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1、高炉炼铁环境保护的思考我国钢铁生产目前受到两个方面的制约:一是资源和能源的制约;二是有限环境容量的制约。为使钢铁生产可持续发展，必须以3R原则指导生产，提高资源利用水平和实现环境保护。炼铁系统的污染物排放占钢铁企业总排放量的2/3，做好炼铁系统的环境保护对钢铁企业环保有着重要的意义。近年来，各钢铁企业对于环保工作给予足够重视，取得了一定成绩。表1列出了2006年全国重点企业炼铁系统环保状况，2007年统计数据尚未公布，但可以肯定的是环保状况将比2006年更有进步。例如:2007年前11个月高炉煤气利用率提高到了91.5%。但同时应该指出，上述状况是重点企业的，一些尚未完全淘汰的小型炼铁厂，甚至
2、部分高炉容积在300m3以上、1000m3以下的炼铁厂的环保状况远不如重点企业。对于这些企业，要么严格按产业政策淘汰，要么加强监管，监督改进。炼铁系统对环境影响严重的排放污染物包括粉尘、炉渣、污水、污气以及污水和污气中含有的SO2、CO、CO2、NOx、二恶英等。高炉炼铁领域环境保护重点投入的研究和生产技术工作主要有以下几个方面:1烧结烟气脱硫十一五纲要明确要求:十一五期间把主要污染物COD、SO2排放总量减少10%，作为约束性指标。另外节能减排综合性工作方案要求确保2008年SO2排放量比2005年下降6%。烧结机是钢铁企业SO2排放的主要污染源之一，其SO2排放量约占钢铁企业总排放量的40
3、%60%，因此对烧结机进行烟气脱硫的行业需求非常紧迫。(1)烧结烟气主要特点。烧结烟气量随着烧结机规模的变化有很大的变化，烟气总流量可以从每小时几十万到几百万立方米。一般来说，每平方米烧结机产生烟气量约为0.6万m3/h;烟气温度较高，在100200范围之间;烟气中SO2浓度随铁矿原料和燃料的差异而变化，一般为300ppm800ppm，高的可达2000ppm4000ppm;带式烧结机沿机头至机尾各处SO2浓度分布不均匀。(2)烧结烟气脱硫技术及选择。烟气脱硫是控制烧结烟气中SO2污染最有效的方法，目前国内使用的技术主要有密相塔技术、氨-硫酸铵法、循环流化床法等。对于新建烧结厂的SO2减排应纳入
4、整体规划中，遵循建设和配套同时进行、经济合理的原则。对于现有烧结厂进行烟气脱硫处理时，要针对烟气特点并结合实际情况，做出合理选择:工艺选择应坚持以下原则:技术先进成熟且符合企业自身技术和经济要求。设备简单可靠且操作简便、自动化程度高、投资省、脱硫率较高、运行成本与能耗低、脱硫剂来源广泛、副产品易于处理且不产生二次污染。如可能尽量应用钢铁联合企业中的碱性废料作为脱硫反应物，减少碱性脱硫剂的外购量，达到以废治废和降低运行成本的目的。烧结机烧结过程中，烟气中SO2的浓度是变化的，有时变化的幅度大且频率高，其头部和尾部烟气含SO2浓度高(其中以机尾烧结点浓度最高)，中部烟气含SO2浓度低。为减少脱硫装
5、置的规模，可只将含SO2浓度高的烟气引入脱硫装置，将烧结烟气分为脱硫和非脱硫两个部分，这样可以减小脱硫装置的规模，降低投资。加强烧结新工艺和烧结配料的研究和实践，严把烧结原料的入口关，强化烧结车间管理，提高车间运作的科学性，将人为因素导致的无序排放降低到最低点。2钢铁厂粉尘处理钢铁厂含锌粉尘可分为电炉粉尘、转炉粉尘和高炉粉尘。随着我国冶金工业的发展和环保意识的提高，钢铁厂粉尘的处理与利用越来越受到人们的重视。2007年我国粗钢产量达到4.89亿t，相应也带来了铁矿资源紧张、铁矿石质量不断降低等问题，其中有部分矿石含锌等有害元素。钢铁厂含锌粉尘量和其中的锌含量也不断增加。目前我国这些含锌的冶金粉
6、尘或尘泥，主要用于烧结配料，但是由于烧结过程为氧化气氛，粉尘中的氧化锌仍然会留存在烧结矿中，造成锌在高炉内的循环富集，影响高炉的正常生产。在高炉冶炼过程中，这些有害元素给高炉的正常冶炼带来了极大的危害。例如目前国内有相当数量高炉因锌富集，曾经发生高炉风口上翘，炉身上部结瘤，煤气上升管和除尘布袋发生堵塞等现象。此外，高炉大喷煤需要具有较好高温冶金性能的焦炭，但是因为锌的存在造成焦炭高温冶金性能(热反应性和反应后强度)的恶化等问题。钢铁厂含锌粉尘的回收处理可以采用湿法和火法以及湿法-火法联用。目前，主要应用火法处理工艺，其中最具代表性的是回转窑处理和转底炉处理工艺。国外许多钢铁厂已经实现工业化处理
7、该类粉尘，有条件地回收其中的铁、锌、铅等有价元素。转底炉直接还原技术自1978年出现以来，世界上已有多个国家实现了工业化生产，如美国、日本等。日本新日铁于2000年引进美国技术，对因含锌高而无法利用导致填埋处理的含铁粉尘，用转底炉进行脱锌处理的同时生产出金属化球团，加入高炉代替烧结矿使用后，不仅明显降低了高炉燃料比，而且提高了高炉生产效率。转底炉直接还原技术，曾在鞍山、舞阳、翼城等地建有转底炉工业试验生产线。山西翼城转底炉生产线是我国目前唯一的一条已投产的转底炉生产线，其主体设备和关键技术全部国产化，球团金属化率可达到85%左右，年产量7万t左右。目前国内莱钢、马钢、昆钢等拟采用国内自主开发和
8、从国外引进技术等方式建设转底炉处理含锌粉尘生产线，预计2008年底后将陆续投产。3高炉干法除尘高炉和转炉煤气全干法除尘技术是冶金技术的发展方向，特别适合我国的水资源短缺国情。目前，高炉煤气干法除尘主要有两种方法:高压静电除尘和布袋除尘工艺，其中布袋除尘效果最好，运行成本较低。20世纪80年代我国引进高炉干法布袋除尘技术，但大型高炉并未得到较好的推广。为了运行稳妥可靠，虽采用干法布袋除尘净化高炉煤气，但都同时备用湿法除尘。这样建两套工艺不同而能力相同的煤气处理系统，势必造成工程投资加大，占地面积增加。我国是采用高炉煤气布袋除尘技术最早的国家之一，至今已有30年的历史。上个世纪,我国高炉煤气布袋除尘技术大致分两个发展阶段:70年代至90年代采用的是加压煤气反吹大布袋除尘工艺，约百余座200m3300m3高炉采用;90年代总结了我国高炉煤气干法除尘技术开发经验和国外技术，国内自主开发了高炉煤气低压脉冲布袋除尘技术，在我国300m3级高炉上得到成功应用，它的成功使高炉煤气干法除尘技术发生了质的飞跃。在78年的时间内，不但推广普及到几乎全部新建1000m3以下的高炉，而且近年又成功运用于多座1000m32600m3高炉，被迅速引入大型高炉领域。
