日照钢铁20万吨年转底炉处理钢厂固体废弃物的生产实践与分析
日钢钢铁渣的资源化开发与综合利用
日钢钢铁渣的资源化开发与综合利用摘要：本文阐述了日照钢铁在大力发展循环经济，转变经济增长方式，积极建设资源节约型和环境友好型企业，对高炉矿渣和转炉钢渣的处理工艺和资源化开发情况，并对钢铁渣粉作为水泥混合材进行高附加值利用情况做了介绍。
关键词：高炉矿渣、转炉钢渣、粉磨、热闷处理、水泥混合材。
1、前言：钢铁渣是钢铁生产的必然产物，经过多年的发展我国的钢产量居世界第一，而钢铁渣的产生量也随之增加。
然而，我国钢铁渣的综合利用率还不高，与国家要求2010年利用率达到86%以上还有一定的差距。
部分企业仍采用简单的处理方式，造成钢渣不能全部利用，转移至农村，粗选废钢后堆弃、占用土地、污染环境、浪费资源，使企业可持续发展面临严峻挑战。
2009年国家实施了《循环经济促进法》，将资源化综合利用作为一项重大的技术经济政策推进，并以法律形式确定。
按照科学发展观和走新型工业化道路的要求，加快钢铁渣“零排放”是钢铁企业的责任和一项紧迫的任务。
近几年在国家有关法规和政策支持下，日照钢铁在实施节约资源、开展钢铁渣资源化综合开发和转变经济增长方式上，能够大胆尝试、勇于创新，并走在了钢铁行业的最前沿，取得了较好的经济效益、社会效益和环境效益。
2、日钢高炉矿渣的资源化开发目前，日照钢铁拥有炼铁高炉16座，生铁年产量为1400万吨，高炉矿渣排放量达600万吨。
为使这些高炉矿渣能够高附加值利用，对其进行了资源化开发，日照钢铁08年从德国Loesche公司引进了4条矿渣微粉生产线，对高炉矿渣进行精细加工，其生产工艺及产品性能概述如下：2.1 原料准备经水淬粒化的高炉矿渣由皮带输送至矿渣堆场进行控水处理，经自然控水后的矿渣水分由16%降至10%~12%，这样对降低烘干煤耗和提高磨机稳定性起到了关键性作用。
2.2 矿渣配料站配料站设2座规格为Φ8×20m钢板矿渣配料仓，单库容积约600m3，矿渣由堆场经2条B1000皮带输送机分别爬升至2座配料库顶，将物料卸入配料库内，为防止金属块进入磨内，皮带机上设有电磁除铁器及金属探测器和气动双路阀。
钢铁行业中主要污染物分析及防治对策
钢铁行业中主要污染物分析及防治对策【摘要】钢铁行业是我国重要的基础产业之一，但其生产过程中所排放的污染物给环境带来了严重的影响。
本文将对钢铁行业中主要污染物进行分析，包括硫氧化物、氮氧化物、废水和固体废弃物的排放情况。
针对这些污染物的排放问题，我们提出了一些防治对策，包括运用先进的技术手段和加强政策法规的制定和执行。
通过这些措施的实施，可以有效减少钢铁行业对环境造成的影响，保护生态环境，实现可持续发展。
钢铁行业的发展离不开环境保护，只有做好污染防治工作，才能实现经济与环境的平衡发展。
【关键词】钢铁行业、环境污染、主要污染物、硫氧化物、氮氧化物、废水、固体废弃物、污染防治、技术手段、政策法规。
1. 引言1.1 钢铁行业的重要性钢铁行业作为国民经济支柱产业之一，在我国经济社会发展进程中发挥着举足轻重的作用。
钢铁是现代工业的基础原材料，广泛应用于各个领域，如建筑、交通、机械制造等。
其产品在国民经济中的地位和作用不可替代，直接影响着国家工业生产的需求和供给结构。
作为国家重要的基础原材料行业，钢铁工业的发展不仅直接关系到国计民生和国防建设，也对整个产业链的发展和国家经济的健康发展起着重要的支撑作用。
我国是世界上最大的钢铁生产和消费国之一，钢铁产业在国民经济中的地位和作用日益凸显。
钢铁行业的发展水平直接反映了一个国家的工业化水平和经济实力。
在全球化竞争激烈的背景下，我国钢铁行业要想在国际市场上有话语权，就必须加快技术创新步伐，提升产品质量，降低生产成本，提高综合竞争力。
钢铁行业的持续健康发展对于国家经济和社会的稳定发展具有重要意义。
1.2 环境污染问题的严重性环境污染问题的严重性是当前社会面临的一个重要挑战。
钢铁行业作为国民经济的支柱产业之一，在发展过程中不可避免地伴随着环境污染问题。
钢铁生产过程中排放的大量废气、废水和固体废弃物对周围的环境造成了严重影响，如大气污染、水体污染和土壤污染等。
