钢铁行业环境影响评价.docx
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钢铁行业环境影响评价
钢铁行业生产工艺
我国钢铁行业作为基础工业经过结构调整、装备更新为主的快速发展,已形成了包括由矿山、烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧钢以及相应的铁合金、耐火材料、炭素制品等多生产部门构成的庞大工业体系。
钢铁工业的特点是产业规模大、生产工艺流程长,从矿开采到产品的最终加工,需要经过很多生产工序,其中的一些主体工序资源、能源消耗量都很大,污染物排放量也比较大。
钢铁行业体系分以铁精矿为基本原料生产钢材的长流程,如图1所示;以废钢铁为基本原料生产钢材的短流程,如图2所示。
图1钢铁行业体系之一——炼钢长流程
图2钢铁行业体系之二——炼钢短流程
1.烧结厂
烧结工艺是利用铁矿粉、返矿、配入适量的燃料和熔剂,按一定比例在高温下经过烧结或球团工艺制成烧结矿或球团矿。
铁矿粉造块法主要有:
烧结法和球团法,两种法所获块矿分别为烧结矿和球团矿。
烧结工艺将各种粉状含铁原料,配入适量的燃料和熔剂,加入适量的水混合后,在烧结设备上加热将矿粉颗粒黏结成块的过程。
球团工艺是把铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后,加水润湿,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度和冶金性能的球型含铁原料。
2.原料进厂
铁矿粉和熔剂剂通过火车或汽车运进厂,卸至堆场或仓棚;
焦炭(或焦粉)、无烟煤通过火车或汽车运进厂,卸至堆场或仓棚;
其余辅料袋装通过汽车运进厂,卸至辅料仓库;
废钢铁通过汽车运进厂,卸至堆场;
液体燃料(重油或柴油)通过槽车进厂,卸至油罐;
堆场和仓棚用翻车机或人工卸料,用装载机聚堆。
铁矿粉通过传送带上料至精矿槽,焦炭和熔剂通过传送带上料至受料矿槽。
3.烧结工艺
烧结工艺流程包括原辅料(含铁原料、燃料、熔剂)的输入、破碎筛分(棍式、锤式破碎机、冷筛),配料(移动皮带,矿槽,园盘给料机,电子秤),拌合(配料桶),混合料通过混合料矿槽(摆动皮带)、泥辊(宽皮带)、九辊布料器铺到烧结机台车上。
带式烧结机是由头尾星轮带动的装有混合料的台车并配有点火、抽风装置的机械设备。
台车在头部加料并点火,至尾部卸料。
通过抽风机抽风烧结,在有效烧结长度,将混合料由上至下烧透,生成烧结矿。
烧结过程中还有一重要的风路系统,它的核心设备是主抽烟机。
烧结生产设备图
4.球团工艺
球团生产设备图
球团工艺分三步:
①将细磨精矿粉、熔剂、燃料和黏结剂(如皂土等约0.5%)等原料进行配料与混合;②在造球机配合料适当加水,滚成10~15mm的生球;③生球送入高温焙烧机(设备有竖炉、带式焙烧机、链箅机—回转窑三类)进行高温焙烧,焙烧成球团矿成品。
球团链篦机—回转窑流程、设备图
5.冷却工艺
烧结机焙烧出的烧结块再通过破碎、过筛分、除尘等环节,得到一定大小的烧结矿成品,同时分出矿粉。
高温焙烧机焙烧出的球团再经冷却、筛分得到成品球团矿。
烧结工艺的冷却有带式和环式两种,鼓风式带冷机是与各式烧结机(环烧、带烧、平烧)配套的高效通用烧结矿冷却设备。
鼓风环式冷却机是冶金企业大中型烧结机的主要配套设备。
