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钢铁冶金中的环境保护问题

作者:董超  来源:安全管理网 
评论: 更新日期:2021年01月29日

钢铁工业是我国国民经济的重要基础产业和实现工业化的支柱产业,同时也是能源消耗和大气污染物排放大户,钢铁工业是国民经济重要的基础原材料工业,属于能源、水资源、矿石资源消耗大的资源密集型产业;在钢铁制造体系中大量的物质、产品流、大量能量转换过程、多种形式的排放过程和大量的废弃物都对环境造成不同层次和不同程度上的影响,因此钢铁工业发展必然面临资源不足、环境污染的严重制约。

控制CO2(二氧化碳)排放量是发达国家钢铁企业一项重要的环保任务。现代工业发展是建立在化石能源消耗的基础上的,由于化石燃料的燃烧,全球的CO2排放量从1940年的50亿吨增加到现在的近220亿吨,已超出了地球碳循环调节系统对CO2吸收能力,导致周边环境的CO2浓度从 315ppm增加到350ppm,而且还在继续升高。出于对温室气体造成地球变暖的担忧,降低CO2排放量已成为发达国家钢铁企业环保工作的重点。恶化的环境状态要求钢铁工业改变经济增长模式,传统的冶金工业模式是大量开采资源,大量生产产品,大量创造财富。与此同时,大量排放废物和污染物,对资源和环境造成严重破坏。在这种情况下,为了符合环保要求,大量采用末端治理,这样既增加投资,又提高产品成本。这种经济模式不符合可持续发展的原则。新的冶金工业模式:少开采资源,少排放废物和污染物;依靠物质的循环,大量生产产品以满足社会的需求。在必要的情况下,并不排斥末端治理。这种经济模式符合可持续发展的原则。

各发达国家已开始将环境保护和污染控制紧密地结合起来,彻底拓宽污染物控制的范围。如发达国家要求钢铁厂必须经过ISO14000系列标准和其它质量标准的考核,除出厂的产品质量达标外,主要污染物排放总量要在国家规定的指标内,对烟尘、工业粉尘、SO2(二氧化硫)、CO2、COD(化学需氧量)、汞、镉、磷、铅的价铬和工业固体排放总量控制水平达标,生产线功能达标,周边区域环境达标,一半的工业和民用垃圾都得到再利用。

国际环境统计的发展与经济统计的关系愈加紧密。20世纪90年代以来,特别是1992年环境保护的第二个里程碑即在巴西的里约热内卢召开的环境与发展大会之后,提出把可持续发展作为人类社会经济与环境发展的战略目标,有关环境统计和环境核算的研讨、交流、试点、改进工作更加得到世界各国的普遍重视。国际上比较关心的大气排放引起的全球气候变化(温室气体、温室效应)问题,发达国家特别是北欧国家已经运用相关环境统计数据进行了广泛研究测算;可持续发展指标、环境核算等都是国际上关注的重要内容,这些工作内容都有相应的统计机构部门负责。比如,德国统计局及北欧国家统计局有专门的环境统计司、环境核算司,而且以制定的环境统计法为环境统计工作的依据;澳大利亚联邦统计局环境统计司负责环境统计的日常工作与实施。统计局除了自身环境统计工作之外(自然资源与环境),一个重要的职能就是与环境部等相关部门的组织协调及合作。发达国家统计局环境统计数据的收集也依靠制定相应的报表到基层单位,根据统计法律由基层单位填报。统计局对所搜集的数据加工整理分析并定期编辑环境统计出版物。此外,西方发达国家统计,强调的是社会、经济、环境三位一体,统计局的其他专业司也在建立环境发展指标,收集历史和时间序列数据,度量国家发展情况和为政府制定环境政策提供依据。

发达国家钢铁工业环保工作发展态势:

1.环保促进发达国家钢铁工业工艺结构调整。钢铁冶金的技术本质是高温化学反应,因而钢铁冶金中传统的能源是基于碳-氧反应的化学能,电弧炉炼钢与此有所不同—所使用的能源以电能为主。电能具有清洁、高效、方便等优越的特性,是工业化发展的优选能源,大量开发和利用电能是人类社会现代化的重要标志。电炉所使用废钢资源是一种非天然的、可再生利用的资源,是伴随钢铁产品的大量制造而形成的废弃物(生产过程中产生的和产品使用后产生的),由于其中全铁和金属铁含量很高,具有极好的回收再利用价值,提高返回废钢比有着重要的经济意义,是钢铁界始终追求的目标。不能循环利用废钢不仅是铁资源巨大的浪费,而且会对环境造成严重污染。综上,电炉炼钢是一种铁资源回收再利用过程,也是一种处理污染的环保技术。世界电炉钢产量在粗钢总产量中的比例在逐年提高,1970年、1980年、1990年、2000年分别为:14.28%、21.97%、27.74%、 36.11%。世界钢铁专家预测:到2010年这个比例将达到46%。而中国电炉钢所占的比例在逐年下降,这是因为从高炉炼铁到转炉炼钢的产量增长过快,使电炉钢比例下降。2003年,电炉钢比例仅为17.6%,2005年,电炉钢比例降为11.8%,但电炉钢产量在逐年增加,随着中国经济的高速发展,对特钢的需求在不断增加。对于需求量还在增加的钢铁原材料而言,由高炉炼铁技术所代表的矿石冶炼方法是不可少的。从再生、循环利用和有效利用的潜在能源观点来看,电炉所代表的废钢返回料冶炼法是有效的。尽管各个企业可以根据本身的实际情况,选择发展不同的钢铁生产工艺流程,但环保问题和环保技术的创新无不融合于其中,环境友好始终是钢铁工业可持续发展不可缺少的重要课题。

2.钢铁企业在处理城市固体废弃物方面发挥作用。城市固体废弃物目前主要采用填埋方法、焚烧方法和生物降解处理方法。填埋方法和生物降解处理方法占用大量土地,有机物分解后产生的CH4是一种效果比CO2更强的温室气体,进而造成新的污染。而普通燃烧方法只能处理有机物,固体废弃物中的金属和无机物不能得到分离和回收。利用冶金反应器内的高温反应可以快速处理城市固体废弃物,如高炉喷吹废塑料、炼焦工艺高温碳化处理废塑料。在高温下有机物燃烧放热成为发电燃料,有毒物质分解成为元素形式,金属和无机物成为熔融状态而分离并得到再生利用。日本提出了以“钢铁工业为可持续发展的文明社会作贡献” 为主线,日本NKK之所以一直积极地致力于废物回收利用工作,是因为回收的废塑料能成为高炉里铁矿石的极好还原剂。此外还有一个重要原因,就是高炉炼铁当中使用回收的废塑料能明显降低CO2排放量(达30%以上)。能达到这样好的效果是因为入炉的废塑料的基本成分是碳氢化合物,而焦炭或煤的成分主要是碳。还有一个很重要的原因,就是废物回收利用的确有利可图。美国在其《钢铁工业技术开发指南》中指出,钢铁工业是世界上产量最高、效率最高和技术先进的工业之一。例如:(1)钢材仍是一种先进的材料,目前所使用的大部分钢材在10年前尚不能生产;(2)钢铁是最易回收的材料,比塑料、玻璃和铝、铜等材料回收量的总和还要多几倍。总之,钢铁工业的循环利用和可持续发展已经成为21世纪冶金工业的重要课题。

