轉(zhuǎn)爐煉鋼產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)及環(huán)境監(jiān)管分析

王仲旭　賈子利　溫　娟　蓋楠楠　鄭艷芬　楊紅軍

（1河北環(huán)境工程學(xué)院河北秦皇島0661022上海市環(huán)境監(jiān)察總隊(duì)上海200232）

轉(zhuǎn)爐煉鋼產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)及環(huán)境監(jiān)管分析

王仲旭1賈子利1溫娟1蓋楠楠1鄭艷芬1楊紅軍2

（1河北環(huán)境工程學(xué)院河北秦皇島0661022上海市環(huán)境監(jiān)察總隊(duì)上海200232）

我國的煉鋼企業(yè)數(shù)量非常多，對(duì)環(huán)境的污染非常嚴(yán)重，加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)管是當(dāng)務(wù)之急。煉鋼主要工藝是轉(zhuǎn)爐煉鋼，通過對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)工藝、產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)和治理技術(shù)的分析，明確了污染物排放的位置和種類，理清了轉(zhuǎn)爐煉鋼污染治理及回用技術(shù)，進(jìn)而從產(chǎn)業(yè)政策和環(huán)境政策、環(huán)境管理、污染要素、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析、在線監(jiān)測等方面深入分析環(huán)境監(jiān)管的重點(diǎn)，為環(huán)境保護(hù)主管部門開展現(xiàn)場環(huán)境執(zhí)法提供了參考。

轉(zhuǎn)爐煉鋼；產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)；治理技術(shù)；環(huán)境監(jiān)管

煉鋼是鋼鐵生產(chǎn)過程中的主要環(huán)節(jié)，是將鐵經(jīng)過降碳轉(zhuǎn)化成鋼的過程，轉(zhuǎn)爐煉鋼是當(dāng)前煉鋼的主要工藝［1］。轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)環(huán)境的污染主要是粉塵排放，尤其是無組織粉塵排放非常嚴(yán)重，造成了嚴(yán)重的大氣污染。加強(qiáng)對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)的分析和環(huán)境監(jiān)管是解決當(dāng)前大氣污染的重要舉措，可以為環(huán)境保護(hù)主管部門現(xiàn)場環(huán)境執(zhí)法提供參考。

1　轉(zhuǎn)爐煉鋼企業(yè)生產(chǎn)工藝及產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)分析

1.1轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)工藝

轉(zhuǎn)爐煉鋼是以鐵水和廢鋼為主要原料，輔以造渣劑（石灰、螢石、白云石、合成造渣劑）、鐵合金、冷卻劑、增碳劑等，并從爐頂吹入純氧進(jìn)行熔煉，熔煉過程放出大量的熱，不需要另加燃料。轉(zhuǎn)爐煉鋼工序主要包括鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐吹煉、精煉和連鑄等，具體過程為先將鐵水倒入混鐵爐，經(jīng)過脫硫和擋渣后再加入廢鋼和輔料，經(jīng)過冶煉將鐵水中的硅、硫、磷、碳、錳和氧等元素進(jìn)行脫除，然后在精煉爐中進(jìn)一步去除雜質(zhì)，并進(jìn)行成分和溫度的調(diào)整，最終經(jīng)過連鑄后形成鋼坯的過程［2］。

圖1　轉(zhuǎn)爐煉鋼產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)圖

1.2轉(zhuǎn)爐煉鋼產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)分析

轉(zhuǎn)爐煉鋼產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)見圖1，下面對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼每個(gè)節(jié)點(diǎn)污染物排放種類和特性進(jìn)行分析。

1.2.1廢氣

原料和輔料的轉(zhuǎn)運(yùn)和上料，渣場裝卸和運(yùn)渣過程產(chǎn)生大量粉塵；混鐵爐兌鐵水和出鐵水產(chǎn)生大量粉塵；轉(zhuǎn)爐吹氧冶煉產(chǎn)生一次煙氣，主要污染物是粉塵、一氧化碳、氟化物；轉(zhuǎn)爐兌鐵水、加廢鋼、加輔料、出鋼、出渣等產(chǎn)生二次煙氣，主要污染物是粉塵；精煉爐和火焰切割煙氣設(shè)施產(chǎn)生主要污染物是粉塵、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物；連鑄工序中鋼水包的運(yùn)輸、鋼水傾倒、結(jié)晶器拉坯、坯材切割等過程產(chǎn)生粉塵；鋼包烘烤和中間罐產(chǎn)生二氧化硫、氮氧化物［3］。