经冷却的成品矿进入矿槽贮存待运,或直接经传送带送往高炉装料设备带配料。
带式冷却机和环式冷却机
6.炼铁车间
高炉炼铁工艺包括供料系统、上料系统、炉顶系统、粗煤气系统、炉体系统、出铁场系统、渣处理系统、热风炉系统和煤粉喷吹系统。
辅助系统包括铸铁机和修罐库。
7.供料上料
入炉的块矿(烧结矿、球团、块矿)焦炭分别有传输系统送入各自的矿槽,通过给料机、筛分后称量卸到供料皮带运至炉顶装料入炉。
筛后的焦粉由汽车运回烧结厂。
高炉上料设备图
8.高炉熔炼
装入料罐的铁矿、焦炭和熔剂通过料钟向下运动,从高炉下部风口鼓入预热空气(1000~1300℃),喷入燃料(油、煤或天然气等)。
原燃料向下降落,原料经过加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫等一系列熔炼、被还原成金属铁(铁水)。
熔炼产生大量高温高炉煤气向上运动,铁水从高炉底部的出铁口流出,铁渣从炉体下部出渣口排出。
熔炼好的铁水间断从出铁口流入铁水罐,出铁口会产生强烈的喷射烟气,铁水用铁水罐车送至铸铁机浇铸成铁锭或送至转炉炼钢。
从出渣口定期排出炉渣,炉渣经渣沟送入粒化槽,渣沟的粒化箱喷射冷却水使炉渣冷却成粒化,,过滤后的水渣经皮带运输机转运至渣场。
高炉炼铁设备示意图
9.热风、煤粉喷吹
热风炉以混合煤气为燃料,在烟气炉燃烧,送入高炉的空气经过热风炉加热至1000℃以上。
无烟煤经传送带送入磨机磨成煤粉,再送入高炉喷吹系统喷入炉。
热风炉、煤粉喷吹设备示意图
10.炼钢厂
长流程钢铁生产炼钢采用转炉炼钢,短流程钢铁生产炼钢采用电炉炼钢。
11.转炉炼钢
铁水由铁水罐运输倒至混铁炉,经脱硫、挡渣后,加入灰,另兑10﹪以下废钢,倒入转炉。
倒入转炉的铁水,吹入纯氧进行熔炼,使铁水中过量碳氧化,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,送连铸工序。
转炉氧化过程释放大量热能使炉达到足够高的温度。
转炉炼钢设备图
12.电炉炼钢
先将零散的废钢铁进行配料、挤压、剪切,进料前炉底应先铺占料重1.5%左右的灰,再将处理后的废钢铁倒入料筐,用天车吊至炉按要求布料。
炉料装完通电加热使炉料熔化,从通电开始到炉料全部熔清为止称为熔化期,熔化其主要是熔化炉料,造好炉渣。
第二阶段氧化期,炉除吹氧助熔外,还吹入天然气或轻油或煤粉,增加融化的热量。
炉吹氧脱碳和加矿脱碳。
氧化结束将熔融的炉渣通过炉门使用耙子扒除钢渣。
第三阶段还原期从扒渣完毕到出钢,主要任务是脱氧、脱硫、控制化学成分。
出钢后立即检查炉衬,需填补炉底时,应先将炉底残渣全部扒出,然后进行填补。
电炉炼钢设备图
13.铸钢工艺
铸钢的法主要分为锭模铸造和连续铸造两种类型。
连续铸钢工艺:
由炼钢炉倒出的钢水经炉外精炼处理后,用钢水包运送到浇铸位置注入中间包(钢包回转台),通过中间包钢水连续浇铸在结晶器中,待形成坯壳后,从结晶器以稳定的速度拉出,再经喷水冷却、凝固,铸坯通过拉坯机、矫直机后,脱去引锭杆,完全凝固的直铸坯由切割设备切成指定长度的连铸坯后,经运输辊道或汽车进入轧钢车间。
模铸工艺:
是将冶炼合格的钢水浇铸到钢锭模,待钢锭冷却后取出。
再送到加工车间加热、开坯、轧成钢材。
目前除了一些小钢厂外基本很少使用。
连铸设备图
连铸流程示意图
14.轧钢车间
15.热轧工艺
