钢铁行业课件

转炉长流程工艺流程演示
烧结台车
烧结工艺流程及产污环节示意图
含铁混合料 石灰石 白云石
生石灰 焦粉、无烟煤
配料
干 式 放 灰
粉尘 粉尘 铺底料
粉尘 水
一混 二混
水
煤气 空气 150～0mm 冷却 粉尘
烧结
除尘
抽风机
含尘、SO2 烟气 成品矿槽 12～20mm
一次筛分
20mm
粉尘
粉尘 粉尘
二次筛分
杂质少，且具有自熔性和良好的还原性能。采用烧结方法后，
上述要求几乎全部达到。 含碳酸盐和结晶水较多的矿石，经过破碎进行烧结，可以除去
挥发份而使铁富集。某些难还原的矿石，或还原期间容易破碎
或体积膨胀的矿石，经过烧结可以变成还原性良好和热稳定性 高的炉料。 通过烧结过程，可以将如高炉炉尘、转炉炉尘、轧钢皮、污泥 等固体废弃物回收利用，使其变废为宝，降低生产成本，实现 循环经济。
膨润土由人工加入膨润土矿仓，按合理配比配料，配合料
经圆筒烘干机烘干混均后，由胶带机输送至润磨机进行混 均和再磨,混均后的混合料再由胶带机输送至造球室缓冲料 仓，皮带机给入圆盘造球机造球，生球经圆辊筛筛分，不 合格的生球筛除，返回造球室混合料仓重新造球。合格生 球均匀布至链篦机篦床上，经干燥、预热后，预热球经过 铲料板、溜槽进入回转窑，氧化焙烧后的球团矿卸入环冷 机鼓风冷却，冷却后的成品球经胶带机输送至成品仓（或 者成品料场），由汽车运至高炉料场。
中国钢铁产业的现状
另一个严重的问题是：“高能耗、高污染、争抢资源” 的小钢铁厂一直得不到有效的约束和遏制，走入一个“ 产能扩大-产量增加-低价出口-遭遇制裁”的产业循环怪 圈。 从我国的资源情况来看，我们没有条件和能力为国际市 场大量提供钢铁产品，我们也不应当成为世界钢铁产品 的制造基地，更不应该以牺牲环保、能源和资源为代价 ，换取他国对钢铁产品的需要。我国的钢铁工业不能一 方面大量进口原料，另一方面大量出口初级产品，这样 的产业格局如果继续下去，必将对我国钢铁工业的健康 发展造成巨大伤害。
装 备 升 级
源 头 治 理
淘 汰 落 后
二次 能源 回收 利用
提 高 能 源 效 率
以“铁焦 系统集成优化已有技术： 烧”工序为 集成高炉、转炉煤气净化 及余热综合利用技术 中心,大力 推行“精料 系统集成烧结工序节能减 排技术 方针”： 降低原燃料 集成冶金渣处理利用与过 灰分、硫分， 程中余热利用技术 提高入炉矿 加快研发与推广应用新型 品位等措施， 节能减排技术措施： 可能增加采 焦化煤调湿技术 购成本，但 降低烧结漏风率技术 有利于节能 烧结余热发电技术 减排，仍可 高炉脱湿鼓风技术 降低制造成 高炉喷吹焦炉煤气技术 本 转炉余热蒸汽和轧钢加热 炉余热蒸汽综合利用
钢铁生产与环境保护
日照钢铁有限公司环保部
2012年
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中国钢铁工业现状
日钢现有生产工艺及主要产污环节
日钢主要污染源、污染物治理措施 日照钢铁环保工作简介
中国钢铁工业现状
中国钢铁产业的现状
作为耗能大户、资源消耗大户的钢铁工业，除需要消 耗高品位铁矿石外，还需要消耗大量的辅助材料——煤、 焦炭、水、电及熔剂等。钢铁行业更是污染物排放大户， 废气、废水、废渣排放量占全国总排放量的 14％，是个地 道的大污染行业。在生产中，产生大量的废渣留在国内， 我国钢铁工业年排废渣高达 5 亿吨左右，占全国总排放量 的14％，出口产品近5300万吨，在生产过程中废渣排放量 占全国总排放量2.4%。全国钢铁工业每年氟化物气体排放 量约 250 万吨以上，而出口产品部分，留在国内大气中的 氟化物约占1/10。
节能减排，促进钢铁企业转变发展方式 应对碳减排
大力提高能源利用效率 通过降低各工序能耗，进一步降低能源消耗强度，实现减少CO2排放。
研发低碳生产技术，制订钢铁工业低碳技术路线图 研究提出符合我国国情的钢铁低碳生产技术重点，尽早开展研发，占领未来低碳技 术制高点。
