随着环保政策趋严，限产频繁对钢铁行业影响较大。民营钢铁将是否达到环保的要求作为企业生存的第一条件，加大环保投入，全面治理脱硫脱硝是钢铁企业必不可少的减排措施。在此基础上，进一步开展深度治理，积极推进超低排放改造工作，将是当前钢铁行业大气污染防治的重点。
一、钢铁产能现状
我国是世界上产钢大国，随着去产能、环境治理的深入推进，一些地方着力推动特定区域的钢铁企业搬迁或关停，主要包括城区钢厂、城市周边钢厂、大气污染运输通道城市钢厂、沿江(湖)钢厂等类型。
河北、江苏、山东、辽宁、广西、福建等地推进产业结构调整，搬迁、新基地成为重要内容之一，一批沿海钢铁基地项目在建、拟建，一批已有沿海钢铁基地扩建，沿海地区钢铁产业占比逐渐提高。2019年1-10月份，中国粗钢产量8.29亿吨、同比增长7.4%；；生铁产量6.75亿吨，同比增长5.4%；钢材产量10.1亿吨，同比增长9.8%。2019年上半年中国钢铁产量呈持续上升走势，下半年回落。
2019年，河北严格执行环保、能耗、水耗、质量、技术和安全等标准，倒逼过剩产能退出。全年共压减退出钢铁产能1402万吨，廊坊钢铁产能全部出清。此外，压减煤炭1006万吨、水泥334万吨、平板玻璃660万重量箱、焦炭319万吨，火电50万千瓦。2020年将持续推进产业转型升级，计划压减钢铁产能1400万吨。
二、主要生产流程
钢铁企业主要分长流程联合钢铁和短流程钢铁，现主要以长流程联合钢铁为例，主要生产流程基本是采矿、选矿、烧结（球团）、高炉炼铁、转炉炼钢、热轧、冷轧。其中还有辅助生产工艺：焦化、制氧、燃气、自备电、动力。
三、重点排污环节
钢铁企业是大气污染的重点企业之一，钢铁生产各个环节均产生颗粒物、SO2、NOx等废气污染物。这些废气不仅排放量大、各组成成分浓度较高、污染较重，而且部分废气中含有高污染、高毒性的二恶英等杂环类有机物。据统计，2016年钢铁行业SO2、NOx、烟粉尘排放量分别为93.6万t、143.9万t、357.1万t，排放量位列工业行业前位。虽然各大钢铁企业都加大烟气治理投入，在新环保法的要求，环保部门的监督检查下，环保设备设施的同步运转率显著提高，但由于国内大型钢铁企业均位于城市主城区和周边区域，属于城市型钢厂，直接影响钢铁企业周边区域环境空气质量，甚至是城市环境空气质量。钢铁企业排放的废气中，主要污染物包括颗粒物、SO2和NOx。一是颗粒物（PM），主要来自烧结机配料和整粒筛分，球团配料和焙烧，高炉矿槽、出铁场、热风炉、煤粉制备，转炉电炉、铁水预处理，精炼、连铸切割、火焰清理、钢渣处理，石灰窑、白云石窑等，轧钢热处理炉、精轧机、拉矫、精整、修磨、焊接等有组织排放。原料系统的供卸料设施、烧结、球团、炼铁、炼钢、轧钢等工序的无组织排放。二是二氧化硫（SO2），主要来自烧结机头、烧结机尾、球团焙烧、炼铁热风炉、轧钢热处理炉及自备电厂等燃煤、燃气公共单元的有组织排放。三是氮氧化物（NOX），主要来自烧结机机头、球团焙烧、炼铁热风炉、轧钢热处理炉及自备电厂燃煤、燃气公共单元的有组织排放。此外，氟化物和氯化氢主要集中在烧结和冷轧工序，特殊钢酸洗和电渣冶金也有氟化物产生，二恶英主要集中在烧结工序和电炉炼钢工序。
四、污染治理对策分析
近年来，随着大气治理形势的日益严峻，企业治理提升改造工作也在不断强化。以某钢厂为例，自2009年以来，在封闭料场、烧结机烟气脱硫脱硝、高炉出铁场烟尘治理、转炉无组织烟尘收集除尘改造等方面不断加大投入，使得该企业在同行业中树立了标杆。但随着大气治理标准的不断加大，该钢厂仍需要进一步开展深度治理，特别是在超低排放上提出了更为严格的要求。
