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文档简介
1、第五章重点工业行业大气污染防治第一节钢铁行业大气污染防治一、我国钢铁行业的概况主要参考:中国钢铁新闻网,2014年中国钢铁行业运行情况分析及2015年展望, ,最新访问日期:2015年6月20日。一五”时期,我国粗钢产量由3.5亿吨增加到6.3亿吨,年均增长12.2%。钢材国内市场占有率由 92%提高到97%。2014年,全国粗钢产量 8.2亿吨,同比增长 0.9%,增幅同比下降 6.6个百分点;钢材 (含重复材)产量11.3亿吨,同比增长4.5%,增幅下降6.9个百分点。国内粗钢表观消费 7.4亿吨,同比下降3.4%;钢材表观消费10.5亿吨,'同比增长1.7%,增幅下降10.6个百
2、分 点。从日产情况看,全年日均产量225.4万吨/日,其中6月份达到231.0万吨、为最高点,11月份211.0万吨、为年内最低点。受国际主要原燃料生产企业生产能力大幅提高及我国钢铁产量增幅下滑影响,2014年钢铁原燃料供需格局逆转,价格大幅下降。62%品位的进口铁矿石到岸价由年初的133.1美元/吨降至年末的68.7美元/吨,下B1 48%;焦炭由1425元/吨降至893元/吨,下降37%。废 钢由2445元/吨降至1928元/吨,下降21%。2014年,铁矿石、煤炭等大宗原材料价格降幅 大于钢材价格,钢铁企业总体经济效益有所起色。2014年以来,钢铁行业的产业集中度表现出下降趋势。其中,粗
3、钢产量前10名(20名)企业的产业集中度下降趋势较为明显。2014年12月份,前10大钢铁企业粗钢产量占全国总量份额约为 36.59%,与2013年12月的42.36%相比,下降了 5.77个百分点;前 20 大钢铁企业产量所占的份额从2013年12月的58.82%跌落到2014年12月份的52.24%,即产业集中度下降了 6.58个百分点。 专栏5-1钢铁工业“十二五”发展规划的相关规定大幅度减少钢铁企业数量,国内排名前10位的钢铁企业集团钢产量占全国总量的比例由48.6%提高到60吐右。重点统计钢铁企业烧结、炼铁、炼钢等工序能耗与国际先进水平相比还有一定差距,二次能源回收利用效率有待进一步
4、提高,企业节能减排管理有待完善,成熟的节能减排技术有待进一步系统优化。高炉、转炉煤气干法除尘普及率较低。烧结脱硫尚未普及,绿色低碳工艺技术开发还处于起步阶段,二氧化硫、二氧化碳减排任务艰巨。二、钢铁行业生产工艺与大气污染物排放情况钢铁工业是国民经济的重要基础产业,包括采选矿、烧结(球团)、焦化、炼铁、炼钢、轧钢等生产工序。(一)采选矿生产工艺与大气污染物排放情况1.采选矿生产工艺 (1)采矿生产工艺因矿床埋藏条件的不同,矿山开采分为露天开采和地下开采两种工艺。1)露天开采我国露天开采工艺一般采用缓帮、全境界开采技术。近年来,在陡帮开采、高台阶开采和分期开采方面取得了一些进展,在一些矿山得到应用
5、。 运输方式目前为汽车一一铁路、汽车一一铁路一一胶带机联合运输工艺。露天矿的装备主要有牙轮钻机、潜孔钻机、电铲和汽车以及装药车等设备。露天开采有钻孔、爆破、铲装、运输、初次破碎、贮存等主要工序。露天开采对自然环境的破坏性较大, 开采矿石时要剥离大量的覆盖岩石, 同时堆存这些 废石又要占用很多土地。尽管如此,露天开采因其建设快、成本低、劳动条件好、生产率高、 矿石回收率高等优点,成为国内外开采矿的主要形式。2)地下开采地下采矿技术,国内已研究应用了多种大规模高效率地下采矿方法,如自然崩落法、深孔采矿法和中深孔采矿法等。为达到高强度、经济和安全作业,在急倾斜厚大矿体,普遍推广了无底柱分段崩落法;
