當前,環保已成為制約鋼鐵行業發展的根本性問題,轉型公升級,走環保可持續發展之路成為鋼鐵企業的必由之路。 要走好這條路,就必須選擇合適的環保技術,並對現有的工藝和裝置進行適當的優化和改造。 目前,鋼鐵行業需要關注的節能環保技術主要是工藝優化和再造技術。
從鋼鐵生產過程來看,資源消耗、能源消耗和環境汙染主要集中在煉鐵過程(包括煉焦、燒結、球團和高爐),佔鋼鐵生產總能耗的70%以上。
根據汙染物排放因子和排放量分析,燒結過程的汙染負荷最高,是長工藝鋼生產中最重要的廢氣汙染源,其次是焦化和自備電廠。 燒結廠排放的廢氣佔鋼鐵行業廢氣總量的40%以上,其中SO2、NOX和CO2的排放量分別佔鋼鐵行業總排放量的20%左右。
近年來,國家密集出台節能環保法規政策,鋼鐵行業汙染物排放新標準大幅收緊了顆粒物和SO2的排放限值,增加了NOX、二惡英等汙染物的排放限值。 對於環境敏感區(主要是京津冀、山東、長三角、珠三角等地區),規定了更嚴格的大氣汙染物排放限值,其中值得我們關注的排放限值有:燒結機SO2排放標準為180毫克立方公尺,頭部顆粒物排放標準為40毫克立方公尺; 焦爐的氮氧化物排放標準為150毫克立方公尺。
當前,環保已成為制約鋼鐵行業發展的根本性問題,轉型公升級,走環保可持續發展之路成為鋼鐵企業的必由之路。 要走好這條路,就必須選擇合適的環保技術,並對現有的工藝和裝置進行適當的優化和改造。 目前,鋼鐵行業需要關注的節能環保技術主要是工藝優化和再造技術。
鋼鐵工藝優化和再造技術
傳統的長工藝鋼鐵生產技術已經發展到今天,已經相當成熟。 要想在節能環保方面取得長足進步,就必須對現有的生產體系進行優化和再造。
連鑄連軋、熱裝熱輸送技術。 通過提高連鑄坯料的傳熱和熱載入速率,可以實現顯著的節能。 首鋼京堂煉鋼和熱軋在連鑄坯熱轉移和熱裝工藝兩道工序之間,熱輸送和熱裝率可達70%,熱裝板坯溫度為600 800,板坯加熱的燃料消耗僅為10 GJ 噸,可顯著降低能耗,減少爐內氮氧化物的產生和排放。
燒結立式冷卻器技術。 採用立式冷卻器替代企業常用的燒結環冷卻器,可減少無組織粉塵排放90%,冷卻風量可減少1 2 2 3,燒結餘熱率可由30%提高到60%以上。 該技術是一種很有前途的燒結節能減排技術,目前國內高校和企業正在開發中。
煙氣迴圈燒結技術。 該技術是將燒結廢氣再次引導到燒結材料層表面進行迴圈燒結,可以在不降低生產指標的情況下減少燒結過程產生的廢氣排放總量和汙染物排放,並能盡可能降低燒結生產的能耗。 採用燒結廢氣迴圈技術是我國燒結機公升級改造的主要方向。
燒結節能環保綜合處理技術
燒結工藝的總汙染負荷最高,是長製程鋼鐵生產中最重要的廢氣汙染源。 因此,燒結節能環保綜合處理技術是鋼鐵行業環保的重中之重。
燒結工藝在鋼鐵企業生產中不可缺少,但也是節能環保行業節能減排的“桶式短板”。 為做好燒結節能減排綜合管理,包括源頭管理、過程控制和末端處理協同技術,實現燒結工藝的綠色發展,建議重點關注以下技術:立式冷卻器代替環形冷卻器技術、煙氣迴圈燒結技術、 MEROS煙氣淨化技術、活性炭活性焦煙氣綜合淨化技術、半乾法脫硫+SCR脫硝組合技術、燒結防漏氣技術、電除塵器效率提公升新技術、無組織粉塵防治技術、非常規汙染物(二惡英、重金屬、汞等)。
寶鋼是國內首家開展二噁英汙染物防治技術研究的鋼鐵企業。 2006年10月,寶鋼建立了中國製造業首個二噁英永續性有機汙染物(POPS)分析研究實驗室,並在二噁英分析檢測的國際比較試驗中取得了良好的成績。 同期,寶鋼與環保部環保對外合作中心合作,開展了450平方公尺燒結機和100噸電爐的工業化生產試驗,以減少二惡英排放。 2014年6月,在寶鋼股份有限公司495平方公尺的燒結機內進行了二噁英減排的工業試驗,達到了減排50%的實際效果。
鋼鐵工藝的能源效率和協同汙染物控制技術。
製造過程中粉塵、汙泥的回收和產品化技術主要有OXYCUP(富氧豎爐)工藝、PLD多室爐、回轉爐等; 製造過程中汙染物協同控制技術主要包括二噁英協同減排技術、活性炭吸附、低溫SCR、新型靜電除塵器技術(電絮凝)、逸散性排放粉塵控制技術等; 高新技術在環境保護中的應用,如巨集基因組學和大資料新技術在場地修復、廢水處理、CO2減排等領域的應用。
當前,鋼鐵行業正面臨日益加劇的資源、能源、環境三重制約,產能過剩、環境汙染負荷過大、製造成本上公升、生存環境令人擔憂。 為了適應新形勢,我們必須打破舊方式,堅持不完備,積極推動和改進鋼鐵工藝優化和工藝再造技術。