当前,环保已成为制约钢铁行业发展的根本性问题,转型升级,走环保可持续发展之路成为钢铁企业的必由之路。 要走好这条路,就必须选择合适的环保技术,并对现有的工艺和设备进行适当的优化和改造。 目前,钢铁行业需要关注的节能环保技术主要是工艺优化和再造技术。
从钢铁生产过程来看,资源消耗、能源消耗和环境污染主要集中在炼铁过程(包括炼焦、烧结、球团和高炉),占钢铁生产总能耗的70%以上。
根据污染物排放因子和排放量分析,烧结过程的污染负荷最高,是长工艺钢生产中最重要的废气污染源,其次是焦化和自备电厂。 烧结厂排放的废气占钢铁行业废气总量的40%以上,其中SO2、NOX和CO2的排放量分别占钢铁行业总排放量的20%左右。
近年来,国家密集出台节能环保法规政策,钢铁行业污染物排放新标准大幅收紧了颗粒物和SO2的排放限值,增加了NOX、二恶英等污染物的排放限值。 对于环境敏感区(主要是京津冀、山东、长三角、珠三角等地区),规定了更严格的大气污染物排放限值,其中值得我们关注的排放限值有:烧结机SO2排放标准为180毫克立方米,头部颗粒物排放标准为40毫克立方米; 焦炉的氮氧化物排放标准为150毫克立方米。
当前,环保已成为制约钢铁行业发展的根本性问题,转型升级,走环保可持续发展之路成为钢铁企业的必由之路。 要走好这条路,就必须选择合适的环保技术,并对现有的工艺和设备进行适当的优化和改造。 目前,钢铁行业需要关注的节能环保技术主要是工艺优化和再造技术。
钢铁工艺优化和再造技术
传统的长工艺钢铁生产技术已经发展到今天,已经相当成熟。 要想在节能环保方面取得长足进步,就必须对现有的生产体系进行优化和再造。
连铸连轧、热装热输送技术。 通过提高连铸坯料的传热和热加载速率,可以实现显著的节能。 首钢京堂炼钢和热轧在连铸坯热转移和热装工艺两道工序之间,热输送和热装率可达70%,热装板坯温度为600 800,板坯加热的燃料消耗仅为10 GJ 吨,可显著降低能耗,减少炉内氮氧化物的产生和排放。
烧结立式冷却器技术。 采用立式冷却器替代企业常用的烧结环冷却器,可减少无组织粉尘排放90%,冷却风量可减少1 2 2 3,烧结余热率可由30%提高到60%以上。 该技术是一种很有前途的烧结节能减排技术,目前国内高校和企业正在开发中。
烟气循环烧结技术。 该技术是将烧结废气再次引导到烧结材料层表面进行循环烧结,可以在不降低生产指标的情况下减少烧结过程产生的废气排放总量和污染物排放,并能尽可能降低烧结生产的能耗。 采用烧结废气循环技术是我国烧结机升级改造的主要方向。
烧结节能环保综合处理技术
烧结工艺的总污染负荷最高,是长制程钢铁生产中最重要的废气污染源。 因此,烧结节能环保综合处理技术是钢铁行业环保的重中之重。
烧结工艺在钢铁企业生产中不可缺少,但也是节能环保行业节能减排的“桶式短板”。 为做好烧结节能减排综合管理,包括源头管理、过程控制和末端处理协同技术,实现烧结工艺的绿色发展,建议重点关注以下技术:立式冷却器代替环形冷却器技术、烟气循环烧结技术、 MEROS烟气净化技术、活性炭活性焦烟气综合净化技术、半干法脱硫+SCR脱硝组合技术、烧结防漏气技术、电除尘器效率提升新技术、无组织粉尘防治技术、非常规污染物(二恶英、重金属、汞等)。
宝钢是国内首家开展二噁英污染物防治技术研究的钢铁企业。 2006年10月,宝钢建立了中国制造业首个二噁英持久性有机污染物(POPS)分析研究实验室,并在二噁英分析检测的国际比较试验中取得了良好的成绩。 同期,宝钢与环保部环保对外合作中心合作,开展了450平方米烧结机和100吨电炉的工业化生产试验,以减少二恶英排放。 2014年6月,在宝钢股份有限公司495平方米的烧结机内进行了二噁英减排的工业试验,达到了减排50%的实际效果。
钢铁工艺的能源效率和协同污染物控制技术。
制造过程中粉尘、污泥的回收和产品化技术主要有OXYCUP(富氧竖炉)工艺、PLD多室炉、回转炉等; 制造过程中污染物协同控制技术主要包括二噁英协同减排技术、活性炭吸附、低温SCR、新型静电除尘器技术(电絮凝)、逸散性排放粉尘控制技术等; 高新技术在环境保护中的应用,如宏基因组学和大数据新技术在场地修复、废水处理、CO2减排等领域的应用。
当前,钢铁行业正面临日益加剧的资源、能源、环境三重制约,产能过剩、环境污染负荷过大、制造成本上升、生存环境令人担忧。 为了适应新形势,我们必须打破旧方式,坚持不完备,积极推动和改进钢铁工艺优化和工艺再造技术。