6、缓倾斜中厚矿体采用垂直平等密集束状孔阶段强制崩落法,都取得了较好的效果。地下矿山设备主要有风钻、风动凿岩机、采矿台车、深孔凿岩、掘进、采矿 台车、液压凿岩机、高风压潜孔钻机等在内的平巷与竖井掘进设备,以及棱式矿车、柴油铲 运机、电动铲运机、双机采矿台车、井下装药车、混凝土喷射车等机组和双台板振动放矿机 等。地下采矿方式有平恫、斜井、竖井或这三种坑道组成的联合开采方式。主要生产工序有掘进(钻孔、爆破)、回采、铲装、运输、初次破碎、贮存等。淋溶水图5 1采矿工艺及污染物排放无论矿井开采,还是露天开采,都会产生一定数量的剥离石和采掘废石。露天开采产生的剥离石数量更大,采掘废石视矿物品种和矿床含矿量(
7、富矿少、贫矿多)。矿山堆存废石 要占用大量土地,还会造成二次污染。 堆存废石需要占地。 废石场占地面积为露天采场总用 地面积的4060%。破坏矿山生态环境,应该要求矿山将废石有计划的回填废矿井,并对 废矿井进行覆土复垦恢复自然环境。(2)选矿生产工艺我国的许多矿石都属于低品位矿,为了减少矿石冶炼的能耗和物耗,一般要降低品位矿石加工成高品位的精矿,这种矿石加工工艺称为选矿工艺。选矿生产工艺包括重选、磁选、浮选、电选、风选及其联合工艺流程。选矿厂的主要生 产工序有破碎、磨矿、选别、脱水等。粉尘粉尘 粉尘.废水.废水/废水W)粉尘、噪声 :噪声 :4废水4废水废水图52选矿工艺及污染物排放1)重选工
8、艺重选是利用矿物与脉石的比重不同在各种运动的介质中实现分选的工艺过程。重选多用于金属镒、鸨、锡等金属的选矿,其主要因素是设备和工艺, 重选指标好坏决定于工艺流程, 主要是选别设备与矿物颗粒度相符。重选的实质概括起来就是松散 -分层-分离过程。置于分选设备内的散体矿石层(称作床层),在流体浮力、动力或其他机械力的推动下松散,目的是使不同密度(或粒度)颗粒发生分层转移,就重选来说就是要达到按密度分层。重选的选别设备主要有跳汰、摇床、溜槽、离心机、皮带溜槽等。2)浮选工艺浮选适用于分离黑色金属、有色金属、贵金属、非金属矿物和化工原料、回收有用矿物。浮选矿生产流程是将开采的矿石先由颗式破碎机进行初步破
9、碎;再由提升机、给矿机送入球磨机对矿石进行粉碎、 研磨;磨后的矿石细料进行分级 (螺旋分级机借助固体颗粒的比 重不同而在液体中沉淀的速度不同的原理,对矿石混合物进行洗净、分级);经过洗净和分级的矿物混合料再被送入浮选机,根据不同的矿物特性加入不同的药物,使得所要的矿物质与其他物质分离开。 精矿被分离后,因含有大量水分,再经烘干机烘干,得到干燥的精矿产 品。浮选选矿生产线由颗式破碎机、球磨机、分级机、磁选机、浮选机、浓缩机和烘干机等 主要设备组成。3)磁选工艺原矿先由颗式破碎机进行初步破碎至合理细度;后经提升机、给矿机送入球磨机进行粉碎、研磨;矿石细料进入分级机(螺旋分级机借助固体颗粒的比重不同
10、而在液体中沉淀的速 度不同的原理,对矿石混合物进行洗净和分级);洗净和分级的矿物混合料经过磁选机,由于各种矿物的比磁化系数不同,经由磁力和机械力将混合料中的磁性物质分离开来。2 .采选矿的大气污染物排放情况采选矿过程的大气污染物主要为扬尘。采矿过程的穿孔、凿岩、爆破、装卸、井下爆破、矿石运输等作业产生大量粉尘,以及选矿厂的矿石运输、 转载、破碎、筛分等环节产生大量粉尘。23 .铁矿米选工业污染物排放标准(GB28661-2012)铁矿采选工业污染物排放标准(GB28661-2012)规定的大气污染物排放浓度限值如表5-1、5-2、5-3所示:表5-1 铁矿采选工业企业大气污染物排放浓度限值单位
11、:mg/ni污染物项目生产工序或设施限值污染物排放监控位置颗粒物选矿厂的矿石运输、转载、矿仓、破碎、筛分20车间或生产设施排气筒在需要采取特别保护措施的地区,应严格控制企业的污染物排放行为,重点地区的企业应执行表5-规定的大气污染物特别排放限值。执行大气污染物特别排放限值的地域范围、 时间,由国务院环境保护行政主管部门或省级人民政府规定。表5-2 铁矿采选工业企业大气污染物特别排放限值3单位:mg/m污染物项目生产工序或设施限值污染物排放监控位置颗粒物选矿厂的矿石运输、转载、矿仓、破碎、筛分10车间或生产设施排气筒铁矿采选企业颗粒物无组织排放执行表5-规定的限值。表5-3铁矿采选企业颗粒物无组
