鐵前工序。一、鋼鐵的生產(chǎn)工藝特點：鋼鐵生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品的形式產(chǎn)出，被排放到環(huán)境中產(chǎn)生污染。無論是產(chǎn)品流還是廢料流中，水以及能量等方面，多個生產(chǎn)部門聯(lián)系密切。一、鋼鐵的生產(chǎn)工藝一、鋼鐵的生產(chǎn)工藝一、鋼鐵的生產(chǎn)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(chǎn)工藝煉鐵（1）高爐法

燒結(jié)：主體生產(chǎn)設(shè)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(jié)機等二、產(chǎn)排污節(jié)點、污染治理設(shè)施對主要污染物的去除球團(tuán)球團(tuán)礦在國內(nèi)的生產(chǎn)工藝主要有：

豎爐法帶式焙燒法連篦機-回轉(zhuǎn)窯法。

一、鋼鐵的生產(chǎn)工藝球團(tuán)－豎爐法主體生產(chǎn)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(chǎn)設(shè)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(fēng)機等。一、鋼鐵的生產(chǎn)工藝球團(tuán)－連篦機-回轉(zhuǎn)窯法主體生產(chǎn)流程：原料-配料-輥磨、造球及篩分-布料-干燥及預(yù)熱-回轉(zhuǎn)窯焙燒-篩分-冷卻-成品礦主體生產(chǎn)設(shè)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(zhuǎn)窯、環(huán)冷機、鼓風(fēng)機等高爐煉鐵主體生產(chǎn)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(chǎn)設(shè)備：高爐、熱風(fēng)爐、給料倉、帶式/板式輸送機、粉磨機、鼓風(fēng)機、鑄鐵機一、鋼鐵的生產(chǎn)工藝一、鋼鐵的生產(chǎn)工藝煉鐵2）直接還原鐵法－隧道窯法主體生產(chǎn)流程：

原料-配料-隧道窯預(yù)熱、還原-冷卻-破碎-磁選-壓塊-海棉鐵主體生產(chǎn)設(shè)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(fēng)機等。一、鋼鐵的生產(chǎn)工藝煉鐵煉鋼

鋼水冶煉主要分為轉(zhuǎn)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(shù)。一、鋼鐵的生產(chǎn)工藝煉鋼－轉(zhuǎn)爐法冶煉主體工藝：

鐵水-（預(yù)脫硫、磷、硅）-轉(zhuǎn)爐吹煉-爐外精煉-連鑄-火焰切割-連鑄鋼坯主體生產(chǎn)設(shè)備：

鐵水罐/魚雷罐、鐵水包、混鐵爐、轉(zhuǎn)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(chǎn)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(chǎn)設(shè)備：

電爐、精煉爐、鋼包加熱爐、連鑄機/模鑄機等。一、鋼鐵的生產(chǎn)工藝軋鋼－熱軋法一、鋼鐵的生產(chǎn)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(chǎn)設(shè)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。鋼鐵聯(lián)合企業(yè)殘渣/副產(chǎn)品管理

一、鋼鐵的生產(chǎn)工藝典型鋼鐵廠水資源合理利用示意圖

一、鋼鐵的生產(chǎn)工藝二、產(chǎn)排污節(jié)點、污染治理設(shè)施對主要污染物的去除煉鐵二、產(chǎn)排污節(jié)點、污染治理設(shè)施對主要污染物的去除煉鐵

（1）高爐法

燒結(jié)氣態(tài)污染物：燒結(jié)機頭、機尾產(chǎn)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(zhǔn)備系統(tǒng)、混合料系統(tǒng)、整粒系統(tǒng)、熱礦冷卻系統(tǒng)產(chǎn)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器二、產(chǎn)排污節(jié)點、污染治理設(shè)施對主要污染物的去除煉鐵