板坯由连铸机出坯辊道或汽车送到热轧车间板坯库,热钢坯直接送加热炉加热,冷钢坯由吊车吊至上料台架,再经加热炉加热。
加热的钢坯进入加热炉的装炉辊道,再由出钢机托出,通过出炉辊道、输送辊道输送,经高压水除鳞装置除鳞后,进入可逆粗轧机轧制,粗轧后再用高压水除鳞装置二次清除氧化铁皮,然后进入精轧机组。
精轧过程采用水直接冷却系统经过多次轧制成规定的板材或线材,通过机械打卷或打捆入热轧成品库。
16.冷轧工艺
钢铁厂的冷轧产品主要有普通冷轧板、镀锡板、镀锌板和彩涂板。
冷轧的主要生产工序:
酸洗、冷轧、退火、平整、剪切,电镀板在酸洗后还要脱脂,退火前也需脱脂(碱洗)。
坯料在冷轧制前须经过连续酸洗机组清除氧化铁皮,以保证带钢表面光洁。
酸洗后进行连续冷轧,轧到一定厚度还须进退火炉退火,使钢软化。
在退火之前还需进行脱脂,脱脂后的带钢,在保护气体中进行退火。
退火后的带钢在进行平整,剪切。
工艺润滑剂的种类:
有轧制油和乳化液两大类(水作载体)。
常用的是乳化液。
17.钢铁企业的主要是生产设备
钢铁行业的原辅料
一、烧结工艺的原辅料
1.原料
烧结工艺是利用铁矿粉、返矿、配入适量的燃料和熔剂,按一定比例在高温下经过烧结或球团工艺制成烧结矿或球团矿。
球团生产的原料为焦炭粉(或煤粉)和熔剂(灰灰或白云)。
球团使用的原料主要为含铁原料,达70%。
【铁精矿粉】:
是由铁矿(含有铁元素或铁化合物的矿)经过选矿、破碎、分选、磨碎等加工处理而成的矿粉。
铁矿粉的种类主要分为磁铁矿粉(主要成分Fe₃O₄);赤铁矿粉(主要成分Fe₂O₃);褐铁矿粉(主要成分Fe₂O₃);菱铁矿铁(主要成分FeCO₃)的硅酸盐矿粉;以及硫化铁矿(主要成分FeS₂)。
【返矿】:
烧结矿返矿分为热返矿(烧结机尾两侧和表层的未烧好的烧结矿)、冷返矿(烧结矿经冷却和整粒后的筛下物)和高炉料槽下返矿(高炉料槽中的烧结矿在入炉前进行筛分时的筛下物)3种。
2.辅料(熔剂)
烧结熔剂主要有灰、白云、菱镁、生灰和消灰等。
【灰】:
主要成分是碳酸钙。
灰块状/粉状:
烧失量40.79%,硅4.62%,铝1.21%,铁0.52%,钙50.16%,镁1.10%。
灰平均含硫0.025%。
【白云】:
白云晶体属三晶系的碳酸盐矿物。
化学成分为CaMg(CO₃)₂。
白云粉/块:
硅0.19%,铝0.15%,铁0.17%,钙32.1%,镁21.19%。
白云平均含硫0.038%。
【菱镁】:
菱镁矿主要成份为(MgCO₃),菱镁矿的特性与解相似。
【生灰】:
主要成分为氧化钙,平均含硫0.03%。
利用生灰代替部分灰作为烧结熔剂,可强化烧结过程。
【消灰】:
俗称熟灰,是一种白色粉末状固体,主要成份是Ca(OH)₂。
可以改善烧结成球性。
3.燃料
烧结使用的燃料主要有焦粉、无烟煤、煤气等。
烧结燃料耗量为40~50㎏标煤/t产品,综合能耗为55~70kg标煤/t产品。
2013年烧结工序能耗中,固体燃耗约占80%,电力约占13%,点火燃耗约占6.5%,其它约为0.5%。
球团多以焦粉、重油、煤气为燃料,燃料耗量为18~20㎏/t矿。
综合能耗30~45㎏标煤/t矿。
【焦粉】:
焦炭的筛下物。
焦粉具有焦炭的一切物理与化学性质。
焦粉热值在6500~7500kcal/kg,灰分在3~8%,挥发分在1%~6%,平均含硫率在0.5%。
【无烟煤】:
热值在6000~7200kcal/kg,灰分在10~18%,挥发分在6%~10%,平均含硫率在0.3%。