1.2.2廢水

轉(zhuǎn)爐煤氣洗滌水主要污染物是懸浮物、石油類和熱污染；連鑄工序的直接冷卻水系統(tǒng)產(chǎn)生廢水主要污染物懸浮物和石油類；間接循環(huán)水冷卻系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生廢水，污染較輕，主要是熱污染，大部分冷卻后循環(huán)使用，少量外排。

1.2.3固廢

轉(zhuǎn)爐煉鋼主要的固體廢物是鋼渣、脫硫渣、廢耐火材料、除塵灰或除塵泥［3］。鐵水預(yù)處理過程產(chǎn)生脫硫渣；轉(zhuǎn)爐和精煉爐冶煉過程中產(chǎn)生鋼渣；轉(zhuǎn)爐煉鋼一次煙氣和二次煙氣凈化產(chǎn)生的除塵灰和除塵泥，主要污染物是氧化鐵和石油類；連鑄過程中產(chǎn)生邊角料的廢鋼，連鑄直接冷卻水經(jīng)過處理后產(chǎn)生的污泥，主要污染物是氧化鐵；轉(zhuǎn)爐、精煉爐、鋼水罐、鐵水罐、中間罐等的維修過程產(chǎn)生的廢耐火材料；另外生產(chǎn)設(shè)備維修產(chǎn)生的含油廢物屬于危險(xiǎn)廢物，應(yīng)該特別關(guān)注。

1.2.4噪聲

轉(zhuǎn)爐煉鋼噪聲主要是物料的運(yùn)輸、各類風(fēng)機(jī)、水泵的機(jī)械噪聲，轉(zhuǎn)爐、放散閥、火焰清理機(jī)和切割機(jī)、煤氣加壓機(jī)、吹氧閥站、空壓機(jī)、真空泵等產(chǎn)生的空氣動(dòng)力性噪聲。最高噪聲可達(dá)130dB（A）。

2　轉(zhuǎn)爐煉鋼污染治理技術(shù)

2.1廢氣治理技術(shù)

鐵水預(yù)處理時(shí)應(yīng)該保持負(fù)壓，并設(shè)置集塵罩，采用袋式除塵；混鐵爐兌、出鐵水時(shí)安裝氣幕罩和除塵設(shè)施；轉(zhuǎn)爐一次煙塵可采用濕法或干法除塵，當(dāng)前國家政策鼓勵(lì)干法除塵；轉(zhuǎn)爐二次煙塵一般采取集塵罩和袋式除塵器；精煉爐采用集氣罩和封閉引氣除塵；連鑄工序鋼水包、中間包加蓋防塵；坯材切割、中間包烘烤采取集氣除塵措施［4］。

2.2廢水治理技術(shù)

轉(zhuǎn)爐煤氣洗滌廢水一般采用混凝沉淀法，連鑄廢水一般采用沉淀、過濾、冷卻、除油后回用，直接冷卻水一般降溫后回用，少量外排進(jìn)污水站處理。

2.3固廢治理技術(shù)

鋼渣、邊角料的廢鋼和脫硫渣一般回收利用；轉(zhuǎn)爐塵泥和氧化鐵皮一般返燒結(jié)生產(chǎn)；廢耐火材料部分回收利用，其余進(jìn)行填埋處置；廢油等危險(xiǎn)廢物應(yīng)移交有資質(zhì)的單位處理［5］。

2.4噪聲治理技術(shù)

一般對(duì)產(chǎn)生噪聲的設(shè)施采取消聲、減振、隔聲措施。設(shè)備與管道采用軟連接，風(fēng)機(jī)進(jìn)出口安裝消聲器，各種風(fēng)機(jī)和泵安裝基礎(chǔ)減振，并盡量安裝在室內(nèi)或者安裝隔聲罩。

3　轉(zhuǎn)爐煉鋼環(huán)境監(jiān)管要點(diǎn)分析

3.1產(chǎn)業(yè)政策和環(huán)境政策檢查

《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》（發(fā)改委令［2013］第21號(hào)）規(guī)定：淘汰30t及以下轉(zhuǎn)爐（不含鐵合金轉(zhuǎn)爐）。

《鋼鐵行業(yè)規(guī)范條件》（2015年第35號(hào)）規(guī)定：建設(shè)、改造鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)爐≥120t（普鋼板帶材生產(chǎn)線），轉(zhuǎn)爐≥70t（普鋼管、棒線材生產(chǎn)線）；現(xiàn)有鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)爐＞30t；建設(shè)轉(zhuǎn)爐配套煤氣凈化回收利用裝置，加熱爐煙氣余熱回收利用設(shè)施，建設(shè)鋼渣、除塵灰、氧化鐵皮等固廢的處理裝置和循環(huán)利用措施。