（1）高爐法

燒結(jié)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(jìn)行脫水處理，泥餅返用于燒結(jié)配料燒結(jié)固廢主要為除塵系統(tǒng)收集的冶金塵泥，返用于燒結(jié)配料。燒結(jié)工序中各產(chǎn)排污節(jié)點及治理設(shè)施對主要污染物的去除污染物種類產(chǎn)排污節(jié)點污染物名稱治理方法氣態(tài)污染物燒結(jié)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(zhǔn)備系統(tǒng)、混合料系統(tǒng)、顆粒系統(tǒng)、熱礦冷卻系統(tǒng)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物除塵系統(tǒng)收集的冶金塵泥塵泥返用于燒結(jié)配料二、產(chǎn)排污節(jié)點、污染治理設(shè)施對主要污染物的去除二、產(chǎn)排污節(jié)點、污染治理設(shè)施對主要污染物的去除球團(tuán)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(zhuǎn)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(jié)礦生產(chǎn)相似。配料、篩分、轉(zhuǎn)運及熱礦冷卻等分散式產(chǎn)塵點治理方法也相似。水污染物：濕法除塵廢水（含SS、酸等）、設(shè)備間接冷卻水。間接冷卻水處理方法與燒結(jié)工藝類似。除塵廢水處理方法及效果與燒結(jié)工藝類似。固廢：除塵系統(tǒng)收集的冶金塵泥，返用于球團(tuán)配料。球團(tuán)工序中各產(chǎn)排污節(jié)點及治理設(shè)施對主要污染物的去除污染物種類產(chǎn)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(zhuǎn)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(shè)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(tǒng)收集的冶金塵泥塵泥返用于球團(tuán)配料二、產(chǎn)排污節(jié)點、污染治理設(shè)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(fēng)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(shè)備間接冷卻水、沖渣水（含SS）。沖渣過程基本不產(chǎn)生污染，沖渣水經(jīng)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(chǎn)排污節(jié)點、污染治理設(shè)施對主要污染物的去除高爐煉鐵固廢水淬渣和除塵系統(tǒng)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(jié)配料。二、產(chǎn)排污節(jié)點、污染治理設(shè)施對主要污染物的去除高爐煉鐵工序中各產(chǎn)排污節(jié)點及治理設(shè)施對主要污染物的去除污染物種類產(chǎn)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(fēng)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濕法洗滌水含SS、氰化物、COD等自然沉淀或混凝沉淀設(shè)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(tǒng)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(jié)二、產(chǎn)排污節(jié)點、污染治理設(shè)施對主要污染物的去除二、產(chǎn)排污節(jié)點、污染治理設(shè)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(zhuǎn)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(chǎn)塵（含粉塵）。窯頭煙氣一般經(jīng)多管干式除塵或水膜濕法除塵后用作燃料氣；分散式產(chǎn)塵點揚塵治理方式與燒結(jié)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(shè)備間接冷卻水。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(tǒng)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。回轉(zhuǎn)窯法工序中各產(chǎn)排污節(jié)點及治理設(shè)施對主要污染物的去除污染物種類產(chǎn)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(shè)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(chǎn)排污節(jié)點、污染治理設(shè)施對主要污染物的去除二、產(chǎn)排污節(jié)點、污染治理設(shè)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(chǎn)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(shè)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(chǎn)排污節(jié)點、污染治理設(shè)施對主要污染物的去除煉鐵煉鋼：分為轉(zhuǎn)爐法和電爐法；M轉(zhuǎn)爐煉鋼的氣態(tài)污染物主要為：轉(zhuǎn)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(zhuǎn)爐二次煙塵、脫硫站、連鑄機及精煉爐產(chǎn)塵（含煙塵）、裝料產(chǎn)塵（含粉塵）。轉(zhuǎn)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(shè)備間接冷卻水、連鑄機直接冷卻水（含SS，石油類、COD）。轉(zhuǎn)爐法冶煉中各產(chǎn)排污節(jié)點及治理設(shè)施對主要污染物的去除污染物種類產(chǎn)排污節(jié)點污染物名稱治理方法氣態(tài)污染物轉(zhuǎn)爐一次煙氣煙塵、CO等LT干法OG濕法凈化后用作燃?xì)饣扈F爐、鋼包加熱爐、火焰切割煙塵、SO2、NOx、CO等