【煤气】:
钢铁企业混合煤气热值在13.39~15.06MJ/m³。
高炉煤气热值在3.52~4.19MJ/m³,含H₂S10mg/m³;焦炉煤气热值在18.26MJ/m³,含H₂S100mg/m³。
【水】烧结和球团生产都需要补充用水,用水量按不同工艺类型,使用量也不相同,如下表所示。
二、炼铁工艺的原辅料
高炉炼铁主要原料有含铁原料(铁矿、烧结矿或球团矿),助熔剂(灰、硅等),还有还原剂(焦炭),辅助还原剂(煤粉、油、天然气、塑料)通常,冶炼1吨生铁需1.5~2.0吨铁矿(一般情况下1.8吨铁矿可产1吨生铁),0.5~0.7吨燃料(高炉燃料主要是焦炭和煤粉,还有重油、煤气、煤、天然气),0.2~0.4吨熔剂,总计需要2~3吨原料。
1.原料
【铁矿】:
【烧结矿】:
含硫0.005
【球团矿】:
含硫0.005
【焦炭】:
热值在6500~7500kcal/kg,灰分在3~8%,挥发分在1%~6%,平均含硫率在0.5%。
2.辅料
【灰】:
主要成分是碳酸钙。
其他如前。
灰平均含硫0.025%。
【硅】:
又称英砂、二氧化硅。
硅中SiO₂是主成分,Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO等均为杂质。
硅含硫0.006%。
三、炼钢行业的原辅料
炼钢分为转炉炼钢和电炉炼钢,不仅炼钢设备不同,炼钢使用的原辅材料也有差异。
1.转炉炼钢的原辅料
炼钢用原材料分为主原料、辅原料和各种铁合金。
1.1主原料:
氧气顶吹转炉炼钢用主原料为铁水和废钢(生铁块)。
1.2辅料:
炼钢用辅原料通常指造渣剂(灰、萤、白云、合成造渣剂)、冷却剂(铁矿、氧化铁皮、烧结矿、球团矿)、增碳剂以及氧气、氮气、氩气等。
1.3各种铁合金:
炼钢常用铁合金有锰铁、硅铁、硅锰合金、硅钙合金、金属铝等。
2.电炉炼钢行业的原辅料
电炉炼钢原料有铁质原料、氧化剂、造渣材料、合成渣料、耐火材料、其它用途材料:
2.1铁质原料:
【废钢】:
电炉炼钢原料中,废钢用量约占60~100%。
有害杂质如油漆、塑料等。
【生铁】:
生铁或铁水为炼铁得到的铁水和炼铁铸造的生铁,碳含量较高。
【直接还原铁】:
是精铁粉或氧化铁在炉经低温还原形成的低碳多状物质。
【铁合金】:
常用的铁合金有硅铁、硅锰、锰铁、铬铁、钼铁、钒铁、铝丝、碳丝及镍、铌铁等。
2.2氧化剂
【氧化铁皮】:
钢锭及钢坯在轧制过程中表面氧化层脱落而产生的铁屑。
钢铁厂氧化铁皮数量约为钢材产量的2%~3%
【氧气】:
氧气主要采用氧气站或氧气瓶供氧。
氧气站采用管道输送氧气。
2.3造渣材料
【灰和白云】:
弧炉使用的灰和轻烧白云一般是通过料仓储存,可在电弧炉出钢过程随钢流加入钢包中,或在炉外精炼时加入
【碳球】:
炼钢用碳粉喷入炼钢炉均匀地散布于钢液中使炉渣发泡。
【高铝钒土】:
主要由一水铝和含水铝硅酸盐组成
2.4合成渣料
【脱硫剂】:
铁水脱硫剂分为灰系、碳化钙系、打系、镁系等4类。
【熔融合成精炼渣】:
适用于钢包精炼作精炼净化剂。
具有很强的脱氧、脱硫效果,可减少钢中气体、降低钢中夹杂。
2.5耐火材料
炉底耐材、钢包耐材、中包耐材等
2.6其它用途材料
如电极、增碳剂、保温剂、保护渣等。
四、轧钢工艺的原辅料
轧钢工艺用钢锭、锻轧钢坯和连铸钢坯作原料,辅料有冷却水、润滑冷却液等。
钢铁行业的能耗和水耗