3.当前钢铁工业实现健康发展的一个重要途径是研发并推广适用于钢铁生产的各类先进环保技术。钢铁工业是生产规模巨大、资金集中的制造工业,也是消耗能源很高的工业;钢铁工业排放的固体废弃物(尾矿砂、炉渣、尘泥等)和气体产物的数量也非常之大,虽然一小部分尾矿砂和一部分炉渣、尘泥已经能够回收利用,研发它们的再循环利用技术仍然要继续深入。按照循环经济原则,未来钢铁工业中将各种能量和物质的循环利用与回收,以及与上下游产业的交融是钢铁工业实施循环经济战略的议题之一。未来钢铁工业生产中原材料和能源充分利用、高效率、低排放甚至零排放的新型生产方式将取代大量消耗矿石、煤炭等天然资源,大量排放炉渣、废热和CO2等废气的传统生产方式。建立低资源使用、低能源消耗的环保型钢铁工业只能依赖于技术进步和创新。发达国家钢铁企业积极推进以节能减排为主要目标的设备更新和技术改造,并大力引导企业采用有利于节能环保的新设备、新工艺、新技术,以此促进资源的综合利用和清洁生产。

4.环保压力迫使发达国家钢铁工业进行适度转移。发达国家对环保的苛刻要求,使钢铁生产中的环保成本大幅度提高,如果钢铁工业用于环保的投资不足(据美国钢铁工业协会估计约为总投资的15%)或对环保措施管理不善,钢铁企业将成为非常严重的污染源,这样的企业发达国家是不允许其存在的。需要强调的是,美国、欧洲和日本的采矿业主要是有色金属和稀有金属,高炉用的铁精矿和球团矿,主要依赖进口,这样就把污染严重的工序都留到了发展中国家。所以在看到发达国家钢铁工业环保先进一面的同时,更要看到发达国家钢铁产业转移对发展中国家的负作用。

一 我国钢铁工业能耗问题

1. 钢铁厂集中度低、企业规模小而分散

据统计, 2005年我国粗钢产量500万t以上的企业有18 家, 仅占全国粗钢总量46.36% ,而2004年日本粗钢总量的73.22%由4家企业完成, 美国3 家企业的钢产量占全国的61.09% ,俄罗斯78.69%的钢产量是由5 家钢铁企业生产, 而韩国两家钢铁企业的钢产量占全国总钢铁量的82%。我国具有炼铁、炼钢生产能力的871家钢铁企业, 2005年粗钢产量为35239亿t, 比2000年的12850万t增加了174.2% , 但主要是由各企业在原地或异地建厂扩大经营规模完成的, 而产钢1000万t的钢铁集团(8个) 合计产钢10540万t, 只占全国钢产量的30.2%左右, 500 万t以上的企业有18家, 钢产量占约占全国总量的47%。[2]

2. 钢铁企业装备大型化同发达国家有明显差距

据中国钢铁工业协会统计,2004 年底我国高炉多达1 131座,1 000 m3 及以上高炉只有18 座,产能占总产能的31. 96% ;其余均为1 000 m3 以下的小高炉,产能占总产能的68. 04%。2004 年底我国炼钢转炉有553 座,300 t以上转炉只有3 座,120 ~ 299 t转炉51 座,产能分别占总产能的2. 17% 和22. 57% ;120 t 以下的小转炉多达499 座,其产能占总产能的75. 26%。近年来装备大型化有了长足进步,到2007 年1 000 m3 以上大型炼铁高炉增加到120 座,100 t 以上炼钢转炉增加到140 座。[3]但与装备总数比仍只占10% 左右。在冶金生产装备大型化方面,我国钢铁行业发达国家相比还有较大的差距。

3. 二次资源回收利用率低

传统的钢铁生产流程会消耗大量的能源, 几乎每一道生产工序都不断反复加热, 造成热能大量的流失。据报道每生产1 t钢材要消耗716kgce, 而生产过程中能源有效利用率为27%, 73%的热能都在各工序中白白地损失掉了, [2]其中44%的热能是以烟气的形式存在, 含有极高的热值。

4.节能技术、装备的普及率低、能耗差异大

2006 年底对大中型钢铁企业进行统计,高炉安装炉顶煤气余压发电装置( TRT) 的座数,仅占总数的31% ;安装高炉煤气回收装置的高炉,占总数的77% ;安装转炉煤气回收装置的转炉,占总数的64% ;安装转炉余热蒸汽回收装置的转炉,占总数的68%。[3]因此,我国钢铁行业存在着全行业能耗指标落后于国际先进水平,各企业间能耗水平差异很大。

二 钢铁企业节能工作包括结构节能和技术节能两个部分。

1 钢铁工业结构节能

调整钢铁工业生产工艺结构和用能结构可以实现节能。如提高炼铁喷煤比、增加球团配比、采用连续铸钢工艺,采用薄板坯连铸连轧工艺,轧钢坯料热装工艺等技术均可实现节能效果。

焦化工序能耗是142.21?Kce/t,喷吹煤粉工序能耗为20~35?Kce/t,多喷吹煤粉,改变了高炉炼铁用能源结构,少用焦炭可节能1.5%。这是高炉炼铁工序结构调整中心环节。

球团工序能耗42?Kce/t,烧结工序能耗66.38%,多用球团,少用烧结就可节能。同时球团含铁品位高于烧结,又可以实现提高入炉矿品位的效果。

连铸比模铸减少能耗25%~50%,薄板坯连铸连轧要比传统的模铸-开坯-热轧节能70%,连铸坯热装热送和直接轧制技术可节能35%。

2 钢铁工业节能技术

2.1 减少燃料消耗

1) 蓄热式燃烧技术:

蓄热式燃烧技术是对助燃空气和煤气先进行加热,达到500 ~ 1 000 ℃,再进行燃烧时其能值可达到工业炉所需要的标准。用蓄热式燃烧技术之后,高炉煤气可以在烘烤铁水包、钢包、连铸中间包和轧钢加热炉,以及热处理炉上得到广泛应用。蓄热式燃烧技术的经济效益:a.高炉煤气得到合理利用;b.烧重油的加热炉改烧高炉煤气后,为企业带来巨大的经济效益;c.烟气的物理热充分回收。[3]

2)高炉喷吹煤粉技术:

高炉喷吹煤粉是炼铁系统结构优化的中心环节,是国内外高炉炼铁技术发展的大趋势,也是我国钢铁工业发展的重要技术之一。高炉喷吹煤粉的好处:a.代替焦炭,减少炼焦过程对环境的污染;b.缓解我国主焦煤的短缺,优化炼铁系统用能结构; c.高炉喷煤可以实现结构节能。[3]2007 年我国重点钢铁企业焦化工序吨铁能耗为123. 4 kg 标煤,喷煤的制粉和喷吹所需的吨铁能耗在20 ~ 35 kg 标煤。高炉每喷吹1000kg煤粉,就可以使炼铁系统用能结构吨铁节约100 kg标煤。

3)煤调湿(CMC)技术

煤调湿是将炼焦煤料在装炉前去除一部分水分,保持装炉煤水分稳定在6%左右,然后装炉炼焦。按2007年全国的焦炭生产规模推算,若在全国的焦化企业推广实施煤调湿,年可节约300万吨标准煤,年可减少焦化污水约1500万吨,CO 排放量减少约1600万吨。[4]

2.2 加强对二次能源的回收

1) 干熄焦技术。

干法熄焦技术(Coke Dry Quenching , CDQ)是利用冷的惰性气体,在干熄炉中与炽热红焦换热冷却红焦。吸收了热量的惰性气体将热量传给干熄焦锅炉产生蒸汽,被冷却的惰性气体由循环风机鼓入干熄炉冷却红焦。干熄焦技术具有节能、环保和改善焦炭质量的作用。在干熄焦过程中,80 %的红焦显热被回收,每吨焦炭可产生15t (4MPa 、450 ℃) 的中压蒸汽;每吨焦炭可省去15~18m3 的熄焦水, [5] 干熄焦过程不向大气排放含有酚、氰化物、硫化物及粉尘的水蒸气,改善了环境质量;焦炭强度提高,从而可以改善高炉的技术经济指标。

2) 高炉煤气余压透平发电技术。

高炉炉顶煤气余压回收发电装置( Top Gas -Pressure Recovery Turbine , TRT) 是利用高炉炉顶排出的高炉煤气中的压力能及热能转化为机械能并驱动发电机发电。现代高炉大都采用高压炉顶,从炉顶排出的高炉煤气除具有化学能外,还具有一定的物理能,为促进这些可燃废气的综合利用,通常采用高炉煤气余压透平发电节能装置,将煤气的压力能转化为机械能并驱动发电机发电。干式TRT 装置是钢铁企业重要的节能降耗技术,是国家重点支持、鼓励和发展的节能环保效益型创新技术。这种技术发出的电量是相当可观的, 宝钢TRT 技术吨铁发电量为3617kWh ,相当于节约1418kgce/ t铁。[5]

3) 高炉煤气联合循环发电( CCPP) 技术:

在不外供热时热电转换效率可达40% ~ 45% ,比常规锅炉蒸汽转换效率高出近一倍。相同的煤气量,CCPP 又比常规锅炉蒸汽多发70% ~ 90% 的电。且此发电技术CO2排放比常规火力电厂减少45% ~ 50% ,无SO2、飞灰及灰渣排放,NOx排放低,回收了钢铁生产中的二次能源,且为同容量常规燃煤电厂用水量的1/3 左右。[3]

4) 转炉负能炼钢技术:

转炉冶炼过程中,当煤气中CO含量大于30%、氧气含量小于2% 时可以进行煤气回收,转炉煤气吨钢回收大于100 m3、蒸汽大于60 kg / t,并使回收的物质得到充分利用,就可以实现转炉负能炼钢。[3]

5)烧结低温余热回收技术

烧结余热余能约占整个流程余热资源的10%左右,余热温度在300~500oC之间,是低温余热资源应用的重点。烧结余热发电是利用低温余热的一个有效途径,但目前存在一些问题,在运行过程中,由于烧结机和环冷机工况发生变化时,余热回收系统的工作参数也将随之变动,输出的蒸汽压力、温度、流量也将发生变化,从而影响发电机组的运行效率。而且由于存在漏风率高导致废气温度降低,又要保证进入除尘器前废气温度在露点以上等原因,回收利用烧结余热较困难。如果开发此技术将烧结矿余热充分利用,则钢铁行业年可节约能源约900万吨标准煤。[4]

6)转炉余热蒸汽发电技术

在提高转炉烟气余热回收量的基础上,重点开发低压(饱和)蒸汽发电技术。如吨钢发电量按照15kWh计算,全国年产钢5亿吨,则每年可以发电75亿kWh,折合300万tce左右,产生效益40多亿元。同时,所发电可以供居民电,从而实现社会减排C02 630万吨,减排SO2 6万吨,社会环境效益显著。[4]

三 钢铁行业减排技术

3.1烧结烟气脱硫技术:

烧结烟气S02的控制方法主要有低硫原料配入法,高烟囱扩散稀释法和烟气脱硫法。烧结烟气中的S02是烧结原料中的硫在高温烧结过程中被空气氧化而成的。因此,在确定烧结原料方案时,按照规定的S02允许排放量来适当地选择、配入含硫低的原料,以实现对排放S02量的控制。上世纪70年代建设的大型烧结厂采用了烧结烟气脱硫法,脱硫工艺多为湿式吸收法。目前主要采用钢渣石膏法、氨硫铵法、活性焦吸附法、电子束照射法等。

3.2高炉煤气干式除尘技术:

干式除尘即布袋除尘,该技术可以使TRT 发电能力提高36% ,投资仅为湿法投资的70%,占地面积不到湿法的50%。自莱钢开发了高炉煤气采用干法布袋除尘的关键技术“高炉煤气快速升降温”技术,解决了由于煤气温度突然升高而烧毁布袋的问题后,高炉煤气净化采用全都是干法布袋除尘。[3]

3.3转炉煤气干式除尘技术:

转炉煤气干式除尘技术具有节水、节电、除尘效率高的优点。同时可以提高能源利用率,煤气回收量约为100 mg /m3 ,炼钢吨钢工序能耗可达10 kg标准煤,实现负能炼钢。转炉煤气LT干法电除尘系统,相对湿法除尘而言,其最大的优点是:除尘后的煤气排放含尘浓度在30 me,/m3以下;煤气回收含尘浓度在10 mg/m3以下,可直接供用户使用;风机使用寿命长;系统阻力低;耗电约湿法为除尘系统的40%。[6]

3.4钢渣的综合利用

1)作钢铁冶炼熔剂。钢渣可用作烧结剂, 不仅回收了钢渣中的Ca、Mg、Mn、Fe等元素,而且提高了烧结机利用系数和烧结矿的质量,降低了燃料消耗。

2)钢渣作水泥。高碱度钢渣有很好的水硬性,把它与一定量的高炉水渣、煅烧石膏、水泥熟料及少量激发剂配合球磨,即可生产钢渣矿渣水泥。钢渣水泥具水化热低、后期强度高、抗腐蚀、耐磨等特点,是理想的大坝水泥和道路水泥。

3)作筑路与回填工程材料。钢渣碎石具有密度大、强度高、表面粗糙、稳定性好、耐磨与耐久性好、与沥青结合牢固等特点,因而广泛用于铁路、公路、工程回填。

4)作农肥和酸性土壤改良剂。钢渣含Ca、Mg、Si、P等元素,当钢渣中的P2O5超过4%时,可以磨细作为低磷肥使用。钢渣磷肥可以用于酸性土壤与缺磷碱性土壤,也适于水田与旱地耕作,具有很好的增产效果。

5)回收废钢。钢渣一般含7%~10%废钢,加工磁选后,可回收其中90%的废钢。

四 新技术研究与应用前景

近几年研究开发的不使用昂贵焦炭或很少使用焦炭的新炼铁工艺来替代能耗高、污染大的传统高炉炼铁工艺, 如直接还原炼铁和COREX、FINEX、H ISME LT等熔融还原炼铁工艺, 即降低了能耗又对环境有益,实现 “绿色冶金”。另外,微波加热作为一种发展迅猛的新型绿色冶金方法,微波加热在磨矿、预处理、预还原、干燥、焙烧、金属提取和烟尘等废料的处理和利用等领域也受到了广泛重视,某些研究成果正逐步转入实用阶段。

微波加热在冶金中的应用

4.1 微波对矿石预处理

利用微波选择性加热的特点,可以用微波对铁石进行预处理。被微波辐射以后的黄铁矿矿石,黄铁矿和石英完全裂开,黄铁矿和石英本身也产生了许多裂缝,裂缝的产生可以有效地促进有用矿物的单体解离和增加有用矿物的有效反应面积,对于降低磨矿成本、提高选矿回收率和加快冶金速率具有重要的实际意义。[7]

4.2 微波加热还原碳铁矿粉

铁矿石的微波辐射加热碳热还原可以解决传统加热方法无法解决的“冷中心”问题,而且金属氧化物的碳热还原速率明显提高。钢铁研究总院这方面也做了大量试验,结果表明磁铁矿粉、赤铁矿粉、无烟煤粉均对微波具有良好的吸收性能,石灰粉和石灰石粉对微波的吸收能力较差。在无保护气氛条件下,微波加热还原含碳铁矿粉效果十分明显,金属还原率可达90% 以上。[7]

4.3 微波加热球团

利用微波加热均匀、升温速率快、加热效率高的特点,微波加热磁铁矿球团时球团矿的温度变化规律、干燥特点、生球强度和焙烧后球团的岩相特征与普通干燥焙烧方法相比,利用微波对球团矿进行干燥焙烧,其温度上升迅速,内部温度分布均匀;干燥速度快,干燥过程中没有出现裂纹和爆裂现象;焙烧后的磁性球团矿主要由连晶充分的Fe2O3 组成;每个成品球的强度为170 ~ 230 千克,并且焙烧时不会出现过热现象。[7]

4.4 微波辅助磨矿

粉碎是矿物加工过程中最消耗能源的工序,它占整个矿物加工过程总能耗的50%~70%. 通常粉碎工序的能源效率约为1%。 [8]由于组成矿石的各种矿物具有不同的吸收微波性质,它们在微波场中的升温速率各不相同,同一时间内被加热到不同的温度(微波的选择性加热),从而产生热应力,致使矿物之间的界面产生裂缝。这种处理使矿石更易粉碎,提高物料的磨矿效率。这对于降低磨矿成本、提高选矿回收率和加快冶金反应速率具有可观前景。

4.5 微波在废物处理上的应用

矿石冶炼过程伴随有大量的SO2 和NOx 等气体,严重污染环境.微波作用下活性炭还原这些污染物的方法,在活性炭吸附这些有害气体的同时,用微波加热吸附CO, CO2 和N2 等还原产物排放到大气中,而硫磺则用喷雾室收集后作为产品出售,脱硫率高达95%以上.[8]在微波辐射下,悬浮在溶液中的烟尘颗粒表面的水会迅速过热,急剧汽化,从而促进ZnO 和Fe2O4 等物质的溶出.

总结

炼铁工序占钢铁工业总能耗的70% ,因此,该工序应作为节能工作的重点。目前,针对炼铁工序较成熟有效的节能技术有:蓄热式燃烧技术、高炉喷吹煤粉技术、高炉煤气余压发电( TRT)技术、高炉煤气联合循环发电(CCPP) 技术。同时,干熄焦CDQ 技术、转炉负能炼钢技术等也可有效的降低行业能耗。在全行业大力推行以上技术,方可实现钢铁行业的节能任务。

烧结机脱硫是钢铁行业减排的重要手段。虽然一些钢铁企业在应用中出现一些问题,但在某些企业已取得成功运行的经验,并且可保持95% 的脱硫效率。同时,烧结机脱硫工艺还具有50% 的除尘效果。对于钢铁行业污染物排放量最大的工序?D烧结机工序进行脱硫,是减少全行业污染物排放的最为重要的手段。国家、地方和企业都应广泛实行该技术,大力推进该技术在我国的应用。

另外对于其他高耗能工序也应该注重减少燃料消耗,提高二次能源回收利用,降低污染排放。对于非高炉炼铁以及微波加热技术应加强研发利用,争取实现绿色冶金。钢铁行业生产发展已经进入成熟期,在传统的长流程生产工艺中,上述节能减排技术在国际和国内均得到广泛的应用,企业应特别关注这些节能减排技术的应用,可促进我国钢铁行业清洁生产水平的提高和节能减排工作的落实。