这些污染物不仅对生态环境造成破坏，还直接威胁着人们的健康和生存。
钢铁行业中主要污染物分析及防治对策
钢铁行业中主要污染物分析及防治对策1. 引言1.1 钢铁行业中主要污染物分析及防治对策钢铁行业是我国重要的基础产业之一，但同时也是重要的环境污染源。
钢铁生产过程中产生的污染物主要包括大气污染物、水污染物、固体废物和能源消耗。
钢铁生产是重要的大气污染源之一。
在高温炼铁和钢铁冶炼过程中，会释放大量的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害气体，对周围空气质量造成污染。
为了减少大气污染，钢铁企业需要加强炉料品质控制、燃烧技术改进等措施，以降低污染物排放。
钢铁生产也会对水体产生污染。
废水中含有重金属、有机物等有害物质，对水环境造成严重影响。
为了防治水污染，钢铁企业需要加强废水处理设施建设，实施水循环利用，减少废水排放。
钢铁生产还会产生大量固体废物，包括废渣、废水处理残渣等。
这些固体废物不仅占用土地资源，还可能对周围环境造成污染。
钢铁企业应该采取有效措施，如资源化利用、废弃物减量化等，减少固体废物的排放。
钢铁生产是能源密集型行业，能源消耗较大。
为了减少能源消耗，钢铁企业可以采用节能技术、提高能源利用效率等手段，降低对环境的影响。
钢铁行业中主要污染物的分析及防治对策是非常重要的。
只有通过不断创新技术，加强环境监管，调整产业结构，才能实现钢铁行业的可持续发展。
2. 正文2.1 主要污染物分析钢铁行业是我国的重要产业之一，但同时也是重要的污染源之一。
钢铁生产过程中产生的污染物主要包括大气污染物、水污染物、固体废物等。
大气中的污染物是钢铁行业主要的环境问题之一。
在钢铁生产过程中，燃烧煤炭会释放大量的二氧化硫、氮氧化物等有害气体，这些气体不仅对环境造成污染，还会对人体健康造成影响。
减少燃煤排放是关键。
钢铁行业还会产生大量的废水和固体废物。
废水中的有机物、重金属等物质会对水体造成污染，影响生物生长，加重水体富营养化问题。
而固体废物的处理也是一大挑战，过量的固体废物不仅会占用土地资源，还会对土壤和地下水造成污染。
钢铁行业需要采取有效的污染防治措施，如加强污染物排放监管，推广清洁生产技术，提高资源利用率等。
钢铁工业废弃物处理技术
钢铁工业固体废弃物处理技术1.1中国钢铁工业废弃物排放状况钢铁工业不仅消耗大量的资源和能源，还要排放大量的废弃物。
钢铁企业生产规模大、物流吞吐量大，生产流程工序多、结构复杂，生产过程伴随着大量物质和能量的流动、排放，构成了钢铁企业密集的物质流、能量流及环境负荷。
钢铁联合企业的生产规模一般是年产800~ 600万t 、400~300万t 和200~100万t 。
生产1t 钢约消耗1.5~ l.65t 铁矿石，3~8t 新水，排放2t 左右的气体(C02、S02、NOx 等)。
同时，生产1t 钢可处理150~200kg 废钢，处理10~40kg 废塑料。
由此可见，钢铁厂生产规模大、工艺流程复杂、物质流和能量流密集的特点易于在物质和能源量级上与循环经济社会对接[1]。
近十年来，钢铁工业得到迅速发展，对环境的污染也越来越严重，冶金工业的所制造的环境问题也日益引起人们的重视。
冶金企业污染物具有排放量大/成分复杂的特点，治理的技术难度很大。
这不仅需要国家有关环境保护政策的和法规的保证，更需要环境工程技术的支撑。
表1一3 2002年我国钢铁工业环保现状及与国际水平比较工业的对环境的污染物可以分为三类：废气、废水、固体废弃物，这三类污染物从不同 的角度和程度污染我们周围的环境。
在冶金生产中不同的工艺过程生产出的污染物也是不同的，因此我们在处理冶金工业对环境污染问题时首先要知道各个生产工业过程所产生的废弃物有哪些，再去寻找处理污染物的方法。
现代钢铁冶金最大一部分是采用的火法冶金的方法冶炼钢铁。