煙氣經(jīng)煙囪集中排放裝料粉塵集氣罩搜集、布袋除塵器轉(zhuǎn)爐二次煙氣塵、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(shè)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(jìn)行處理固廢污染物轉(zhuǎn)爐、精練爐冶煉產(chǎn)生的冶金廢渣和除塵系統(tǒng)搜集的塵泥冶金渣、塵泥作為配料回用于冶煉二、產(chǎn)排污節(jié)點、污染治理設(shè)施對主要污染物的去除電爐法冶煉中各產(chǎn)排污節(jié)點及治理設(shè)施對主要污染物的去除污染物種類產(chǎn)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(jīng)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(shè)備間接冷卻水、連鑄機直接冷卻水SS、石油類沉淀-除油-過濾法進(jìn)行處理固廢污染物轉(zhuǎn)爐、精練爐冶煉產(chǎn)生的冶金廢渣和除塵系統(tǒng)搜集的塵泥冶金渣、塵泥作為配料回用于冶煉二、產(chǎn)排污節(jié)點、污染治理設(shè)施對主要污染物的去除煉鋼－電爐煉鋼二、產(chǎn)排污節(jié)點、污染治理設(shè)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(chǎn)排污節(jié)點及治理設(shè)施對主要污染物的去除污染物種類產(chǎn)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(shè)備間接冷卻水固廢污染物冶金廢渣、除塵系統(tǒng)收集的塵泥冶金渣、塵泥回收用于煉鋼或燒結(jié)原料二、產(chǎn)排污節(jié)點、污染治理設(shè)施對主要污染物的去除軋鋼－熱軋法冷軋法軋鋼中各產(chǎn)排污節(jié)點及治理設(shè)施對主要污染物的去除污染物種類產(chǎn)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(jīng)煙囪排放酸洗霧酸集氣罩搜集后進(jìn)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(jié)原料酸洗廢液進(jìn)行再生后回用于酸洗二、產(chǎn)排污節(jié)點、污染治理設(shè)施對主要污染物的去除軋鋼－冷軋法污染物產(chǎn)生（排放）系數(shù)的定義

污染物產(chǎn)生系數(shù):簡稱產(chǎn)污系數(shù)，是指在典型工況生產(chǎn)條件下，生產(chǎn)單位產(chǎn)品（使用單位原料）所產(chǎn)生的污染物量。污染物產(chǎn)生系數(shù)包括原始產(chǎn)污系數(shù)和個體產(chǎn)污系數(shù)。三、產(chǎn)排污系數(shù)的選用和污染物排放量計算污染物排放系數(shù):簡稱排污系數(shù)，是指在典型工況生產(chǎn)條件下，生產(chǎn)單位產(chǎn)品（使用單位原料）所產(chǎn)生的污染物量經(jīng)污染治理設(shè)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(chǎn)污系數(shù)相同。污染物排放系數(shù)包括原始排污系數(shù)和個體排污系數(shù)。三、產(chǎn)排污系數(shù)的選用和污染物排放量計算M實測數(shù)據(jù)獲取方案四同:指在某一行業(yè)中，對產(chǎn)品、原材料、生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)規(guī)模四種因素的組合。一個四同組合（條件）代表生產(chǎn)相同（或類同）產(chǎn)品時、使用相同（或類同）原材料、采用相同（相近）生產(chǎn)工藝、具有相同（相近）生產(chǎn)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(chǎn)品分類、原料分類、工藝分類、規(guī)模分類

三、產(chǎn)排污系數(shù)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(yīng)的個體產(chǎn)排污系數(shù)，選取2-6個不同企業(yè)進(jìn)行調(diào)查或?qū)崪y；樣本企業(yè)數(shù)量的選取，主要依據(jù)所對應(yīng)的產(chǎn)品產(chǎn)量、污染因子的危害性選取；側(cè)重于對中小規(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(xiàn)原料（礦石、冶金原料）種類的多樣性及地域分布特點；體現(xiàn)技術(shù)及管理水平的差異性；排污治理企業(yè)優(yōu)先原則。三、產(chǎn)排污系數(shù)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(xué)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(chǎn)排污系數(shù)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(chǎn)污點，在除塵裝置進(jìn)、出口取樣；對于沒有除塵裝置的產(chǎn)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(jìn)口、排出口及水處理廠出口處測定排污量，即測3