鐵合金企業清潔生產審核方法

王 瑤

（廣西冶金研究院,南寧 530023）

鐵合金企業清潔生產審核方法

王 瑤

（廣西冶金研究院,南寧 530023）

通過對錳系鐵合金企業清潔生產審核技術為例，分析了清潔生產審核的重點指標，提出清潔生產審核的方案，可持續清潔生產的理念，為鐵合金企業清潔生產審核提供可行的依據。

鐵合金；清潔生產；資源能源

我國鐵合金行業近幾年發展較快，根據國家統計局的數據，2013年鐵合金的產量達到了3776萬噸、同比增長25.8%，鐵合金消費量3859萬噸、同比增長19.7%。我國的鐵合金產量約占世界產量的40%。鐵合金生產和消費一直也保持著較高速度增長，同時我國是世界最大鐵合金生產國和消費國。然而鐵合金行業是高污染、高耗能產業，由于企業規模較小，產能較低、耗電量大、污染嚴重、鐵合金產品質量附加值很低。在2013年下半年中，受到國內外市場的環境因素，淘汰了部分低產量鐵合金企業[1-6]。

清潔生產理念引入鐵合金生產企業，有助于該行業的可持續良性發展。改進生產工藝、采用清潔能源、選擇節能設備、資源綜合利用等措施，使用最少的原材料和清潔能源，最大限度地減少污染。本文是以錳系鐵合金企業為例，介紹了鐵合金企業清潔生產審核的方法。

1 鐵合金企業冶煉原理

鐵合金企業生產主體車間12500KVA以上的礦熱爐及其配套輔助系統。以生產錳系鐵合金為例，該系統是把爐料中高價錳和鐵的氧化物利用高溫分解或CO還原成低價氧化物，高溫高價氧化錳逐漸被還原成MnO，全部的FeO進一步還原成Fe；MnO比較穩定，只能用炭進行直接還原；爐料中的SiO2在高溫下也被炭質還原劑還原成Si；還原生成的Mn、Si、Fe三種元素相互進行反應，生成硅錳合金FeMnSi。反應在高溫（1400～1600K）下進行，所需熱能主要由電提供，反應過程屬還原熔煉過程，采用的原料為錳礦石（Mn≥30%），焦炭作炭質還原劑。

2 鐵合金企業清潔生產審核指標

根據清潔生產標準鋼鐵行業(鐵合金)《HJ 470—2009》標準，該標準將鋼鐵行業鐵合金企業清潔生產指標分為四類：生產工藝與裝備要求；資源與能源利用指標；廢物回收利用指標；環境管理要求。

2.1 生產工藝與裝備要求

電爐額定容量大于12500kVA以上，配備半封閉矮煙罩裝置，原料處理、熔煉產塵部位配備有干式除塵裝置，配料、上料、布料實現PLC 控制，電極壓放、功率調節實現計算機控制，料管加料、爐口撥料、搗爐實現機械化，煙氣余熱利用，軟水、凈環水閉路循環利用。

2.2 資源能源利用指標

電爐額定容量大于12500kVA以上，且電爐自然功率因數COSφ≥0.81和低壓補償后功率因數COSφ≥0.92，Mn含量大于34%且回收率大于82%，單位產品的電耗低于4200KW·h·t-1，綜合能耗（標煤）低于990kg·t-1，且新水消耗低于10m3·t-1，

2.3 廢物回收利用指標

水重復利用率大于95%，.煤氣回收利用率大于85%，.爐渣利用率大于90%，塵泥回收利用率大于90%，生產污水處理后達標排放。

2.4 環境管理要求

符合國家和地方有關環境法律法規標準，建立健全專門環境管理機構，按照《鋼鐵企業清潔生產審核指南》的要求進行了審核，工業固體廢物(包括危險廢物)的處置、處理符合國家與地方政府相關規定要求，建立環境管理制度和操作程序，環境管理制度中分工詳細、責任明確。

2.5 錳硅合金產品指標

錳硅合金按錳、硅及其雜質含量不同，分為八個牌號，化學成分應該符合錳硅合金國家標準（GB/T4008-2008）。

3 鐵合金企業清潔生產審核方案

根據企業生產的具體情況，綜合考慮鐵合金行業資源利用及廢物排放情況，企業主要從原礦的品質、能耗、污染物排放、經濟等方面考慮鐵合金企業清潔生產審核方案的產生。

3.1 原輔料和能源的代替

控制進廠原料粒度，以減少破碎、燒結工序，進而降低電耗，并且減少粉塵；制作原材料的雨棚，減少原材料因露天堆放吸收水分，縮短錳礦加熱速度，降低產品單位電耗；加強焦炭的現場管理，焦炭現場粉化率小于5%；

3.2 生產過程優化控制

不合格澆注料的重新回爐使用，減少了物料消耗，節省原料費用；根據原料的品種、水分、性質、粒度等的不同，合理調節除塵器的風機轉速，使其既能抽成完全又不過剩，從而減少電耗；加強預防性維修力度，減少跑冒滴漏現象；建立回收率與原礦品位的關系表。

3.3 技術改造

建議安裝電爐變壓器低壓端功率因素補償裝置和高壓端濾波裝置，可降低線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損耗，提高電爐放熱功率，優化礦熱爐效率；增加除塵系統，原料在礦熱爐生產錳硅合金時，產生的大量揮發性很強的SO2氣體和粉塵，粉塵收集制備塊狀再回到礦熱爐循環利用，回收錳硅元素。

3.4 余熱利用

利用礦熱爐高溫還原反應，溫度高達1000度以上，同時煙氣帶走熱量和冷卻設備需要水冷凝，有效地解決了爐氣凈化和余熱回收利用技術利用冷卻水箱生產熱水；利用余熱鍋爐生產熱水和蒸汽。

4 結語

鐵合金企業是高能耗、高污染的行業，清潔生產理念貫穿于生產的全過程及產品的整個生命周期，轉變了以往的“末端治理”模式。清潔生產是鐵合金企業發展的長久之計，也是鐵合金企業開展清潔生產是鐵合金企業可持續發展的必經之路。

[1]梁宇蕾.鐵合金工業清潔生產[J].寧夏工程技術，2004(02)：198-202.

[2]李曉，彭鋒.我國鐵合金行業現狀及發展趨勢分析[J].行業分析，2005（05）：24-26.

[3]戴維.錳系鐵合金清潔生產技術[J].中 國 錳 業，2012(01)：48-52.

[4]楊再鵬，陳殿英，劉建新，徐怡珊.清潔生產技術和清潔生產[J].化工環保，2003(06)：356-361.

[5]翁雪鶴，彭鋒，李曉.我國鐵合金行業市場分析暨炭電極代替電極糊可行性分析[J].行業分析，2014（02）：21-24.

[6]王有樂，李雙來，高康寧.硅鐵合金工業中的清潔生產技術[J].鐵合金，2008（04）：45-48.