一、能耗
1.钢铁行业各工序能耗水平
近年来,各钢铁行业加大了节能工作力度,使我国重点钢铁行业吨钢综合能耗、吨钢可比能耗不断下降,各工序能耗也有所改善,详见下表所示。
降低炼铁工序的能耗是钢铁行业节能减排的关键环节。
炼铁系统(包括烧结、球团、焦化、炼铁)能耗占钢铁联合企业总能耗的70%,成本占60%,污染物排放占70%以上。
1.1烧结
烧结生产使用的主要原料为含铁原料(精矿粉、富矿粉、高炉瓦斯泥、转炉泥以及轧钢氧化铁皮等)、熔剂(灰、白云、菱镁、生灰和消灰等)、燃料(无烟煤、焦粉、煤气等)。
烧结燃料耗量为40~50kg标煤/t产品,综合能耗为55~70kg标煤/t产品。
烧结及球团原料消耗、去硫情况、燃料含硫情况如下表所示。
球团生产的原料为焦炭粉(或煤粉)和熔剂(灰灰或白云)。
球团使用的原料主要为含铁原料,达70%,多以焦粉、重油、煤气为燃料,燃料耗量为18~20kg/t矿。
综合能耗30~45kg标煤/t矿。
1.2炼铁
炼铁工序(含烧结、炼焦)能耗约占钢铁企业总能耗的72%,钢铁工业要降低吨钢综合能耗应该尽量降低炼铁工序能耗。
高炉炼铁所需能量有78%来自燃料燃烧,应该降低燃料比和提高二次能源利用率。
我国重点钢企高炉的入炉平均焦比在364kg/t,喷煤比平均151kg/t,燃料比平均515kg/t。
烧结矿的透气性能越好、高炉容积越大,焦比越小;使用天然矿、高炉容积越小焦比越大。
入炉矿含铁品位提高1%,炼铁燃料比降低1.5%,产量提高2.5%,渣量减少30kg/t,允多喷煤15kg/t。
1.3炼钢
炼钢过程需要供给足够的能源才能完成,这些能源主要有焦炭、电力、氧气、惰性气体、压缩空气、燃气、蒸汽、水等;炼钢过程也会释放部分能量,包括煤气、蒸汽等。
炼钢的工序能耗就是冶炼每吨合格产品(连铸|轧钢坯或钢锭),所消耗各种能量之和扣除回收的能量。
2012年我国重点钢铁企业转炉平均能耗-5.28kgce/t,电炉平均能耗67.83kgce/t,已经接近发达的水平。
转炉煤气和蒸汽回收率高一些的钢企转炉工序能耗要低一些,一般煤气回收率大于80m³/t钢,蒸汽回收率大于50kg/t钢的企业转炉工序能耗值可以实现为负值。
1.4轧钢
热轧工序的能耗主要是均热炉、退火炉消耗的。
使用的能源主要是高炉煤气、混合煤气、重油等,热轧吨钢需消耗高炉煤气500~600m³/t钢,或消耗混合煤气200~240m³/t钢,或消耗重油50~60kg/t钢。
假如,高炉容量增大,入炉的铁矿品位提高1%,就可使焦比下降1.5%,产量提高2.5%,吨铁渣量减少30kg,允多喷吹15kg/t铁煤粉。
钢铁企业各工序能耗如下表所示。
二、钢铁行业二次能源的回收利用
钢铁行业生产过程中,所用的能源约有70%是要转换为各种形式的二次能源,钢铁工业的二次能源主要有三类:
(1)各种副产煤气,
(2)余热,(3)余能(余压)。
钢铁生产过程中产生的二次能源,主要体现在产品的余热(红焦炭、赤热的炉渣,烧结矿和球团矿的显热、液态的铁水和钢水的显热,以及铸坯的热量等),外排废气的显热(包括烧结、球团、热风炉、加热炉、焦炉等)、各类煤气(高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气等)高炉炉顶煤气的压力能,以及冶炼设备冷却水所带走的热量,以及炉体散热等形式。
这里有占34%的副产煤气,炉渣显热约占9%,其余是余热等。