12、织排放浓度限值单位:mg/ni污染物项目生产工序或设施限值颗粒物选矿厂、排土场、废石场、尾矿库1.0(二)烧结、球团生产工艺与大气污染物排放情况1.烧结、球团生产工艺(1)烧结生产工艺烧结生产就是把铁金矿等含铁原料和燃料、熔剂混合在一起,由布料器铺至烧结机台车并具有足够的强度和块度上,点火炉点火燃料燃烧,下部强制抽风,从而使散料结成块状,的过程。经机尾破碎机(一次热破)破碎后进入冷却机, 冷却后的烧结矿经二次破碎机破碎和数次筛分后,按粒度分成成品矿、铺底料和返矿。成品矿送往高炉,铺底料送铺底料槽, 返矿则送返矿槽参加配料再使用。同时,烧结过程中产生的废气由主抽风机通过下部风箱进入主排气管,废气
13、经除尘脱硫后从烟囱排出。烧结生产工艺流程见下图: )查询,并2本部分仅摘录标准的相关内容,完整的标准内容可在环境保护部网站( 请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。石灰石、白云石焦粉无痼燥高炉灰、轧钢皮25-0mm富矿粉L10-0mm筛分破碎破碎3-0mm轧钢皮10-0mm*混合布料除尘抽风点火*天然气、煤气或重油破碎热返矿冷却冷返矿排入大气 烟囱冷筛分 成品图53烧结生产工艺流程(2)球团生产工艺球团生产的工艺流程与烧结相似,主要包括含铁原料的干燥, 配料、混合、造球、筛分、铺底边料、布料、焙烧、冷却和成品输出等工序。球团生产工艺流程见下图:膨润土铁精矿A铁精矿B含铁粉尘图54球团生
14、产工艺流程SO2和NO %的高温废气。废气有组织污染主2.烧结、球团生产大气污染物排放情况 混合料在烧结时,会产生含有粉尘、烟气、要是机头(抽风箱)、机尾(卸矿端)产生的废气,废气中主要污染物含大量粉尘、SO2,少量CO、NOx、氟化物、Hg、H2O蒸汽、氯化物、氟化物、二嗯英、重金属等。一般钢铁 厂会进行收集净化,有组织排放。球团生产过程产生的废气污染比烧结生产少许多。烧结厂生产工艺中, 如下生产过程产生无组织排放废气:原料装卸、破碎、筛分和储运过程产生含尘废气;混合料系统产生水汽粉尘的共生废气;破碎、筛分、冷却、贮存和转运过程产生含尘废气。原料混合系统、烧结矿通风冷却、破碎、筛分工艺过程和
15、转运站以及原料场等工序都会造成较大的无组织粉尘排放。表5-4烧结、球团各工序产生的主要污染物序号生产工序污染物来源主要污染物1原料准备原料的装卸、堆取、输送、破碎、筛分、干燥颗粒物2配料混合原料存贮、配料、混合、造球颗粒物3烧结(焙烧)含铁原料、燃料和熔剂在高温下烧结(焙烧)颗粒物、SO2、SO3、NOx、二嗯英、重金属、氟化物、氯化物等4破碎冷却物料破碎、冷却颗粒物5成品整粒物料破碎、筛分、储运颗粒物3.钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准(GB28662-2012)钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准(GB28662-2012)规定的大气污染物排放浓度限值如表5-5、5-6、5-7所示:表
16、5-5钢铁烧结、球团工业企业大气污染物排放浓度限值3单位:mg/m (二嗯央类除外)生产工序或设施污染物项目限值污染物排放监控位置烧结机球团焙烧设备颗粒物50车间或生产设施排气筒二氧化硫200氮氧化物(以NO2计)300氟化物(以F计)4.0二嗯英类(ng-TEQ/m本部分仅摘录标准的相关内容,完整的标准内容可在环境保护部网站( )查询,并 请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。)0.5烧结机机尾带式焙烧机机尾 其他生产设备颗粒物30在需要采取特别保护措施的地区,应严格控制企业的污染物排放行为,重点地区的企业应执行表5-6规定的大气污染物特别排放限值。执行大气污染物特别排放限值的地域范