火法冶金是在项目 全国平均宝钢 国际某些先进企业水平 2000 2002 工业水重复利用率，% 87.04 89.53 96.59 98冶金渣利用率，% 46.79 52.96 100 100吨钢新水耗量， m 3/t 钢 24.75 15.05 5.31 5.5吨钢外排废水， m 3 /t 钢 17.22 9.07 1.29 1.1吨钢排S02，kg/t 钢 5.56 3.34 1.79 1.28吨钢排尘，kg/t 钢 5.08 2.69 0.5 0.5高温下从冶金原料提取或精炼金属的冶炼工艺，是物理化学原理在高温化学反应中的应用。
日照钢铁节能
日照钢铁把循环经济和环境保护作为公司由大转强发展战略的两个支点，按照“减量化、资源化、再利用”的原则，大力发展循环经济，形成了资源与废弃物循环利用体系。
公司累计在循环经济体系建设方面的资金投入达30.2亿元，形成了“冶金渣和含铁尘泥零排放、高炉煤气零排放、生产废水零排放、余热余压回收利用、蒸汽闭路利用”的资源与废弃物循环利用体系。
日照钢铁按照资源高效利用、能源高效转换、废弃物的高效再生的循环理念，建设了综合污水处理厂、废气利用发电工程、钢渣超细粉项目、矿渣水泥项目、固废回收综合利用项目，这些循环经济项目每年共创造工业产值24.9亿元，达到国内领先水平。
自2005年至2010年，循环经济体系已累计为日钢创造产值77.9亿元。
2010年度，在全国钢铁行业整体亏损的情况下，日照钢铁集团实现利润45亿元，其中50%来自于循环经济。
日照钢铁加大节能减排力度建设全流程清洁生产企业一、渗透节能减排理念推行清洁环保生产日照钢铁以观念创新为先导，坚持“消耗减量、资源再生、循环利用、达标排放”的原则，在实践中逐步形成了“污染物和废物是放错了位置的资源”、“只有落后的技术，没有废弃的资源”、“发展循环经济是企业可持续发展的必由之路，是当代企业家的历史责任”等一系列理念，提出了控制产能、调整产业结构、发展循环经济的发展道路。
2007年7月29日，日照钢铁与中冶南方工程技术有限公司、北京神雾热能技术有限公司、中国京冶工程技术有限公司举行盛大签约仪式，成功签署了包括非高炉炼铁、钢渣细磨项目在内的系列环保协议。
实践中，公司坚持走新型工业化道路，把环境保护、节能减排提高到企业生存和促进社会和谐发展的高度，按照“减量化、资源化、再利用”的原则，积极开展清洁生产审核工作，不断优化生产工艺，实施了“炼钢全连铸、钢坯全热送、轧钢全一火成材、提高高炉风温”、“钢渣、水渣和含铁尘泥零排放、高炉煤气零排放、生产废水基本零排放、余热蒸汽闭路利用”等清洁生产工艺。
日照钢铁20万吨年转底炉处理钢厂固体废弃物的生产实践与分析 共22页PPT资料
炉墙 排放装置
炉床前进方向
冷却器 床轮
锌再生
转底炉工艺资源化利用钢厂内部的含锌尘泥，可以成为实现钢铁工业 与锌再生之间形成工业化循环经济生态链的切入点。对于提高资源的利用 效率，减轻环境负荷，实现可持续发展具有重要的实际意义。
于2019年5月1日正式点火，已连续生产一年有余。目前日
产量达到1千吨左右，已达到设计产量的90%，金属化率70%~85%
日钢转底炉设计生产处理能力为20万t/a，一期 建设两座，项目于2009年11月在日照钢铁集团开 工建设，2019年4月开始进行点火热试，目前已 经取得了阶段性成果，各项生产参数已接近或达 到设计目标。该转底炉从工艺到设备完全由钢铁 研究总院设计完成，具备完全知识产权。
废烟气
还原剂
钢厂固废 干燥
0.4 0.0857
0.1229
折合标煤 kgce/t
合计 kgce/t
241.4 86.1 17.8 16.2 0.12
10.5
372.1
四、烟气处理与余热回收方案
转底炉
沉降室与除渣屏
布袋收粉器
余热锅炉与发电 制粉系统
烟 囱
烟气量12万Nm3/h，温度900 ℃
锅炉40吨（3.5MPa,435℃）
布袋除尘SEM形貌和元素面分布
转底炉工艺资源化利用钢厂内含锌尘泥循环示意图：
高炉
含 锌 尘 泥
转炉
含 锌 尘 泥
装入区
金 装料机
属
化
球
炉床
团
辅料、添加剂
成型
转底炉
布
重力除尘灰
袋
灰
废气竖管
加热区 900-1100℃
20 1000℃