提高废钢等资源利用率，降低铁钢比 在新的低碳技术未开发应用前，最有效的减排手段就是降低铁/钢比，即在生产过程中多吃废 钢（废钢不作为含碳载体进入碳平衡），以降低铁前工艺的大量能源和资源消耗、碳排放及 各类污染物排放。钢铁企业要高度重视废钢资源的掌控。企业应积极参与对社会废钢铁、废 塑料、废轮胎及废旧汽车、家电、船舶等各种废旧物资回收利用，建立废钢铁回收系统。 研究利用清洁能源和新型钢铁工艺技术 高能质燃料基本都是清洁能源，如天然气（含LNG）、液化石油汽、焦炉煤气、电力等，做 燃料用量少，碳税也缴得少。建议钢铁企业加大研究清洁能源利用力度，如氢冶金、纯氧高 炉冶炼等新技术。研究基于非高炉炼铁的钢铁新工艺的应用，如：基于FINEX的转炉-轧钢 “短流程”、“一包到底”新型钢铁工艺流程等。
球团
与烧结矿一样，球团也是人造块矿的一种。
把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后，在加 水润湿的条件下，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。
球团生产一般包括原料准备、配料、混合、造球、干燥和焙烧、 冷却、成品和返矿处理等工序。
球团主要生产工艺有竖炉、带式焙烧机和链箅机-回转窑三种，
节能减 排、低碳 发展越来 越成为钢 铁企业生 存发展的 关键问题
产业布 局优化 已成为 钢铁工 业发展 的重要 战略问 题
国内原 料资源 保障程 度低， 对外依 存度高
信息化 带动钢 铁产业 转型升 级的深 度融合 仍有差 距
ห้องสมุดไป่ตู้
节能减排，促进钢铁企业转变发展方式
2020年单位GDP排放 CO2 比2005年减少 40%-45% 节能减排
中部分易熔物质发生软 化、熔化，将矿粉颗粒 粘结成块。这个过程就 称为烧结，所得的块矿 称之为烧结矿。
烧结的目的和意义
烧结是高炉炼铁的配套工序，可以把铁精矿焙烧结成块状。
高炉炼铁冶炼过程中，为了保证料柱的透气性良好，要求炉料
粒度均匀、粉末少，机械强度高，铁精矿必须经过烧结成块才 能进入高炉。为了降低高炉焦比，要求炉料含铁品位高、有害
固体燃料（煤粉、焦粉）：
单耗40-50kg/t烧结矿； 含硫率一般在0.5-0.75%之间。
熔剂（石灰石、白云石、生石灰）：
单耗130-170kg/t烧结矿； 含硫率一般在0.02-0.04%。
含铁杂料（氧化铁皮、除尘灰、污泥等）：
单耗20-25kg/t烧结矿； 含硫率一般在0.02%左右。
钢铁工业发展重点解决的问题
“十一五”时期
钢铁工业取得巨大成就的同时，也是新矛盾、新问题不断出现， 资源、环境等瓶颈制约和企业利润率下降问题突出的五年
市场竞 自主 转变生 争加剧， 创新 产发展 企业盈 水平 方式已 利能力 不高， 成为钢 下降 创新 铁企业 环境 面对的 有待 急迫问 改善 题
中小钢 铁企业 如何发 展已成 为钢铁 工业必 须解决 的问题
烧结烟气中SO2的产生机理
烧结的硫主要来自铁矿石，少量来自燃料和熔剂，一般以 FeS2、FeS或者有机硫的形式存在。
烧结生产过程中，原料、燃料中约有80~90%的硫经过氧 化、分解等化学反应随烟气以SO2的形式排出，其余的硫 残留在烧结矿中。
二氧化硫浓度分布情况
SO2浓度(mg/Nm3)
国家相继颁布了强制 性的粗钢、焦炭、铁 合金、炭素单位产品 能源消耗限额标准。
标准限额值， 千克标煤/吨 焦化 155 烧结 56 炼铁 446 转炉 0 92（普钢） 电炉 171（特钢）
工序
污染物排放标准与环 境容量限制。
钢铁 工业 发展
标准准入值， 千克标煤/吨 125 51 417 -8 90（普钢） 159（特钢）
工艺技术 装备水平 显著提升， 为实现钢 铁工业由 大到强转 变奠定了 坚实基础
自主创 新能力 不断提 升，技 术创新 体系逐 步完善
节能减 产业集 体制机 排工作 中度不 制改革 取得显 断提高，不断深 著进步， 产业布 化，现 环境质 局初步 代化企 业制度 量明显 优化 逐步完 提升 善
国际化 意识不 断增强， 国际合 作领域 逐步扩 大
三次筛分
5～12mm 高炉矿槽
5～0mm
烧结工序污染源污染物