17、围、 时间,由国务院环境保护行政主管部门或省级人民政府规定。表5-6 钢铁烧结、球团工业企业大气污染物特别排放限值单位:mg/m (二嗯英类除外)生产工序或设施污染物项目限值污染物排放监控位置烧结机球团焙烧设备颗粒物40车间或生产设施排气筒二氧化硫180氮氧化物(以NO2计)300氟化物(以F计)4.0二嗯英类(ng-TEQ/m3)0.5烧结机机尾带式焙烧机机尾 其他生产设备颗粒物20烧结、球团企业颗粒物无组织排放执行表5-7规定的限值。表5-7烧结、球团企业颗粒物无组织排放浓度限值单位:mg/nf序号无组织排放源限值1有厂房生产车间8.02无完整厂房车间5.0专栏5-2关于钢铁烧结、球团工业
18、大气污染物排放标准执行中有关问题的复函环函2013292号安徽省环境保护厅:你厅关于钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准执行中有关问题的函(皖环函 20131335号)收悉。经研究,函复如下:2012年发布的钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准(GB28662-2012 )代替了工业炉窑大气污染物排放标准(GB9078-1996 )中铁矿烧结炉部分。铸造工业和钢铁工 业的烧结工艺均是将铁粉矿等含铁原料加入熔剂和固体燃料,按要求的比例配合,经烧结机烧结粘结成块状的过程,两者生产设施相同。因此,铸造工业烧结工序的大气污染物排放控 制要求应参照钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准(GB 28662-
19、2012 )的要求执环境保护部 2013年12月19日(三)焦化生产工艺与大气污染物排放情况1 .焦化生产工艺焦化生产过程,主要有煤的配备、炼焦、熄焦、化学品回收和煤气净化回收。目前我国 焦炉主要有水平室式常规机械化焦炉、捣固式热回收焦炉、直立炉生产工艺。(1)水平室式常规机械化焦炉机械化焦炉生产工艺已很成熟,其备煤、炼焦和煤气净化工艺流程见图5-5。图5-5水平室式炼焦及焦处理工艺流程排污环节示意图(2)捣固式热回收焦炉目前捣固式热回收焦炉以SJ- 96型捣固式热回收焦炉和QRD-2000捣固式热回收捣固式焦炉为代表,前者是由山西三佳煤化有限公司开发研制,属冷装冷出工艺,后者由山西省焦化技术
20、研究会和山西省化工设计院共同研发,属热装热出工艺。两者均已经过多年试生产运行。破碎 T精煤精煤场 高倾角皮带 -炼焦炉熄焦水|WI熄 焦一*焦炭 -W运输车|N破碎I焦粉后赢"kI焦炭图5-6冷装冷出捣固式热回收焦炉生产工艺流程图破碎 T精煤精煤场 f 捣固煤饼1炼焦炉熄焦水|q熄焦一焦炭一q运输车H破碎焦粉LI上清液II焦炭图5-7 QRD 2000捣固式热回收捣固机焦炉生产工艺流程示意图(3)直立炭化炉半焦(兰炭)炭化炉是以不粘煤、弱粘煤、长焰煤等为原料,在炭化温度750 c以下进行中低温干储,以生产半焦(兰炭)为主的生产装置。加热方式分内热式和外热式。其生产 工艺主要包括备煤车