钢铁行业所购入的煤炭能值有34.12%在生产过程中转变为可燃气体(包括高炉、转炉、焦炉煤气)。
在正常生产状态下,每吨铁可产生1700m³~2000m3的煤气,每吨钢可回收80m³~120m3煤气,每吨焦可产生350m3~430m³煤气。
在联合钢铁企业中,可燃气体产生量是很大的。
充分回收和合理利用这些煤气,对钢铁企业的节能影响是巨大的(资料来自:
《对我国钢铁工业能耗现状的分析和建议》中国金属学会维兴)。
钢铁工业生产中生产所用煤炭的能量约有34%会转换为副产煤气,这里是不包括发电所用的煤炭。
副产煤气包括:
高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气。
煤炭转换为副产煤气是钢铁生产有能源转换功能的体现。
副产煤气不仅有发热值,而且从炉子里出来,还有较高的显热和一定的压力能。
目前,国外钢铁行业公认,现可以回收利用的二次能源量(不包括副产煤气)约占钢铁企业总用能的15%左右,钢铁行业的二次能源除了可以作为某些工序的加热、供热的热源外,发电是最为有效的途径,剩余的还可用于外供。
。
新日铁已将这15%中的92%加以回收利用,宝钢为77%,我国大多数钢铁企业是在50%以下。
这就是我国钢铁企业还有节能潜力所在。
国际上主要产钢的二次能源产生量占其钢铁工业一次能源消耗的40%~50%,其中各种副产煤气(焦炉煤气、高炉煤气和转炉煤气)占绝大多数,据日本1998年统计为36%左右。
在余热余能利用上,日本新日铁公司的余热余能回收率已达到92%以上,宝山钢铁股份公司的余热余能回收率为68%。
三、钢铁行业的水耗
钢铁行业是典型的耗能、耗水和排污大户。
作为钢铁生产大国,我国钢铁生产过程中消耗新水的水平与国外先进企业仍有较大差距。
据统计,德国和日本等工业发达钢铁工业用水量占工业总用水量的12%左右,一些先进的钢铁企业年吨钢耗新水只有3.36m³。
目前,我国钢铁行业年用水量约占国工业总用水量的14%,年吨钢耗新水为6.56m³。
在工业领域中,钢铁工业是用水大户,在火电、油化、纺织、造纸等高耗水工业之后,钢铁工业耗新水量名列第五位。
“十一五”、“十二五”期间,钢铁行业水重复利用率逐年提高,新水利用系数也逐年上升。
水重复利用率由2005年的94.15%提高到2014年97.78%,提高了3.54个百分点。
2010年制定的《钢铁行业规条件》,在能源消耗和资源综合利用面规定,“吨钢新水消耗不超过5m³”。
在2012年9月3日,工业和信息化部公布的《钢铁行业规条件》修订版中,又提出了“吨钢新水消耗不超过4.12m³”。
把吨钢新水消耗量的标准提高了20%。
随着科学技术进步,不断采用各种先进的工艺、技术装备和加强对用水、节水的管理,我国钢铁工业用水量已从高速增长逐步转变为缓慢增长。
重点钢铁企业在2000—2012年期间,吨钢耗新水量从25.24m³大幅减少到3.77m³。
如表7所示。
同时,由于我国钢铁工业的总产量增加很快,使钢铁行业新水消耗总量和污水排放总量还是有所增加。
目前,国外钢铁企业吨钢耗新水先进值是:
日本鹿岛为2.1m³,阿萨洛为2.4m³,德国蒂森克虏伯为2.6m³。
2009年6月建设部发布了《钢铁行业节水设计规》,提出了新建、改扩建工程应采用先进的接水工艺、技术和设备。