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目前，先进的污染治理技术主要从几个方面开展：一是在除尘设备选用上，主要采取除尘效率高的湿式静电除尘器、覆膜滤料袋式除尘器、滤筒除尘器等先进工艺；二是在烟气脱硫脱硝治理上，尽管目前绝大部分企业已经建设了脱硫脱硝装置，但由于治理工艺的不同，脱硫脱硝效率还有待进一步提高，应进一步实施增容提效改造等措施，开展“消白”工程，使净化后的烟气进一步进行冷凝、收集等措施，实现烟羽“消零”；三是针对高炉煤气实施精脱硫工程，减少二氧化硫排放；四是对高炉热风炉、轧钢热处理炉采用低氮燃烧技术，降低氮氧化物排放量。
无组织排放是钢铁企业难以管控的重点和难点，在无组织管控方面，一是物料的储存和运输。粉状物料采用料仓、储罐等方式密闭储存，场内转运采用管状带式输送机、气力输送设备、罐车等方式密闭输送；块状或粘湿物料采用密闭料仓或封闭料棚等方式储存，厂内转运同样采用管状带式输送机等方式密闭输送，或采用皮带通廊等方式密闭输送；其他物料堆存采用喷淋等抑尘措施。物料输送落料点等配备集气罩和除尘设施，或采取喷雾等抑尘措施；物料出口设置车辆冲洗装置，厂区道路硬化。二是生产环节的排放。烧结机、烧结矿环冷机、球团焙烧设备、高炉炉顶上料、矿槽、高炉出铁场、混铁炉、炼钢铁水预处理、转炉、电炉、精炼炉、石灰窑、白云石窑等生产环节是产生无组织的关键点，治理工艺主要是对各生产设施和环节进行封闭或安装除尘设施的方式，达到不产尘、无外逸。
除此之外，完善监测监控机制也是降低污染物排放的重要手段。钢铁行业必须要建立环保监测系统，对生产状况和污染物排放状况进行实时监督。建立实时监控的数据，包括：实时的烟气流量、污染物排放浓度等等，并判断污染物的排放是否达标，避免由于生产过程中出现问题从而将未达标的污染物排放到环境中的状况。
五、积极推进超低排放改造
《钢铁企业超低排放改造工作方案(征求意见稿)》划定了超低排放改造时间要求，即：2020年10月底前，完成京津冀及周边(大气传输通道城市)、长三角、汾渭平原等大气污染防治重点区域;2022年底前，完成珠三角、成渝、辽宁中部、武汉及其周边、长株潭、乌昌城市群等地;到2025年，所有具备改造条件的钢铁企业力争实现超低排放。因此，钢铁企业可以对照现有环保设施水平，按照上述要求，时间从紧的原则，进行超低排放改造的时序规划，合理安排改造资金，避免短期资金压力;对于铁-钢-材平衡匹配刚性较强的钢铁企业，还应做好生产设施大修计划，与超低排放改造同步实施，联动进行。
在超低排放治理上，以烧结机头超低排放改造作为改造的关键。烧结机头现有除尘工艺主要包括静电除尘器、湿法静电除尘器;脱硫工艺分别湿法和干法，湿法包括石灰石-石膏法、双碱法、氧化镁法、氨法等，干法包括循环流化床法、密相干塔法、旋转喷雾法、活性炭法等，脱硝工艺包括选择性催化还原法、氧化法等。
在烧结机头超低排放改造实施过程中，对于采用石灰石-石膏法等湿法脱硫工艺的钢铁企业，由于湿法脱硫效率高，运行稳定，通过原料源头控制协同，能够满足超低排放要求，从节约投资的角度，建议保留;中高温催化还原(SCR)脱硝工艺技术在火电厂已实现大规模稳定运行，脱硝效率高，催化剂选择性大，可以作为配套脱硝设施的首选;对于采用其他脱硫工艺的钢铁企业，在活性炭(活性焦)资源较充足、副产品硫酸能够就地消化，且能够承受较高投资和运行成本的前提下，可以考虑改为活性炭(活性焦)脱硫脱硝一体化工艺。
此外，在选择脱硫、脱硝工艺过程中还应考虑设施的运行控制要求、有无二次污染等其他关键影响因素。
参考文献
[1]重污染天气重点行业应急减排措施制定技术指南
[2]王亮等，钢铁工业污染物超低排放及对策思考【J】冶金动力，2019（03）
[3]钢铁行业中主要污染物分析及防治对策
论文作者:刘立军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/16
标签：钢铁企业论文; 超低论文; 高炉论文; 钢铁论文; 污染物论文; 设施论文; 湿法论文; 《基层建设》2019年第30期论文;