烧结工序的污染主要来自废气： 烧结机头烟气成分复杂，主要含尘和SO2，还含有 SO3、 NOX、二噁英、HCl、HF、重金属等多种污染物； 烧结机尾烟气、供配料系统、筛分整粒系统产生的污染物 以烟粉尘为主。 排水：生产设备间接冷却水系统的强制排污水，水质良好， 通常都串接使用，或回用于烧结混料，不外排。 固体废弃物：除尘系统收集的除尘灰，作为含铁原料回用 于烧结生产。 因此 , 烧结工序最主要的污染物除了各产尘点产生的烟粉 尘，就是烧结机头烟气中的二氧化硫。
日钢现有生产工艺及主要产污环节
钢铁生产流程图 日钢生产流程图
转炉长流程工艺流程演示
原料场工艺流程及产污环节示意图
汽车运输原燃料
火车运输原燃料
汽车受料
粉尘
火车受料 链斗卸车机
粉尘 噪声 高 炉 返 矿 、 返 焦
地下受料槽
粉尘
粉尘、特别是 扬尘等无组织 排放
贮料场
堆、取料机
胶带机
粉尘 剂合 焦格 粉熔
钢铁工业发展的巨大贡献 “十一五”时期
钢铁工业发展最 快、结构调整成 效显著的五年 钢铁工业为国民 经济发展做出贡 献最大的五年 钢铁工业实现由大 到强转变奠定了坚 实基础的五年
钢铁工 业有力 地支撑 了国民 经济快 速发展
钢材品种 质量明显 改善，基 本满足了 经济发展 和产业结 构调整的 需要
21世纪，环境问题将成为决定钢铁工业能
否生存的仅次于成本的第二因素，钢铁工业对 环境的影响已成为约束其发展的最主要原因之 一。 节约能源，减少温室气体排放；发展低碳 冶金技术；发展高强、高品质钢，做到用材减 量化；积极推进中国电炉钢的发展， 实现“高 效、清洁、省能”，为中国钢铁工业可持续发 展注入无穷活力。
努力实现绿色制造和循环经济成为钢铁产业发展的主流
未来的中国钢铁产业
我们相信，通过努力，“十二五”以后的 十年间，把钢铁工业发展成资源节约、环境友 好、可持续发展、创新能力强、经济效益好， 具有较强国际竞争力的现代化钢铁产业。
世界是相同的，不同的是掌控它的方法； 时间是相同的，不同的是使用它的效率； 资源是相同的，不同的是我们更善于整合； 所以，我们才能翻手为云，覆指为雨。
300 烧结过程 随着烧结反应的进行，产生的二氧化硫也逐渐增加，接近烧结完成末期，烧结 烟气中的二氧化硫又逐步下降。
烧结原辅料、燃料的含硫情况
铁精矿：
单耗700-850kg/t烧结矿； 进口铁精矿的含硫率一般在0.01-0.04%，国产铁精矿的含 硫率一般在0.1-0.7%，低于0.1%的比例较少。
钢铁工业必须 转变发展方式
指标 单位工业增加值能耗 工业二氧化碳排放强度 单位工业增加值用水量 工业主要污染物排放量（二氧化 硫、化学需氧量、氨氮排放量） 工业固体废物综合利用率
2015年目标 降低16% 降低16%以上 降低20% 降低10% 达到76%
节能减排，促进钢铁企业转变发展方式 深化节能减排
日钢采用为国内应用最广泛、技术最成熟的链箅机-回转窑工艺。 采用球团工艺的原因：由于天然富矿日趋减少，为提高矿石品
位，铁矿石经细磨、选矿后的铁精矿粉粒度过细，不利于烧结
抽风；球团生产能耗低于烧结。
链篦机回转窑生产线
球团生产工艺流程
生产球团用的铁精粉和膨润土进厂储存于精粉料场和 膨润土仓库，使用时，精粉由轮式装载机装入精粉矿仓，
粉尘 噪声
混匀配料槽 胶带机
成品烧结矿
合 炼 格 焦 杂 矿 车
间
合格焦炭
烧结车间
高炉矿槽筛下 矿粉、焦粉
炼铁车间
原料场与堆取料机
烧结工序生产流程 钢铁生产流程图
将各种粉状含铁原料，
按要求配入一定数量的 燃料和熔剂，均匀混合
制粒后布到烧结台车上
点火，引燃烧结料中的 固体燃料，开始抽风烧
结；在高温下，混合料
加大淘汰落后力度， 通过结构节能、技术 节能、管理节能，实 现节能减排目标
精料
新技术
循环.效率
进一步提高二次能源和资 源循环利用效率： 与供热企业合作，扩大余 热利用范围 利用高炉或焦炉消纳社会 废塑料等，发挥钢铁企业 的社会功能 与电力企业合作，开展 “共同火力”发电 副产煤气的资源化高效利 用 与建材企业合作，提高冶 金渣利用附加值 系统集成脱盐、城市污水 利用、深度处理回用综合 水利用技术，发挥钢铁企 业的城市功能