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钢铁工业是我国国民经济的重要基础产业和实现工业化的支柱产业,同时也是能源消耗和大气污染物排放大户,钢铁工业是国民经济重要的基础原材料工业,属于能源、水资源、矿石资源消耗大的资源密集型产业;在钢铁制造体系中大量的物质、产品流、大量能量转换过程、多种形式的排放过程和大量的废弃物都对环境造成不同层次和不同程度上的影响,因此钢铁工业发展必然面临资源不足、环境污染的严重制约。  控制CO2(二氧化碳)排放量是发达国家钢铁企业一项重要的环保任务。现代工业发展是建立在化石能源消耗的基础上的,由于化石燃料的燃烧,全球的CO2排放量从1940年的50亿吨增加到现在的近220亿吨,已超出了地球碳循环调节系统对CO2吸收能力,导致周边环境的CO2浓度从 315ppm增加到350ppm,而且还在继续升高。出于对温室气体造成地球变暖的担忧,降低CO2排放量已成为发达国家钢铁企业环保工作的重点。恶化的环境状态要求钢铁工业改变经济增长模式,传统的冶金工业模式是大量开采资源,大量生产产品,大量创造财富。与此同时,大量排放废物和污染物,对资源和环境造成严重破坏。在这种情况下,为了符合环保要求,大量采用末端治理,这样既增加投资,又提高产品成本。这种经济模式不符合可持续发展的原则。新的冶金工业模式:少开采资源,少排放废物和污染物;依靠物质的循环,大量生产产品以满足社会的需求。在必要的情况下,并不排斥末端治理。这种经济模式符合可持续发展的原则。  各发达国家已开始将环境保护和污染控制紧密地结合起来,彻底拓宽污染物控制的范围。如发达国家要求钢铁厂必须经过ISO14000系列标准和其它质量标准的考核,除出厂的产品质量达标外,主要污染物排放总量要在国家规定的指标内,对烟尘、工业粉尘、SO2(二氧化硫)、CO2、COD(化学需氧量)、汞、镉、磷、铅的价铬和工业固体排放总量控制水平达标,生产线功能达标,周边区域环境达标,一半的工业和民用垃圾都得到再利用。  国际环境统计的发展与经济统计的关系愈加紧密。20世纪90年代以来,特别是1992年环境保护的第二个里程碑即在巴西的里约热内卢召开的环境与发展大会之后,提出把可持续发展作为人类社会经济与环境发展的战略目标,有关环境统计和环境核算的研讨、交流、试点、改进工作更加得到世界各国的普遍重视。国际上比较关心的大气排放引起的全球气候变化(温室气体、温室效应)问题,发达国家特别是北欧国家已经运用相关环境统计数据进行了广泛研究测算;可持续发展指标、环境核算等都是国际上关注的重要内容,这些工作内容都有相应的统计机构部门负责。比如,德国统计局及北欧国家统计局有专门的环境统计司、环境核算司,而且以制定的环境统计法为环境统计工作的依据;澳大利亚联邦统计局环境统计司负责环境统计的日常工作与实施。统计局除了自身环境统计工作之外(自然资源与环境),一个重要的职能就是与环境部等相关部门的组织协调及合作。发达国家统计局环境统计数据的收集也依靠制定相应的报表到基层单位,根据统计法律由基层单位填报。统计局对所搜集的数据加工整理分析并定期编辑环境统计出版物。此外,西方发达国家统计,强调的是社会、经济、环境三位一体,统计局的其他专业司也在建立环境发展指标,收集历史和时间序列数据,度量国家发展情况和为政府制定环境政策提供依据。  发达国家钢铁工业环保工作发展态势:

1.环保促进发达国家钢铁工业工艺结构调整。钢铁冶金的技术本质是高温化学反应,因而钢铁冶金中传统的能源是基于碳-氧反应的化学能,电弧炉炼钢与此有所不同—所使用的能源以电能为主。电能具有清洁、高效、方便等优越的特性,是工业化发展的优选能源,大量开发和利用电能是人类社会现代化的重要标志。电炉所使用废钢资源是一种非天然的、可再生利用的资源,是伴随钢铁产品的大量制造而形成的废弃物(生产过程中产生的和产品使用后产生的),由于其中全铁和金属铁含量很高,具有极好的回收再利用价值,提高返回废钢比有着重要的经济意义,是钢铁界始终追求的目标。不能循环利用废钢不仅是铁资源巨大的浪费,而且会对环境造成严重污染。综上,电炉炼钢是一种铁资源回收再利用过程,也是一种处理污染的环保技术。世界电炉钢产量在粗钢总产量中的比例在逐年提高,1970年、1980年、1990年、2000年分别为:14.28%、21.97%、27.74%、 36.11%。世界钢铁专家预测:到2010年这个比例将达到46%。而中国电炉钢所占的比例在逐年下降,这是因为从高炉炼铁到转炉炼钢的产量增长过快,使电炉钢比例下降。2003年,电炉钢比例仅为17.6%,2005年,电炉钢比例降为11.8%,但电炉钢产量在逐年增加,随着中国经济的高速发展,对特钢的需求在不断增加。对于需求量还在增加的钢铁原材料而言,由高炉炼铁技术所代表的矿石冶炼方法是不可少的。从再生、循环利用和有效利用的潜在能源观点来看,电炉所代表的废钢返回料冶炼法是有效的。尽管各个企业可以根据本身的实际情况,选择发展不同的钢铁生产工艺流程,但环保问题和环保技术的创新无不融合于其中,环境友好始终是钢铁工业可持续发展不可缺少的重要课题。  2.钢铁企业在处理城市固体废弃物方面发挥作用。城市固体废弃物目前主要采用填埋方法、焚烧方法和生物降解处理方法。填埋方法和生物降解处理方法占用大量土地,有机物分解后产生的CH4是一种效果比CO2更强的温室气体,进而造成新的污染。而普通燃烧方法只能处理有机物,固体废弃物中的金属和无机物不能得到分离和回收。利用冶金反应器内的高温反应可以快速处理城市固体废弃物,如高炉喷吹废塑料、炼焦工艺高温碳化处理废塑料。在高温下有机物燃烧放热成为发电燃料,有毒物质分解成为元素形式,金属和无机物成为熔融状态而分离并得到再生利用。日本提出了以“钢铁工业为可持续发展的文明社会作贡献” 为主线,日本NKK之所以一直积极地致力于废物回收利用工作,是因为回收的废塑料能成为高炉里铁矿石的极好还原剂。此外还有一个重要原因,就是高炉炼铁当中使用回收的废塑料能明显降低CO2排放量(达30%以上)。能达到这样好的效果是因为入炉的废塑料的基本成分是碳氢化合物,而焦炭或煤的成分主要是碳。还有一个很重要的原因,就是废物回收利用的确有利可图。美国在其《钢铁工业技术开发指南》中指出,钢铁工业是世界上产量最高、效率最高和技术先进的工业之一。例如:(1)钢材仍是一种先进的材料,目前所使用的大部分钢材在10年前尚不能生产;(2)钢铁是最易回收的材料,比塑料、玻璃和铝、铜等材料回收量的总和还要多几倍。总之,钢铁工业的循环利用和可持续发展已经成为21世纪冶金工业的重要课题。  3.当前钢铁工业实现健康发展的一个重要途径是研发并推广适用于钢铁生产的各类先进环保技术。钢铁工业是生产规模巨大、资金集中的制造工业,也是消耗能源很高的工业;钢铁工业排放的固体废弃物(尾矿砂、炉渣、尘泥等)和气体产物的数量也非常之大,虽然一小部分尾矿砂和一部分炉渣、尘泥已经能够回收利用,研发它们的再循环利用技术仍然要继续深入。按照循环经济原则,未来钢铁工业中将各种能量和物质的循环利用与回收,以及与上下游产业的交融是钢铁工业实施循环经济战略的议题之一。未来钢铁工业生产中原材料和能源充分利用、高效率、低排放甚至零排放的新型生产方式将取代大量消耗矿石、煤炭等天然资源,大量排放炉渣、废热和CO2等废气的传统生产方式。建立低资源使用、低能源消耗的环保型钢铁工业只能依赖于技术进步和创新。发达国家钢铁企业积极推进以节能减排为主要目标的设备更新和技术改造,并大力引导企业采用有利于节能环保的新设备、新工艺、新技术,以此促进资源的综合利用和清洁生产。

