钢铁行业生产工艺与排污特征.ppt
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1、钢铁行业生产工艺与排污特征,2007年07月,目 录,一、钢铁的生产工艺 二、产排污节点、污染治理设施 主要污染物的去除 三、产排污系数的选用 和污染物排放量计算,一、钢铁的生产工艺,行业发展概况,一、钢铁的生产工艺,行业发展概况,2006年世界粗钢产量登上12亿吨新台阶. 中国连续11年居世界钢产量排行榜第一,2006年我国钢铁产量,钢的生产工艺分为长流程和短流程。 (1)长流程(以铁矿石为冶炼原料): 生产过程包含有烧结、球团、炼焦、高炉炼铁、转炉炼钢、连铸/模铸、轧钢等多道工序。,一、钢铁的生产工艺,M,钢的生产工艺分为长流程和短流程。 ( 2)短流程(以废钢和直接还原铁为原料): 与长
2、流程相比,省去了烧结、球团、炼焦、高炉炼铁等铁前工序。,一、钢铁的生产工艺,特点: 钢铁生产是典型的流程制造过程 具有很强的连续化作业特点,一、钢铁的生产工艺,钢铁工业是一个材料与能源高度密集型的行业,既是原料消耗的大户,又是能耗大户;几乎有一半以上的物料投入以废气、固体废弃料或副产品的形式产出,被排放到环境中产生污染。 无论是产品流还是废料流中,水以及能量等方面,多个生产部门联系密切。,特点:,一、钢铁的生产工艺,主要体现为: 烧结生产原料连续进入、成品矿连续生成并产出; 高炉炼铁原料间歇进入,铁水连续生成间歇排出; 转炉炼钢原料间歇进入,合格钢水间歇排出; 钢水连铸原料连续进入,钢坯连续生
3、成并产出; 钢坯轧制原料连续进入,钢材连续产出。,一、钢铁的生产工艺,一、钢铁的生产工艺,一、钢铁的生产工艺,炼铁 包括高炉法 直接还原铁法 熔融还原法 在此重点介绍高炉法和直接还原铁法。,一、钢铁的生产工艺,炼铁 (1)高炉法 高炉法包括烧结、球团、高炉炼铁工序。 烧结: 工序流程:原料-破碎-配料-混料 -(预热)-布料-点火 -烧结-冷却-破碎筛分-成品矿,一、钢铁的生产工艺,炼铁 (1)高炉法 烧结: 主体生产设备:堆取料机、破碎机、振动筛、混料槽、带式/板式运、输机、配料仓、混料造球机、布料机、烧结机等,二、产排污节点、污染治理设施对主要污染物的去除,球团 球团矿在国内的生产工艺主要
4、有: 竖炉法 带式焙烧法 连篦机-回转窑法。,一、钢铁的生产工艺,球团竖炉法,主体生产流程: 原料-配料-混料及烘干-造球及筛分-布料-竖炉焙烧-冷却-筛分-成品矿 主体生产设备: 配料仓、干燥机、混合机、造球机、带式/板式输送机、筛分机、布料机、竖窑、带冷机、鼓风机等。,一、钢铁的生产工艺,球团带式焙烧法,主体生产流程: 原料-配料-混料及烘干-造球及筛分-布料-带式机焙烧-冷却-筛分-成品矿 主体生产设备: 配料仓、干燥机、混合机、造球机、带式/板式输送机、筛分机、布料机、带式焙烧机、带冷机、鼓风机等。,一、钢铁的生产工艺,球团连篦机-回转窑法,主体生产流程: 原料-配料-辊磨、造球及筛分