20万吨每年固体废料综合处理项目可行性分析报告(DOC 70页)
20万吨/年固体废料(电弧炉尘、瓦斯灰)综合处理项目前期可行性分析报告编制日期：2009年01月22日目录第1章项目总论 (9)1.1项目名称 (9)1.2高炉瓦斯泥概述 (9)1.3高炉瓦斯泥存在的机遇 (10)1.4高炉瓦斯泥处理工艺 (11)1.4.1 物理法工艺 (11)1.4.2 湿法工艺 (12)1.4.3 火法工艺 (12)1.4.4 绿易工艺 (13)1.5处理高炉瓦斯泥的环保效益 (13)第2章项目工艺流程 (15)2.1工艺简介 (15)2.2工艺流程图 (16)第3章生产规模及建设周期 (17)3.1项目规模 (17)3.2项目建设周期 (17)第4章工厂技术方案 (18)4.1主要原材料及公用工程消耗定额 (18)4.2主要工艺设备 (18)4.3总平面布置 (19)4.3.1 厂区布置主要原则 (19)4.3.2 厂区布置区域的划分 (19)4.3.3 厂区道路安排及其绿化 (19)4.3.4 厂区平面布置图 (20)4.4物流管理方案 (20)4.4.1 原料和产品物流表 (20)4.4.2 原料和产品仓库布局图 (22)4.4.3 物流过程 (23)第5章厂址选择 (26)5.1自然条件 (27)5.1.1 风况 (27)5.1.2 降水 (27)5.1.4 气温 (27)5.1.5 冰况 (28)5.1.6 水文 (28)5.1.7 潮流 (28)5.1.8 波浪 (28)5.1.9 地质地貌 (28)5.2基础设施 (28)5.2.1 交通 (29)5.2.2 通讯工程 (31)5.2.3 给水工程 (31)5.2.4 排水工程 (31)5.2.5 电力工程 (32)5.2.6 供气工程 (32)5.3选址优势 (32)5.3.1 区位优势 (32)5.3.2 交通优势 (32)5.3.3 市场优势 (33)5.3.4 成本优势 (33)5.3.5 项目带动优势 (33)5.3.6 对外开放的良好环境优势 (33)第6章原料市场分析预测 (34)6.1原料供给 (34)6.1.1 高炉瓦斯泥 (34)6.1.2 硫酸 (34)6.1.3 石灰和石灰石 (34)6.2硫酸 (34)6.2.1 我国硫酸工业现状 (34)6.2.2 硫酸国际市场分析 (35)6.2.3 硫酸国内市场分析 (36)第7章产品方案及市场分析预测 (37)7.1氧化锌 (37)7.1.1 简述 (37)7.1.2 用途 (37)7.1.3 生产现状 (37)7.1.4 消费市场现状与预测 (38)7.2硫酸钙 (40)7.2.1 半水硫酸钙 (40)7.2.2 硫酸钙晶须 (42)7.3铁精粉 (43)7.3.1 简述 (43)7.3.2 铁矿分布状况 (44)7.3.3 市场价格 (44)7.4硫化铅/ 硫化锌 (46)7.5产品价格汇总表 (46)第8章环境保护 (48)8.1主要污染源、污染物排放量 (48)8.1.1 二氧化碳排放 (48)8.1.2 固体排放 (48)8.2废弃物处理方案 (48)8.2.1 废渣处理 (48)8.2.2 粉尘处理 (49)8.2.3 废气处理 (49)8.2.4 废水处理 (49)8.3环境影响预测 (49)8.3.1 地表水环境影响分析 (49)8.3.2 大气环境影响预测与评价 (49)8.3.3 固体残渣影响预测与评价 (49)第9章劳动保护与安全措施 (50)9.1劳动保护与安全措施 (50)9.1.1 气体 (50)9.1.2 液体 (50)9.1.3 固体 (50)9.1.4 设备和容器 (50)9.1.5 劳动防护 (50)9.1.6 制度 (50)9.2消防措施及设施 (51)9.2.1 安全通道 (51)9.2.2 消防措施 (51)第10章项目机构组织 (52)第11章总投资估算 (54)。
XX钢铁有限公司2×20万吨转底炉固废处理环保项目初步设计安全专篇
16)《XX省安全生产应急管理规定》XX省人民政府令〔2012〕第15号
1.3.3
1)《生产设备安全卫生设计总则》GB5083－1999