21、间、炼焦制气车间、污水处理、煤气储备及输送部分。半焦生产工艺简介:合格的入炉煤用胶带机卸入炉组上部的储煤仓,经带有卸料车的袋式输送机再经放煤旋塞和辅助煤箱装入直立炭化炉内。根据生产工艺要求,每隔一段时间打开放煤旋塞向直立炭化炉内自动加煤一次。加入炉内的块煤自上而下移落,与燃烧室送入的高温气体逆流接触。炭化室上部为预热段,块煤在此被预热到360400 c左右;接着进入炭化室中部的炭化段,块煤在此段被加热到680720c左右,并被炭化为半焦;半焦通过炭化室下部的冷却段时,经排焦箱与炉底水封槽内产生的水蒸气换热冷却至200160c左右,最后被推焦机推入炉底水封槽内被冷却到50c左右由刮焦机连续刮出,
22、通过刮焦机尾部时经烘干装置烘干后落入半焦料仓后进入筛焦运焦系统。煤料炭化过程产生的荒煤气与进入炭化室的高温废气混合后,经上升管、桥管进入集气槽,120 c左右的混合气体在桥管和集气槽内经循环氨水喷洒被冷却至80c左右。混合气体和冷凝液送至煤气净化工段。其工艺流程见图5-8。原产煤 受煤坑粉煤 13 mm气液分离器机械化氨水分离器 | 初冷器脱硫|外售煤气外供图5-8直立炉生产工艺流程图2 .焦化生产的大气污染物排放情况焦化工艺产生的大气污染物中含有颗粒物和多种无机、有机污染物。颗粒物主要为煤尘和焦尘,无机类污染物包括硫化氢、氧化氢、氨、二氧化碳等,有机类污染物包括苯类、酚 类、多环和杂环芳煌等
23、,多属有毒有害物质,特别是以苯并a花为代表的多环芳煌大多是致癌物质,会对环境和人体健康造成影响。表5-8焦化工艺主要大气污染物及来源工序产污节点主要污染物源型备煤工序精煤堆存、装卸颗粒物面源精煤破碎、转运颗粒物点源装煤工序装煤孔、上升管、装煤风机放散管等处逸散颗粒物、PAH BSO HbS、HCN CO CH点源炼焦工序焦炉本体的装煤孔盖、炉门、上升管盖、炉 墙等处泄漏颗粒物、PAH BSO SO、H2S、NH、CO体源焦炉燃烧废气颗粒物、SO、NO点源推焦运焦 工序炉门、推焦车、拦焦车、熄焦车、上升管、 推焦风机放散管等处逸散颗粒物、SO、PAH H2S HCN点源熄焦工序湿法熄焦:熄焦塔颗
24、粒物、PAH 酚、HCN NH、H2S点源干法熄焦:干熄焦槽顶、排焦口、风机放散 管颗粒物、SO点源筛贮焦工 序焦炭筛分破碎颗粒物点源焦炭贮存、小品种焦炭装车颗粒物面源煤气净化工序煤气冷却装置各种槽类设备的放散管PAH、NH、HS点源粗苯蒸储装置各种油槽分离器的放散管PAH NH、H2S、GHn 等点源精苯加工及焦油加工苯、CH、HkS 等点源脱硫再生塔H2S点源蒸氨系统NH、酚、叱咤盐基点源硫镂干燥系统颗粒物、NH、酚点源管式加热炉颗粒物、SO、NO点源3.炼焦化学工业污染物排放标准(GB16171-2012)炼焦化学工业污染物排放标准(GB16171-2012)规定的大气污染物排放浓度限值
25、如表 5-9、5-10、5-11 所示:表5-9 炼焦化学工业企业大气污染物排放浓度限值单位:mg/nf序污染物排放环节颗二氧苯并a鼠苯酚类非甲氮氧氨硫监控号粒 物化硫在化 氢3)烷总烽化物化 氢位置1精煤破碎、焦炭破 碎、筛分及转运30-车间或生2装煤50100一30.3 闱/m-产设3推焦5050-施排4焦炉烟囱305011002)-50012002-气筒5干法熄焦50100-6粗苯管式炉、半焦 烘干和氨分解炉 等燃用焦炉煤气 的设施3050-200-7冷鼓、库区焦油各类贮槽-一,30.3 闻/m1.0-8080-303.08苯贮槽-6-80-9脱硫再生塔303.010硫镂结晶干燥80-3
26、0-注:1)机焦、半焦炉;2)热回收焦炉;3)待国家污染物监测方法标准发布后实施。在需要采取特别保护措施的地区,应严格控制企业的污染物排放行为,重点地区的企 业应执行表5-10规定的大气污染物特别排放限值。执行大气污染物特别排放限值的地域范 围、时间,由国务院环境保护行政主管部门或省级人民政府规定。表5-10 炼焦化学工业企业大气污染物特别排放限值3单位:mg/m序号污染物排放环节颗 粒 物二氧 化硫苯并a在鼠 化 氢苯1)酚类非甲 烷总烽氮氧化物氨硫 化 氢监控位置1精煤破碎、焦炭破 碎、筛分及转运15-车间 或生 产设2装煤3070,30.3 闻/m-4本部分仅摘录标准的相关内容,完整的标