4.环保压力迫使发达国家钢铁工业进行适度转移。发达国家对环保的苛刻要求,使钢铁生产中的环保成本大幅度提高,如果钢铁工业用于环保的投资不足(据美国钢铁工业协会估计约为总投资的15%)或对环保措施管理不善,钢铁企业将成为非常严重的污染源,这样的企业发达国家是不允许其存在的。需要强调的是,美国、欧洲和日本的采矿业主要是有色金属和稀有金属,高炉用的铁精矿和球团矿,主要依赖进口,这样就把污染严重的工序都留到了发展中国家。所以在看到发达国家钢铁工业环保先进一面的同时,更要看到发达国家钢铁产业转移对发展中国家的负作用。

一 我国钢铁工业能耗问题

1. 钢铁厂集中度低、企业规模小而分散

据统计, 2005年我国粗钢产量500万t以上的企业有18 家, 仅占全国粗钢总量46.36% ,而2004年日本粗钢总量的73.22%由4家企业完成, 美国3 家企业的钢产量占全国的61.09% ,俄罗斯78.69%的钢产量是由5 家钢铁企业生产, 而韩国两家钢铁企业的钢产量占全国总钢铁量的82%。我国具有炼铁、炼钢生产能力的871家钢铁企业, 2005年粗钢产量为35239亿t, 比2000年的12850万t增加了174.2% , 但主要是由各企业在原地或异地建厂扩大经营规模完成的, 而产钢1000万t的钢铁集团(8个) 合计产钢10540万t, 只占全国钢产量的30.2%左右, 500 万t以上的企业有18家, 钢产量占约占全国总量的47%。[2]

2. 钢铁企业装备大型化同发达国家有明显差距

据中国钢铁工业协会统计,2004 年底我国高炉多达1 131座,1

000 m3

及以上高炉只有18 座,产能占总产能的31. 96% ;其余均为1

000 m3

以下的小高炉,产能占总产能的68. 04%。2004 年底我国炼钢转炉有553 座,300 t以上转炉只有3 座,120 ~ 299 t转炉51 座,产能分别占总产能的2. 17% 和22. 57% ;120 t 以下的小转炉多达499 座,其产能占总产能的75. 26%。近年来装备大型化有了长足进步,到2007 年1

000 m3

以上大型炼铁高炉增加到120 座,100 t 以上炼钢转炉增加到140 座。[3]但与装备总数比仍只占10% 左右。在冶金生产装备大型化方面,我国钢铁行业发达国家相比还有较大的差距。

3. 二次资源回收利用率低

传统的钢铁生产流程会消耗大量的能源, 几乎每一道生产工序都不断反复加热, 造成热能大量的流失。据报道每生产1 t钢材要消耗716kgce, 而生产过程中能源有效利用率为27%, 73%的热能都在各工序中白白地损失掉了, [2]其中44%的热能是以烟气的形式存在, 含有极高的热值。

4.节能技术、装备的普及率低、能耗差异大

2006 年底对大中型钢铁企业进行统计,高炉安装炉顶煤气余压发电装置(TRT) 的座数,仅占总数的31% ;安装高炉煤气回收装置的高炉,占总数的77% ;安装转炉煤气回收装置的转炉,占总数的64% ;安装转炉余热蒸汽回收装置的转炉,占总数的68%。[3]因此,我国钢铁行业存在着全行业能耗指标落后于国际先进水平,各企业间能耗水平差异很大。

二 钢铁企业节能工作包括结构节能和技术节能两个部分。

1 钢铁工业结构节能

调整钢铁工业生产工艺结构和用能结构可以实现节能。如提高炼铁喷煤比、增加球团配比、采用连续铸钢工艺,采用薄板坯连铸连轧工艺,轧钢坯料热装工艺等技术均可实现节能效果。

焦化工序能耗是142.21?Kce/t,喷吹煤粉工序能耗为20~35?Kce/t,多喷吹煤粉,改变了高炉炼铁用能源结构,少用焦炭可节能1.5%。这是高炉炼铁工序结构调整中心环节。

球团工序能耗42?Kce/t,烧结工序能耗66.38%,多用球团,少用烧结就可节能。同时球团含铁品位高于烧结,又可以实现提高入炉矿品位的效果。

连铸比模铸减少能耗25%~50%,薄板坯连铸连轧要比传统的模铸-开坯-热轧节能70%,连铸坯热装热送和直接轧制技术可节能35%。

2 钢铁工业节能技术

2.1 减少燃料消耗

1) 蓄热式燃烧技术:

蓄热式燃烧技术是对助燃空气和煤气先进行加热,达到500 ~ 1

000 ℃

,再进行燃烧时其能值可达到工业炉所需要的标准。用蓄热式燃烧技术之后,高炉煤气可以在烘烤铁水包、钢包、连铸中间包和轧钢加热炉,以及热处理炉上得到广泛应用。蓄热式燃烧技术的经济效益:a.高炉煤气得到合理利用;b.烧重油的加热炉改烧高炉煤气后,为企业带来巨大的经济效益;c.烟气的物理热充分回收。[3]

2)高炉喷吹煤粉技术:

高炉喷吹煤粉是炼铁系统结构优化的中心环节,是国内外高炉炼铁技术发展的大趋势,也是我国钢铁工业发展的重要技术之一。高炉喷吹煤粉的好处:a.代替焦炭,减少炼焦过程对环境的污染;b.缓解我国主焦煤的短缺,优化炼铁系统用能结构; c.高炉喷煤可以实现结构节能。[3]2007 年我国重点钢铁企业焦化工序吨铁能耗为123.