大氣污染物排放應(yīng)該符合《煉鋼工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 28664－2012）要求；水污染物排放應(yīng)該符合《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 13456-2012）要求；另外檢查轉(zhuǎn)爐煉鋼是否符合《鋼鐵工業(yè)污染防治技術(shù)政策》（2013年第31號(hào)）《鋼鐵工業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)環(huán)境保護(hù)導(dǎo)則》（HJ465-2009）《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)鋼鐵行業(yè)（煉鋼）》（HJ/T428－2008）等政策和規(guī)范對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼的要求。

3.2環(huán)境管理檢查

檢查環(huán)境影響報(bào)告書等審批文件、環(huán)評(píng)變更批復(fù)、排污許可證、下達(dá)行政處罰、行政命令、清潔生產(chǎn)審核評(píng)估文件等。檢查廠區(qū)環(huán)境綜合管理情況：檢查生產(chǎn)過程中油、煤氣是否存在跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。檢查廠區(qū)道路硬化、綠化情況。檢查企業(yè)被查處環(huán)境違法問題整改落實(shí)情況。

3.3廢氣環(huán)境監(jiān)管要點(diǎn)

重點(diǎn)檢查轉(zhuǎn)爐一次煙氣、二次煙氣治理設(shè)施是否安裝，是否運(yùn)行，檢查在線監(jiān)測數(shù)據(jù)以及企業(yè)污染治理設(shè)施臺(tái)帳，分析判斷是否存在問題。另外如果煉鋼車間的頂部出現(xiàn)紅、黃煙現(xiàn)象或者排氣筒冒黑煙，表明一次煙氣、二次煙氣集氣系統(tǒng)或者治理設(shè)施運(yùn)行不正常。

檢查鐵水預(yù)處理設(shè)施是否采取負(fù)壓操作，是否設(shè)置集塵罩及除塵器，除塵器是否運(yùn)行，煙塵排放是否達(dá)標(biāo)；精煉爐是否采用集氣罩和封閉引氣除塵，設(shè)施是否運(yùn)行，煙塵排放是否達(dá)標(biāo)；連鑄工序鋼水包、中間包是否加蓋密閉防塵；坯材切割、中間包烘烤是否安裝集氣除塵措施，設(shè)施是否運(yùn)行，煙塵排放是否達(dá)標(biāo)。

檢查煉鋼車間是否采取集氣除塵措施控制無組織粉塵的排放；粉狀物料的貯存是否采取密閉措施控制無組織粉塵；各種物料的轉(zhuǎn)運(yùn)過程是否全封閉［6］。

核算轉(zhuǎn)爐煉鋼廢氣產(chǎn)生和排放量，現(xiàn)場查閱轉(zhuǎn)爐煉鋼廢氣治理設(shè)施臺(tái)帳，并與污染核算數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)企業(yè)產(chǎn)排污數(shù)據(jù)合理性進(jìn)行判斷。轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的煙粉塵量約為25kg/t～35kg/t鋼，煉鋼產(chǎn)生廢氣為500m3/t鋼，經(jīng)過凈化后一般可回收80m3/t～120m3/t鋼轉(zhuǎn)爐煤氣。無組織廢氣排放可參考第一次污染源普查《工業(yè)源產(chǎn)排污系數(shù)手冊(cè)》。

3.4廢水環(huán)境監(jiān)管要點(diǎn)

檢查轉(zhuǎn)爐煤氣洗滌廢水是否單獨(dú)收集治理，治理設(shè)施是否安裝，是否運(yùn)行；連鑄廢水是否單獨(dú)收集治理，治理設(shè)施是否安裝，是否運(yùn)行；間接冷卻水是否經(jīng)冷卻和水質(zhì)穩(wěn)定后重復(fù)利用。

核算廢水產(chǎn)生量，進(jìn)而判斷廢水是否有偷排情況，污水產(chǎn)生量參照第一次污染源普查《工業(yè)源產(chǎn)排污系數(shù)手冊(cè)》。

3.5固廢環(huán)境監(jiān)管要點(diǎn)