27、准内容可在环境保护部网站( )查询,并 请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。3推焦3030-施排 气筒4焦炉烟囱1530-150-5干法熄焦3080-6粗苯管式炉、半焦 烘干和氨分解炉 等燃用焦炉煤气 的设施1530-150-7冷鼓、库区焦油各 类贮槽-0.3 闱/m31.0-5050-101.08苯贮槽-6-50-9脱硫再生塔101.010硫镂结晶干燥50-10-注:1)待国家污染物监测方法标准发布后实施。企业边界任何1小时平均浓度执行表5-11的浓度限值。表5-11炼焦炉炉顶及企业边界大气污染物浓度限值3单位:mg/m污染物 项目颗粒 物二氧 化硫苯并a在氧化 氢苯酚类硫化氢氨苯
28、可 溶物氮氧 化物监控 位置浓度 限值2.5-C L/32.5 闱/m-0.12.00.6-焦炉 炉顶1.00.530.01 pg/m0.0240.40.020.010.2-0.25厂界(四)炼铁生产工艺与大气污染物排放情况1 .炼铁生产工艺工业炼铁是在高炉内连续进行。在高炉炼铁生产中,高炉是工艺流程的主体,从其上料 系统和炉顶(一般炉顶是由料钟与料斗组成,现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶)装入的铁矿石、焦炭和熔剂向下运动,从高炉下部风口鼓入预热空气(10001300C),喷入燃料(油、煤或天然气等),熔炼过程原、燃料下降,大量的高温还原性气体向上运动。炉料经 过加热、还原、熔化、造渣、渗碳、
29、脱硫等一系列物理化学过程,原料中的氧化铁在高温下 被还原成金属铁(铁水),铁水从高炉底部的出铁口流出。铁水用铁水罐车送至铸铁机浇铸成铁锭或送至转炉炼钢。石灰石作为熔剂,将铁矿石中难熔的脉石生成炉渣(硅酸钙),浮 于铁水上,从出渣口排出。煤气从炉顶导出,经除尘后,作为工业用煤气。现代化高炉还可 以利用炉顶的高压,用导出的部分煤气发电。高炉炼铁工艺流程系统除高炉本体外,还有供料系统、送风系统、回收煤气与除尘系统、渣铁处理系统、喷吹燃料系统,以及为这些系统服务的动力系统等。图5-9炼铁生产工艺流程2 .炼铁生产的大气污染物排放情况高炉熔炼产生的高炉煤气含有CO、烟尘、SO2、NO.、酚、鼠等物质,一
30、般约有26%的高炉煤气泄漏到大气中,如无收尘措施其中污染物以无组织形式排放。热风炉通常是以混合煤气或重油、煤炭、塑料为燃料,热风炉产生的废气所含污染物主要有SO2、NO,、烟尘、二嗯英等,经净化后,污染物产生和排放量较小。原料系统中的原料装卸、传输和给料过程中的废气;铸铁机铁水浇注时产生含尘废气和石墨碳的废气,废气主要污染物是粉尘。煤粉制备系统主要产生煤尘,一经袋除尘后排放, 主要污染物是煤尘。污染物特点是:冷态源(常温),无组织排放,产尘点多,粉尘原始浓 度大。对各产尘点,通常采用密闭收尘罩等尘源控制技术,经袋式除尘后排放。出铁口出铁、铁水进入铁水罐、出渣口出渣时产生的废气,高炉炉顶泄漏的废
31、气,都属于无组织排放。这类废气目前可采用布袋或电除尘进行净化,没有除尘的废气均以无组织方式排入大气。3 . 炼铁工业大气污染物排放标准(GB28663-2012) 5炼铁工业大气污染物排放标准(GB28663-2012)规定的大气污染物排放浓度限值如表 5-12、5-13、5-14 所示:表5-12炼铁企业大气污染物排放浓度限值单位:mg/m?生产工序或设施污染物项目限值污染物监控位置热风炉颗粒物20车间或生产设施 排气筒二氧化硫100氮氧化物(以NOx计)300原料系统、煤粉系统、高炉出铁场、其他生产设施颗粒物25在需要采取特别保护措施的地区,应严格控制企业的污染物排放行为, 重点地区的企业