5、-布料-干燥及预热-回转窑焙烧-筛分-冷却-成品矿 主体生产设备: 配料仓、精矿干燥机、辊磨机、强力混合机、造球机、带式/板式输送机、筛分布料机、链篦机、回转窑、环冷机、鼓风机等,高炉炼铁 主体生产流程: 原料-给料-输送-炉顶装料-高炉炼铁-炉前出铁水-铸造 主体生产设备: 高炉、热风炉、给料仓、带式/板式输送机、粉磨机、鼓风机、铸铁机,一、钢铁的生产工艺,一、钢铁的生产工艺,炼铁 2)直接还原铁法隧道窑法,主体生产流程: 原料-配料-隧道窑预热、还原-冷却-破碎-磁选-压块-海棉铁 主体生产设备: 配料仓、隧道窑、带式/板式输送机、破碎机、磁选机、压块机、鼓风机等。,一、钢铁的生产工艺,一
6、、钢铁的生产工艺,炼铁 炼钢 钢水冶炼主要分为转炉法和电炉法; 钢水炉外精炼主要有LF法、CAS罩、VD法、RH法、VAD/AOD法等 ; 部分特殊钢还采用电渣重熔、真空自耗电极等重熔冶炼方法 ; 钢水浇铸除部分特殊钢仍采用模铸法外,大部分钢种采用了连铸技术。,一、钢铁的生产工艺,炼钢转炉法冶炼 主体工艺: 铁水-(预脱硫、磷、硅)-转炉吹炼-炉外精炼-连铸-火焰切割-连铸钢坯 主体生产设备: 铁水罐/鱼雷罐、铁水包、混铁炉、转炉、钢包精炼炉、钢包加热炉、CAS罩、连铸机、火焰切割机等。,一、钢铁的生产工艺,炼钢电炉炼钢 主体工艺: 原料-电炉熔炼-(炉外精炼)-连铸/模铸-钢坯 主体生产设备
7、: 电炉、精炼炉、钢包加热炉、连铸机/模铸机等。,一、钢铁的生产工艺,炼铁 炼钢 轧钢 轧钢工艺主要分热轧法和冷轧法 。,一、钢铁的生产工艺,轧钢热轧法,一、钢铁的生产工艺,轧钢热轧法 连铸坯热轧法主体工艺为: 连铸坯-加热-热连轧-(矫直/精整)-卷取/横切-轧材法 。 模坯热轧法主体工艺为: 模坯-加热-开坯-加热-热轧-轧材 主体生产设备: 加热炉、开坯机、快锻机(轧制工具钢)、热连轧机组、矫直机、平整机、卷取机、飞剪机等。,一、钢铁的生产工艺,轧钢冷轧法,一、钢铁的生产工艺,轧钢冷轧法 板带冷轧法主体工艺: 热轧板带-开卷-酸洗-冷连轧-(脱脂、退火)- 精整-卷取/横切-冷轧材 钢管
8、冷轧主体工艺: 热轧管坯-加热炉-穿孔-退火-打头-酸洗-涂油-冷 轧-热处理-矫直-冷轧材 冷轧法主体设备: 开卷机、焊接机、冷连轧机组、退火炉、加热炉 (管坯穿孔)、矫直机、酸洗槽、脱脂槽、平整机、卷取机、飞剪机等。,钢铁联合企业残渣/副产品管理,一、钢铁的生产工艺,典型钢铁厂水资源合理利用示意图,一、钢铁的生产工艺,二、产排污节点、污染治理设施对主要污染物的去除,炼铁,二、产排污节点、污染治理设施对主要污染物的去除,炼铁 (1)高炉法 烧结气态污染物 : 烧结机头、机尾产生的烟气(含烟尘、SO2、NOx、CO、HF、重金属、二恶英等)。 治理方法主要为干法除尘。 原料准备系统、混合料系统
9、、整粒系统、热矿冷却系统产尘(含粉尘)。 治理方法主要采用冲激式湿法除尘器、泡沫式湿法除尘器或布袋除尘器,二、产排污节点、污染治理设施对主要污染物的去除,炼铁 (1)高炉法 烧结水污染物 : 湿法除尘废水(含SS等) 治理方法主要沉淀循环或梯级利用,部分外排 。 沉积污泥定期排出进行脱水处理,泥饼返用于烧结配料 烧结固废主要为除尘系统收集的冶金尘泥,返用于烧结配料。,烧结工序中各产排污节点及治理设施对主要污染物的去除,二、产排污节点、污染治理设施对主要污染物的去除,二、产排污节点、污染治理设施对主要污染物的去除,球团,气态污染物: 焙烧烟气(含烟尘、SO2、NOx、CO、HF、重金属、二恶英等
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