檢查轉(zhuǎn)爐煉鋼產(chǎn)生的鋼渣、邊角料的廢鋼、脫硫渣、轉(zhuǎn)爐塵泥、氧化鐵皮和廢耐火材料臨時(shí)貯存設(shè)施是否滿足一般固廢臨時(shí)貯存要求，特別注意一般固廢貯存場所是否有危險(xiǎn)廢物混入；通過查閱臺(tái)帳檢查鋼渣、邊角料的廢鋼、脫硫渣回收利用的途徑。檢查轉(zhuǎn)爐塵泥和氧化鐵皮是否返燒結(jié)生產(chǎn)，廢耐火材料最終處置方式，回收利用率；還需要注意廢水處理產(chǎn)生的污泥是否妥善處置，是否造成二次污染。

檢查廢油等危險(xiǎn)廢物是否移交有資質(zhì)的單位處理，可以查閱危險(xiǎn)廢物轉(zhuǎn)移聯(lián)單和委托合同并估算危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量，與轉(zhuǎn)運(yùn)量進(jìn)行核算，判斷是否有非法轉(zhuǎn)移問題。核算固廢產(chǎn)生量，判斷固廢臺(tái)帳是否正常，固廢產(chǎn)生量可以參照第一次污染源普查《工業(yè)源產(chǎn)排污系數(shù)手冊(cè)》。

3.6噪聲環(huán)境監(jiān)管要點(diǎn)

首先檢查噪聲設(shè)備是否采取了降噪措施，其次檢查降噪措施效果，可以在廠區(qū)周邊布點(diǎn)監(jiān)測或者走訪周邊居民。

3.7環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)管要點(diǎn)

重點(diǎn)關(guān)注轉(zhuǎn)爐煤氣的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，首先檢查企業(yè)是否有環(huán)境應(yīng)急預(yù)案，環(huán)境應(yīng)急預(yù)案是否通過審核，是否已經(jīng)備案；其次檢查環(huán)境應(yīng)急措施是否符合環(huán)境應(yīng)急預(yù)案中規(guī)定。檢查企業(yè)環(huán)境應(yīng)急物資的準(zhǔn)備以及是否定期進(jìn)行環(huán)境應(yīng)急演練。

3.8在線監(jiān)測設(shè)施環(huán)境監(jiān)管要點(diǎn)

現(xiàn)場檢查在線監(jiān)測設(shè)施是否安裝，是否運(yùn)行，采樣位置是否正確，檢查歷史數(shù)據(jù)是否平穩(wěn)，重點(diǎn)檢查污染設(shè)施維修或者產(chǎn)能發(fā)生變化時(shí)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)是否有規(guī)律的發(fā)生變化，是否符合邏輯［7］。

4　結(jié)語

通過對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)分析和環(huán)境監(jiān)管要點(diǎn)剖析，為環(huán)保主管部門開展環(huán)境監(jiān)管提供了參考。監(jiān)督企業(yè)環(huán)保規(guī)范化是解決當(dāng)前環(huán)境嚴(yán)重污染的關(guān)鍵所在。另外煉鋼企業(yè)還應(yīng)該從源頭入手，加強(qiáng)清潔生產(chǎn)，建立先進(jìn)的環(huán)境管理體系，減少污染排放，從而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

［1］劉文波.煉鋼行業(yè)環(huán)境監(jiān)察要點(diǎn)［J］.產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2011（19）：78-79.

［2］環(huán)境保護(hù)部環(huán)境監(jiān)察局.污染源環(huán)境監(jiān)察［M］.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2012.

［3］毛應(yīng)淮.工業(yè)污染核算［M］.北京：中國環(huán)境出版社，2014.

［4］鋼鐵行業(yè)煉鋼工藝污染防治最佳可行技術(shù)指南（試行）H J-BAT-005［S］.

［5］鐘達(dá)理.鋼鐵企業(yè)環(huán)境治理研究［J］.鋼鐵技術(shù)，2015，（1）：40-44

［6］焦翠燕，任鋼，徐鐵兵，等.典型鋼鐵企業(yè)現(xiàn)場環(huán)境執(zhí)法監(jiān)察工作分析與研究［J］.中小企業(yè)管理與科技，2014（6）：148-150.

［7］張家煒.工業(yè)企業(yè)環(huán)境污染現(xiàn)狀與監(jiān)管對(duì)策［J］.環(huán)境與發(fā)展，2015（6）：77-80.

河北省教育廳人文社科項(xiàng)目（SZ151194），河北省科技廳科技計(jì)劃項(xiàng)目（16454201D）。

王仲旭（1980—），男，碩士，副教授，主要從事環(huán)境監(jiān)察、污染治理方面的研究。