32、应执行表5-13规定的大气污染物特别排放限值。执行大气污染物特别排放限值的地域范围、时间,由国务院环境保护行政主管部门或省级人民政府规定。表5-13炼铁企业大气污染物特别排放限值3单位:mg/m生产工序或设施污染物项目限值污染物监控位置5本部分仅摘录标准的相关内容,完整的标准内容可在环境保护部网站( )查询,并 请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。热风炉颗粒物15车间或生产设施 排气筒二氧化硫100氮氧化物(以NOx计)300高炉出铁场颗粒物15原料系统、煤粉系统、其他生产设施10炼铁企业颗粒物无组织排放执行表5-14规定的限值。表5-14炼铁企业颗粒物无组织排放浓度限值3单位:mg
33、/m序号无组织排放源限值1有厂房生产车间8.02无完整厂房车间5.0(五)炼钢生产工艺与大气污染物排放情况1.炼钢生产工艺炼钢是将生铁中含量较高的碳、硅、磷、镒等元素去除或降低到允许值之内的工艺。转炉炼钢把空气或氧气鼓入熔融的铁水中,使杂质硅、镒等氧化。因此转炉炼钢不需要另加燃料。转炉主要用于生产碳钢、 合金钢及铜和馍的冶炼。 常用的电炉有电弧炉和感应炉两种, 而电弧炉炼钢占电炉炼钢产量的绝大部分。一般所说电炉就是指电弧炉。 电弧炉(简称EAF)炼钢是以电能作为热源的炼钢方法,它是靠电极和炉料间放电产生的电弧热能,加热并熔化金属炉料和炉渣,冶炼钢和合金的一种炼钢方法。(1)转炉炼钢工艺吹氧转炉
34、炼钢是我国主要炼钢工艺,占国内总炼钢量85%。转炉炼钢的主要工艺路线如下:图510转炉炼钢生产工艺流程铁水先在混铁炉内,经脱硫、挡渣后,加入石灰,另兑10%以下废钢,倒入转炉。对倒入转炉的铁水,吹入纯氧进行熔炼, 吹炼使铁水中过量碳被氧化,当探头测得碳含量低于预定值时,停止吹炼出钢。装料和出钢时炉身可以倾斜。出钢时钢水注入钢水包, 送铸型工艺加工成粗钢。转炉吹氧分顶吹和侧吹, 氧化过程中释放出大量的热能(含1%的硅可使生铁的温度升高200C),可使炉内达到足够高的温度。对要求高的钢种可增加底吹僦、 RH真空处理、喷粉处理(喷 SI-CA粉及变性石灰), 可以有效降低钢中的气体与夹杂, 并有进一
35、步降碳入降硫的作用, 这些工作要通过精炼过程 完成。在这些炼钢炉外的精炼措施后还可以最终微调成份,满足优质钢材的需求。(2)电炉炼钢工艺电炉炼钢主要是以废钢铁为原料,以电为热源在电炉内进行炼钢,电炉炼钢设备分两种: 电弧炉和感应炉。电弧炉的炉顶有巨大碳素电极插入炉中成分已知的废钢铁之间,以电弧发出的高温使废钢熔化,吹氧使铁水熔炼成钢, 此法炼出的钢品质较纯净。 感应电炉是将预先配好的炼钢原 料入炉,采用高频交流电,借助涡流的作用,使炉料感应加热熔化。感应加热产生涡流,对熔体有搅动作用,使钢的成分均匀一致。: 废钢 41废钢预热1 除尘: 铁水 卜 尘、渣. 尘:!电 炉|!钢水罐 H 精炼装置
36、连 铸:铁合金石灰、萤石钢坯图511电炉炼钢生产工艺流程2.炼钢生产的大气污染物排放情况炼钢工艺产生的大气污染物主要为颗粒物,还包括少量的一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、氟化物(主要成分为氟化钙)、二嗯英、铅、锌等。表5-15炼钢工艺主要大气污染物及来源工序产污节点主要污物铁水预处理铁水倒罐、前扒渣、后扒渣、清罐、预处理过程等颗粒物转炉炼钢吹氧冶炼(一次烟气)CO、颗粒物、氟化物(主要成分为CaF2)兑铁水、加废钢、加辅料、出渣、出钢等(二次烟 气)颗粒物电炉炼钢吹氧冶炼(一次烟气)颗粒物、CO、NOx、氟化物(主要成分为CaF2)、二嗯英、铅、锌等加废钢、加辅料、兑铁水、出渣、出钢等(二次烟气