4 kg

标煤,喷煤的制粉和喷吹所需的吨铁能耗在20 ~

35 kg

标煤。高炉每喷吹

1000kg

煤粉,就可以使炼铁系统用能结构吨铁节约

100 kg

标煤。

3)煤调湿(CMC)技术

煤调湿是将炼焦煤料在装炉前去除一部分水分,保持装炉煤水分稳定在6%左右,然后装炉炼焦。按2007年全国的焦炭生产规模推算,若在全国的焦化企业推广实施煤调湿,年可节约300万吨标准煤,年可减少焦化污水约1500万吨,CO 排放量减少约1600万吨。[4]

2.2 加强对二次能源的回收

1) 干熄焦技术。

干法熄焦技术(Coke Dry Quenching

, CDQ)是利用冷的惰性气体,在干熄炉中与炽热红焦换热冷却红焦。吸收了热量的惰性气体将热量传给干熄焦锅炉产生蒸汽,被冷却的惰性气体由循环风机鼓入干熄炉冷却红焦。干熄焦技术具有节能、环保和改善焦炭质量的作用。在干熄焦过程中,80 %的红焦显热被回收,每吨焦炭可产生15t (4MPa 、

450 ℃

) 的中压蒸汽;每吨焦炭可省去15~18m3 的熄焦水, [5] 干熄焦过程不向大气排放含有酚、氰化物、硫化物及粉尘的水蒸气,改善了环境质量;焦炭强度提高,从而可以改善高炉的技术经济指标。

2) 高炉煤气余压透平发电技术。

高炉炉顶煤气余压回收发电装置( Top Gas

-Pressure Recovery Turbine , TRT) 是利用高炉炉顶排出的高炉煤气中的压力能及热能转化为机械能并驱动发电机发电。现代高炉大都采用高压炉顶,从炉顶排出的高炉煤气除具有化学能外,还具有一定的物理能,为促进这些可燃废气的综合利用,通常采用高炉煤气余压透平发电节能装置,将煤气的压力能转化为机械能并驱动发电机发电。干式TRT 装置是钢铁企业重要的节能降耗技术,是国家重点支持、鼓励和发展的节能环保效益型创新技术。这种技术发出的电量是相当可观的, 宝钢TRT 技术吨铁发电量为3617kWh ,相当于节约1418kgce/ t铁。[5]

3) 高炉煤气联合循环发电( CCPP) 技术:

在不外供热时热电转换效率可达40% ~ 45% ,比常规锅炉蒸汽转换效率高出近一倍。相同的煤气量,CCPP 又比常规锅炉蒸汽多发70% ~ 90% 的电。且此发电技术CO2排放比常规火力电厂减少45% ~ 50% ,无SO2、飞灰及灰渣排放,NOx排放低,回收了钢铁生产中的二次能源,且为同容量常规燃煤电厂用水量的1/3 左右。[3]

4) 转炉负能炼钢技术:

转炉冶炼过程中,当煤气中CO含量大于30%、氧气含量小于2% 时可以进行煤气回收,转炉煤气吨钢回收大于

100 m3

、蒸汽大于

60 kg

/ t,并使回收的物质得到充分利用,就可以实现转炉负能炼钢。[3]

5)烧结低温余热回收技术

烧结余热余能约占整个流程余热资源的10%左右,余热温度在300~500oC之间,是低温余热资源应用的重点。烧结余热发电是利用低温余热的一个有效途径,但目前存在一些问题,在运行过程中,由于烧结机和环冷机工况发生变化时,余热回收系统的工作参数也将随之变动,输出的蒸汽压力、温度、流量也将发生变化,从而影响发电机组的运行效率。而且由于存在漏风率高导致废气温度降低,又要保证进入除尘器前废气温度在露点以上等原因,回收利用烧结余热较困难。如果开发此技术将烧结矿余热充分利用,则钢铁行业年可节约能源约900万吨标准煤。[4]

6)转炉余热蒸汽发电技术

在提高转炉烟气余热回收量的基础上,重点开发低压(饱和)蒸汽发电技术。如吨钢发电量按照15kWh计算,全国年产钢5亿吨,则每年可以发电75亿kWh,折合300万tce左右,产生效益40多亿元。同时,所发电可以供居民电,从而实现社会减排C02 630万吨,减排SO2 6万吨,社会环境效益显著。[4]

三 钢铁行业减排技术

3.1烧结烟气脱硫技术:

烧结烟气S02的控制方法主要有低硫原料配入法,高烟囱扩散稀释法和烟气脱硫法。烧结烟气中的S02是烧结原料中的硫在高温烧结过程中被空气氧化而成的。因此,在确定烧结原料方案时,按照规定的S02允许排放量来适当地选择、配入含硫低的原料,以实现对排放S02量的控制。上世纪70年代建设的大型烧结厂采用了烧结烟气脱硫法,脱硫工艺多为湿式吸收法。目前主要采用钢渣石膏法、氨硫铵法、活性焦吸附法、电子束照射法等。

3.2高炉煤气干式除尘技术:

干式除尘即布袋除尘,该技术可以使TRT 发电能力提高36% ,投资仅为湿法投资的70%,占地面积不到湿法的50%。自莱钢开发了高炉煤气采用干法布袋除尘的关键技术“高炉煤气快速升降温”技术,解决了由于煤气温度突然升高而烧毁布袋的问题后,高炉煤气净化采用全都是干法布袋除尘。[3]

3.3转炉煤气干式除尘技术:

转炉煤气干式除尘技术具有节水、节电、除尘效率高的优点。同时可以提高能源利用率,煤气回收量约为100 mg /m3 ,炼钢吨钢工序能耗可达

10 kg

标准煤,实现负能炼钢。转炉煤气LT干法电除尘系统,相对湿法除尘而言,其最大的优点是:除尘后的煤气排放含尘浓度在30

me,/m3以下;煤气回收含尘浓度在10 mg/m3以下,可直接供用户使用;风机使用寿命长;系统阻力低;耗电约湿法为除尘系统的40%。[6]

3.4钢渣的综合利用

1)作钢铁冶炼熔剂。钢渣可用作烧结剂, 不仅回收了钢渣中的Ca、Mg、Mn、Fe等元素,而且提高了烧结机利用系数和烧结矿的质量,降低了燃料消耗。    2)钢渣作水泥。高碱度钢渣有很好的水硬性,把它与一定量的高炉水渣、煅烧石膏、水泥熟料及少量激发剂配合球磨,即可生产钢渣矿渣水泥。钢渣水泥具水化热低、后期强度高、抗腐蚀、耐磨等特点,是理想的大坝水泥和道路水泥。

3)作筑路与回填工程材料。钢渣碎石具有密度大、强度高、表面粗糙、稳定性好、耐磨与耐久性好、与沥青结合牢固等特点,因而广泛用于铁路、公路、工程回填。

4)作农肥和酸性土壤改良剂。钢渣含Ca、Mg、Si、P等元素,当钢渣中的P2O5超过4%时,可以磨细作为低磷肥使用。钢渣磷肥可以用于酸性土壤与缺磷碱性土壤,也适于水田与旱地耕作,具有很好的增产效果。

5)回收废钢。钢渣一般含7%~10%废钢,加工磁选后,可回收其中90%的废钢。

四 新技术研究与应用前景

近几年研究开发的不使用昂贵焦炭或很少使用焦炭的新炼铁工艺来替代能耗高、污染大的传统高炉炼铁工艺, 如直接还原炼铁和COREX、FINEX、H ISME LT等熔融还原炼铁工艺, 即降低了能耗又对环境有益,实现 “绿色冶金”。另外,微波加热作为一种发展迅猛的新型绿色冶金方法,微波加热在磨矿、预处理、预还原、干燥、焙烧、金属提取和烟尘等废料的处理和利用等领域也受到了广泛重视,某些研究成果正逐步转入实用阶段。

微波加热在冶金中的应用

4.1 微波对矿石预处理

利用微波选择性加热的特点,可以用微波对铁石进行预处理。被微波辐射以后的黄铁矿矿石,黄铁矿和石英完全裂开,黄铁矿和石英本身也产生了许多裂缝,裂缝的产生可以有效地促进有用矿物的单体解离和增加有用矿物的有效反应面积,对于降低磨矿成本、提高选矿回收率和加快冶金速率具有重要的实际意义。[7]

4.2 微波加热还原碳铁矿粉

铁矿石的微波辐射加热碳热还原可以解决传统加热方法无法解决的“冷中心”问题,而且金属氧化物的碳热还原速率明显提高。钢铁研究总院这方面也做了大量试验,结果表明磁铁矿粉、赤铁矿粉、无烟煤粉均对微波具有良好的吸收性能,石灰粉和石灰石粉对微波的吸收能力较差。在无保护气氛条件下,微波加热还原含碳铁矿粉效果十分明显,金属还原率可达90% 以上。[7]

4.3 微波加热球团

利用微波加热均匀、升温速率快、加热效率高的特点,微波加热磁铁矿球团时球团矿的温度变化规律、干燥特点、生球强度和焙烧后球团的岩相特征与普通干燥焙烧方法相比,利用微波对球团矿进行干燥焙烧,其温度上升迅速,内部温度分布均匀;干燥速度快,干燥过程中没有出现裂纹和爆裂现象;焙烧后的磁性球团矿主要由连晶充分的Fe2O3 组成;每个成品球的强度为170 ~

230 千克

,并且焙烧时不会出现过热现象。[7]

4.4 微波辅助磨矿

粉碎是矿物加工过程中最消耗能源的工序,它占整个矿物加工过程总能耗的50%~70%. 通常粉碎工序的能源效率约为1%。 [8]由于组成矿石的各种矿物具有不同的吸收微波性质,它们在微波场中的升温速率各不相同,同一时间内被加热到不同的温度(微波的选择性加热),从而产生热应力,致使矿物之间的界面产生裂缝。这种处理使矿石更易粉碎,提高物料的磨矿效率。这对于降低磨矿成本、提高选矿回收率和加快冶金反应速率具有可观前景。

4.5 微波在废物处理上的应用

矿石冶炼过程伴随有大量的SO2 和NOx 等气体,严重污染环境.微波作用下活性炭还原这些污染物的方法,在活性炭吸附这些有害气体的同时,用微波加热吸附CO, CO2 和N2 等还原产物排放到大气中,而硫磺则用喷雾室收集后作为产品出售,脱硫率高达95%以上.[8]在微波辐射下,悬浮在溶液中的烟尘颗粒表面的水会迅速过热,急剧汽化,从而促进ZnO 和Fe2O4 等物质的溶出.

总结

炼铁工序占钢铁工业总能耗的70% ,因此,该工序应作为节能工作的重点。目前,针对炼铁工序较成熟有效的节能技术有:蓄热式燃烧技术、高炉喷吹煤粉技术、高炉煤气余压发电( TRT)技术、高炉煤气联合循环发电(CCPP) 技术。同时,干熄焦CDQ 技术、转炉负能炼钢技术等也可有效的降低行业能耗。在全行业大力推行以上技术,方可实现钢铁行业的节能任务。

烧结机脱硫是钢铁行业减排的重要手段。虽然一些钢铁企业在应用中出现一些问题,但在某些企业已取得成功运行的经验,并且可保持95% 的脱硫效率。同时,烧结机脱硫工艺还具有50% 的除尘效果。对于钢铁行业污染物排放量最大的工序?D烧结机工序进行脱硫,是减少全行业污染物排放的最为重要的手段。国家、地方和企业都应广泛实行该技术,大力推进该技术在我国的应用。

另外对于其他高耗能工序也应该注重减少燃料消耗,提高二次能源回收利用,降低污染排放。对于非高炉炼铁以及微波加热技术应加强研发利用,争取实现绿色冶金。钢铁行业生产发展已经进入成熟期,在传统的长流程生产工艺中,上述节能减排技术在国际和国内均得到广泛的应用,企业应特别关注这些节能减排技术的应用,可促进我国钢铁行业清洁生产水平的提高和节能减排工作的落实。

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