对采矿、选矿、原燃料场、烧结和球团、焦化、炼铁、炼钢、轧钢、生产辅助车间、冶金灰、轻烧白云、耐火材料车间的主要工序都提出了具体用水和节水要求。
2009年我国钢铁企业各工序水耗。
钢铁行业排污节点图
“十二五”前三年节能减排降碳取得积极进展和成效。
GDP能耗和CO₂排放累计下降9.03%、10.68%,化学需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物下降7.8%、7.1%、9.9%和2%。
作为节能减排重点控制行业的钢铁业,节能减排水平明显提升,吨钢SO₂、吨钢烟粉尘、吨钢耗新水量、吨钢废水排放量均大幅下降,数据显示,2013年重点统计企业吨钢综合能耗较2010年下降2.2%;截至2014年4月,吨钢综合能耗较2010年下降2.4%。
作为经济发展中的支柱产业之一,钢铁工业在我国得到了快速发展,我国粗钢产量由2010年的1.285亿吨增长到2015年的8.227亿吨,产量增加到6.4倍之多。
钢铁工业在对社会经济带来巨大贡献的同时,也逐渐造成了重的环境污染。
钢铁行业属于资源密集型产业,其生产原料主要是呈块状、粉末状的矿及矿物,生产过程较为复杂。
钢铁生产过程中排放的污染物主要包括二氧化硫、氮氧化物、烟尘、粉尘等,这也是造成雾霾天气的主要原因。
目前我国钢铁行业已经成为袋式除尘器的主要应用领域之一,其中高炉煤气净化等技术已经达到世界领先水平。
钢铁行业的环保工作虽然取得了一定成绩,但与发达相比还存在较大差距,我国对废气中污染物的治理还以可见粉尘为主,而发达已经针对所有不可见的有害气体加以治理,除二氧化硫和氮氧化物以外,还包括了挥发性有机物、卤代烃等有害物质,且发达的工业排放标准比我国更为格。
我国钢铁行业落后产能的规模也较大,这也成为了环境污染的一个重要因素。
落后产能大多集中于各个地区的小型钢铁企业,相对于宝钢、武钢等大型钢铁企业来说,数量庞大的小型钢铁企业由于生产工艺落后、设备水平低、环保设施简陋等因素,其造成的污染比较重。
有数据显示,2013年我国300立米及以下的高炉产能超过1亿吨,而20吨以下的小电炉及小转炉产能在7000-8000万吨之间,这类落后产能效率低下、污染重,单位能耗较大型设备高出10-15%,物料消耗高出7%-10%,其二氧化硫的排放量为大型设备的3倍以上,对环境的破坏较为重。
总体上来看,我钢铁行业的环保状况尚处于落后水平,大量落后产能的存在导致了重的环境污染,同时,在治污技术上还有较大的提升空间,需要多面借鉴与学习发达工业的经验与技术,以降低生产过程中污染物的排放量。
一、钢铁生产行业排污节点图
图1钢铁生产企业排污节点图
图2烧结生产流程与排污节点图
图3球团生产流程与排污节点图
图4高炉炼铁生产流程与排污节点图
图5转炉炼钢生产流程与排污节点图
图6电炉炼钢生产流程与排污节点图
图7热轧生产流程与排污节点图
图8冷轧生产流程与排污节点图
钢铁生产行业排污节点说明表
环境要素分析
钢铁行业主要污染物为废气和废水和固体废物。
废气主要污染因子为颗粒物、SO₂、NOx,氟化物、氯化氢、二噁英等。
废水污染因子主要为:
COD、油类、重金属、酚、氰等。
固体废物主要包括:
含铁尘泥、除尘灰、铁渣、钢渣以及碳钢酸洗废酸(盐酸、硫酸)等。
钢铁工业主要污染物见表1所示。
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- 钢铁行业 环境影响评价