2)《生产过程安全卫生要求总则》GB12801－2008
3)《钢铁冶金企业设计防火规范》GB 50414－2007
6)《建设工程安全生产管理条例》国务院令第393号，2003年11月24日
7)《国务院关于修改〈特种设备安全监察条例〉的决定》国务院令第549号，2009年1月24日
8)《易制毒化学品管理条例》国务院令第445号，2005年8月17日
9)《危险化学品安全管理条例》国务院令第591号，2011年2月16日
10)《国务院关于修改<工伤保险条例>的决定》国务院令第586号，2010年12月20日
11)《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》国发[2010]23号
1.3.2
1)《国家安全监管总局办公厅关于印发冶金水泥建设项目初步设计安全专篇编写提纲的通知》安监总厅管四[2011]206号
2)《建设项目安全设施“三同时”监督管理暂行办法》国家安全生产监督管理总局令第36号
3)《冶金企业安全生产监督管理规定》国家安全生产监督管理总局令第26号
4)《关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知》发改投资[2003]1346号
5)《关于进一步加强冶金企业煤气安全技术管理的有关规定》安监总管四[2010]125号
6)《生产安全事故应急预案管理办法》国家安全生产监督管理总局17号令
21)《固定式压力容器安全技术监察规程》TSGR 0004－2009
22)《压力管道安全技术监察规程—工业管道》TSG D0001－2009
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C I S R I 氧化铁红 69.8 0.19 99.5
氧化铁皮 68.0 0.13 97.0
按瓦斯泥：转炉泥：氧化铁红：氧化铁皮＝60：10：25：5的比例混合
表2
混合料化学成分，%
名称 TFe FeO Fe2O3 CaO SiO2 Al2O3 MgO S P
Zn C
混合料 47.78 9.63 56.68 3.52 4.69 1.70 0.60 0.68 0.075 0.83 21.52
China Iron & Steel Research Institute Group
日钢转底炉设计生产处理能力为20万t/a，一期
C I S R I 建设两座，项目于2009年11月在日照钢铁集团开
工建设，2010年4月开始进行点火热试，目前已 经取得了阶段性成果，各项生产参数已接近或达 到设计目标。该转底炉从工艺到设备完全由钢铁 研究总院设计完成，具备完全知识产权。
混合料中的碳含量足以满足转底炉还原的要求（C/O>1.2），造球时无需再配
碳，只需加少量添加剂，
TFe FeO 45.07 9.08
Fe2O3 53.47
表3
CaO SiO2 6.57 5.22
生球团成分，%
Al2O3 MgO S 1.60 0.57 0.64
P Zn C 0.071 0.78 20.30
换热器除尘灰 粒度：
成分
C化学成分： 含量
布袋除尘灰
粒度：
TFe FeO SiO2 CaO MgO Al2O3 K2O Na2O ZnO PbO
I S R I 12.34 0.46 1.45 0.81 1.95 1.84 25.14 6.84 9.28 0.46
成分
化学成分： 含量
TFe MFe FeO SiO2 CaO MgO Al2O3 K2O Na2O ZnO PbO 3.32 ＜0.10 0.92 ＜0.10 0.89 0.12 0.21 3.92 0.12 70.04 1.94
China Iron & Steel Research Institute Group 钢厂固废
废烟气
干燥
还原剂
粘结剂
C I S R I 混料、压球
废烟气
生球干燥
预热器预热 助燃空气
热风 转底炉
除 尘 器
含锌 粉尘
商品 出售
天然气
高温烟气 加热、还原
冷却 DR I
1.日钢转底炉工艺流程