37、)精炼钢包精炼炉(LF)、真空循环脱气装置(RH)、真空脱气处理装置( VD )、真空吹氧脱碳装置(VOD)等设施的精炼过程颗粒物、CO、氟化物(主要成分为CaF2)连铸中间罐倾翻和修砌、连铸结晶器浇铸及添加保护渣、火焰清理机作业、连铸切割机作业、二冷段铸 坯冷却等颗粒物其他原辅料输送、地下料仓、上料系统、钢渣处理等颗粒物中间罐和钢包烘烤SO2、NOx3. 炼钢工业大气污染物排放标准(GB28664-2012) 本部分仅摘录标准的相关内容,完整的标准内容可在环境保护部网站( )查询,并 请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。炼钢工业大气污染物排放标准(GB28664-2012)规定的大
38、气污染物排放浓度限值如表 5-16、5-17、5-18 所示:表5-16 炼钢企业大气污染物排放浓度限值单位:mg/m (二嗯英类除外)污染物项目生产工序或设施限值污染物排放监控位置颗粒物转炉(一次烟气)50车间或生产设施排气筒铁水预处理(包括倒罐、扒渣等)、转炉(二次 烟气)、电炉、精炼炉20连铸切割及火焰清理、石灰窑、白云石窑焙烧30钢渣处理100其他生产设施20二嗯英类 (ng-TEQ/m3)电炉0.5氟化物(以F计)电渣冶金5.0在需要采取特别保护措施的地区,应严格控制企业的污染物排放行为,重点地区的企业应执行表5-17规定的大气污染物特别排放限值。执行大气污染物特别排放限值的地域范围
39、、时间,由国务院环境保护行政主管部门或省级人民政府规定。表5-17 炼钢企业大气污染物特别排放限值单位:mg/m (二嗯英类除外)污染物项目生产工序或设施限值污染物排放监控位置颗粒物转炉(一次烟气)50车间或生产设施排气筒铁水预处理(包括倒罐、扒渣等)、转炉(二 次烟气)、电炉、精炼炉15连铸切割及火焰清理、石灰窑、白云石窑焙烧30钢渣处理100其他生产设施15二嗯英类 (ng-TEQ/m3)电炉0.5氟化物(以F计)电渣冶金5.0炼钢企业颗粒物无组织排放执行表5-18规定的限值。表5-18炼钢企业颗粒物无组织排放浓度限值单位:mg/mf序号无组织排放源限值1有厂房生产车间8.02无完整厂房车
40、间5.0(六)轧钢生产工艺与大气污染物排放情况轧钢生产工艺是指以钢坯为原料,经备料、加热、轧制及精整处理,最终加工成成品钢材的生产过程。轧钢工艺主要分为热轧和冷轧,产品包括板带材、棒/线材、型材和管材等。1 .轧钢生产工艺(1)热轧工艺热轧一般是将钢锭或钢坯在均热炉里加热至1150c1250c后,控制再结晶温度,进行轧制成材的工艺。 热轧可以使材料延伸变薄,经切边、矫直、平整等精整处理后切成板材或卷材,热轧精整板材和卷材经酸洗去除氧化皮并涂油后即成热轧酸洗板卷。钢材热轧具有良好的塑性,容易成型,成型后钢材没有内应力,便于下面工序加工。如建筑用的钢筋,用 来进行冲压的钢板,要进行机械加工和热处理
41、的钢材都是热轧钢材。热轧厂主要由加热区、轧钢区、冷却区和钢坯库等区段组成,有的还有热处理、酸洗和镀面(镀锌、锡、铅)等区组成。(2)冷轧工艺冷轧通常是指用热轧钢卷为原料,不经加热,在再结晶温度以下, 包括常温下进行扎制加工的工艺。钢材冷轧具有冷加工硬化的特性。冷轧钢卷经退火后必须进行精整,包括切边、平整、重卷或纵剪切板等。由于冷轧具有较好的机械性能,很多直接使用的钢材都使用冷轧钢材。细锭或钢坯通过轧制,制成板、管、型、线等钢材,如冷扎扭钢筋、冷轧钢丝、冷轧 钢板等。冷轧厂主要由酸洗区、轧钢区、热处理区、精整区等区组成。硅钢也属冷轧的一种,它主要由酸洗区、轧钢区、热处理区、精整区等区组成。不锈钢的生产工艺包括了从热轧到冷轧的工艺过程。图512 轧钢工艺流程2.扎钢生产的大气污染物排放情况轧钢工序主要的大气
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