China Iron & Steel Research Institute Group
China Iron & Steel Research Institute Group
日钢20万吨/年转底炉处理钢厂固体
C I S R I 废弃物的生产实践与分析
2011.9.8
China Iron & Steel Research Institute Group
一、转底炉的工艺特点和功能 1.1转底炉的工艺特点
表1
原料化学成分，%
名称
TFe FeO Fe2O3 SiO2 CaO Al2O3 MgO
S
P
Zn
C
转炉泥 54.51 38.43 35.17 3.7 12.9
0.8
5.3 0.058 <0.1 0.12 1.55
瓦斯泥 30.29 8.52 33.8 6.67 3.31
2.5
0.85 1.04 <0.1 1.27 33.27
（4）炉料在转底炉内停留时间短(约20min) ,操作容易。
（5）转底炉法可直接使用含铁废粉料（或粉矿）和粉煤, 在 矿石和能源上具有很好的适应性和经济性。金属化率可达7090%。
China Iron & Steel Research Institute Group
（6）目前国外工业化的设备大多用天然气或重油作燃料， 使控制简化。在我国缺乏燃气、液体燃料的地区，可以采
CISRI
日照钢铁转底炉
China Iron & Steel Research Institute Group
CISRI
日照钢铁转底炉内观察
China Iron & Steel Research Institute Group
CISRI
日照钢铁转底炉还原产品-----全部用作炼钢冷却剂使用
China Iron & Steel Research Institute Group
（1） 以煤粉作为还原剂, 使用一部分煤气, 对煤的质量要求没
C I S R I 有回转窑法那么严格,故有利于广泛应用。
（2）与回转窑相比,环形转底炉工艺产能大，设备较简单、投 资省、能耗成本较低。
（3）对炉料的强度要求不高。因为料层很薄炉料既不受压， 且随炉底一起转动,炉料与炉底之间无相对运动,可用含碳球团。
其它 1.70
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CISRI
日照钢铁转底炉压球机
China Iron & Steel Research Institute Group
CISRI
日照钢铁转底炉
China Iron & Steel Research Institute Group
China Iron & Steel Research Institute Group
1.2转底炉的工艺功能
直接还原铁-电炉
C I S R I 熔融炼铁（转底炉-埋弧炉） 转底炉处理钢铁厂粉尘 转底炉处理海砂等钒钛矿 转底炉处理红土镍矿 转底炉处理赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿及鲕状赤铁矿、 放散煤气。
（7）由于全部还原剂均加入到球团内, 因而还原剂中残留 的灰分和有害元素硫等将直接影响DRI的使用方向，应该选 择低灰低硫的还原剂。
（8） 由于炉膛内为弱氧化性气氛, 还原的铁可能被部分再 氧化, 需要抑制再氧化才能获得较高的金属化率。
（9）由于采用敞焰加热, 应有效回收利用烟气带走热量。
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二、日照钢铁转底炉开发建设情况 山东日照钢铁集团转底炉处理对象为钢铁厂内
固废废弃物与海沙矿，项目自2008年3月起由钢铁
C I S R I 研究总院进行试验室研究，先后进行了原料物理化
学性质分析、粘结剂的选择与开发、含碳球团冷固 结成型、直接还原热模拟、防止二次氧化与熔分等 实验研究。并于2009年10月完成设计，先后完成转 底炉及加料、密封、喷吹、输送、鼓风、除尘、换 热等配套附属装置的选择与研制，确定了转底炉生 产的最终工艺方案。