HJ-BAT-005 钢铁行业炼钢工艺污染防治最佳可行技术指南（试行）

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HJ-BAT-005

环境保护技术文件

钢铁行业炼钢工艺

污染防治最佳可行技术指南（试行）

Guideline on Best Available Technologies of Pollution Prevention and

Control for Steel-making Process of the Iron and Steel Industry（on Trial）

环境保护部

2010 年12 月

前言………………………………………………………………………………………………………I

1 总则……………………………………………………………………………………………………1

1.1 适用范……………………………………………………………………………………………1

1.2 术语和定义………………………………………………………………………………………1

2 生产工艺及污染物排放…………………………………………………………………………1

2.1 生产工艺及产污环节…………………………………………………………………………1

2.2 污染物排放………………………………………………………………………………………2

3 炼钢工艺污染防治技术…………………………………………………………………………4

3.1 工艺过程污染预防技术………………………………………………………………………4

3.2 大气污染治理技术………………………………………………………………………………5

3.3 水污染治理技术…………………………………………………………………………………7

3.4 固体废物综合利用及处理处置技术…………………………………………………………8

3.5 噪声污染治理技术……………………………………………………………………………11

3.6 炼钢工艺污染防治新技术……………………………………………………………………11

4 炼钢工艺污染防治最佳可行技术……………………………………………………………12

4.1 炼钢工艺污染防治最佳可行技术概述……………………………………………………12

4.2 工艺过程污染预防最佳可行技术…………………………………………………………14

4.3 大气污染治理最佳可行技术………………………………………………………………14

4.4 水污染治理最佳可行技术……………………………………………………………………18

4.5 固体废物综合利用及处理处置最佳可行技术…………………………………………18

4.6 最佳环境管理实践……………………………………………………………………………19

前言

为贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》，加快建立环境技术

管理体系，确保环境管理目标的技术可达性，增强环境管理决策的

科学性，提供环境管理政策制定和实施的技术依据，引导污染防治

技术进步和环保产业发展，根据《国家环境技术管理体系建设规划》，

环境保护部组织制订污染防治技术政策、污染防治最佳可行技术指

南、环境工程技术规范等技术指导文件。

本指南可作为钢铁行业炼钢工艺生产项目环境影响评价、工程

设计、工程验收以及运营管理等环节的技术依据，是供各级环境保

护部门、规划和设计单位以及用户使用的指导性技术文件。

本指南为首次发布，将根据环境管理要求及技术发展情况适时

修订。

本指南由环境保护部科技标准司提出。

本指南起草单位：中冶建筑研究总院有限公司、北京市环境保

护科学研究院、中钢集团天澄环保科技股份有限公司。

本指南由环境保护部解释。

— 1 —

1 总

1.1

1.2

1.2.

2 生

2.1

则

适用范围

本指南适用于具有炼钢工艺的钢铁生产企业。

术语和定义

1 最佳可行技术

是针对生产、生活过程中产生的各种环境问题，为减少污染物

排放，从整体上实现高水平环境保护所采用的与某一时期技术、经

济发展水平和环境管理要求相适应、在公共基础设施和工业部门得

到应用、适用于不同应用条件的一项或多项先进、可行的污染防治

工艺和技术。

2 最佳环境管理实践

是指运用行政、经济、技术等手段，为减少生产、生活活动对

环境造成的潜在污染和危害，确保实现最佳污染防治效果，从整体

上达到高水平环境保护所采用的管理活动。

产工艺及污染物排放

生产工艺及产污环节

炼钢工艺是指以铁水或废钢为原料，经高温熔炼、提纯、脱碳、

成分调整后得到合格钢水，并浇铸成钢坯的过程。

炼钢生产工艺序主要包括铁水预处理、转炉或电炉冶炼、炉外

精炼及连铸等工序。根据工序组合的不同，可生产碳钢、不锈钢和

特钢，工艺流程及产污环节基本类似。

炼钢生产方法主要有转炉炼钢和电炉炼钢，其工艺流程及产污

环节分别见图 1 和图 2。

— 2 —

2.2

2.2.

污染物排放

炼钢工艺产生的污染包括大气污染、水污染、固体废物污染和

噪声污染，其中大气污染（颗粒物）是主要环境问题。

1 大气污染

炼钢工艺产生的大气污染物主要为颗粒物，还包括少量的一氧化

碳、氮氧化物、二氧化硫、氟化物（主要成分为氟化钙）、二噁英、

铅、锌等。

炼钢工艺主要大气污染物及来源见表 1。

图 1 转炉炼钢工艺流程及产污环节

图 2 电炉炼钢工艺流程及产污环节

表 1 炼钢工艺主要大气污染物及来源

工序产污节点主要污染物

铁水预处理铁水倒罐、前扒渣、后扒渣、清罐、预处理过程等颗粒物

吹氧冶炼（一次烟气） CO、颗粒物、氟化物（主要成分为CaF2）

转炉炼钢

兑铁水、加废钢、加辅料、出渣、出钢等（二次烟气）颗粒物

吹氧冶炼（一次烟气）

电炉炼钢

加废钢、加辅料、兑铁水、出渣、出钢等（二次烟气）

颗粒物、CO、NO

、氟化物（主要成

分为CaF2）、二噁英、铅、锌等

精炼

钢包精炼炉（LF）、真空循环脱气装置（RH）、真空脱

气处理装置（VD）、真空吹氧脱碳装置（VOD）等设施

的精炼过程

颗粒物、CO、氟化物（主要成分为

CaF2）

连铸中间罐倾翻和修砌、连铸结晶器浇铸及添加保护渣、火

焰清理机作业、连铸切割机作业、二冷段铸坯冷却等颗粒物

原辅料输送、地下料仓、上料系统、钢渣处理等颗粒物

其他

中间罐和钢包烘烤 SO2、NO

— 3 —

— 4 —

2.2.

3 炼

3.1

3.1.

2 水污染

炼钢工艺产生的废水主要为转炉煤气洗涤废水和连铸废水，主

要污染物为悬浮物和石油类污染物，生产废水经处理后循环利用。

3 固体废物污染

炼钢工艺产生的固体废物主要为钢渣和除尘灰（泥），还包括少

量的氧化铁皮、废油、废钢、废耐火材料、脱硫渣等，其中废油属

危险废物。

4 噪声污染

炼钢工艺产生的噪声分为机械噪声和空气动力性噪声，主要噪

声源包括转炉、电炉、蒸汽放散阀、火焰清理机、火焰切割机、煤

气加压机、吹氧阀站、空压机、真空泵、各类风机、水泵等。在采

取噪声控制措施前，各主要噪声源强通常在 85～130dB(A)之间。

钢工艺污染防治技术

工艺过程污染预防技术

1 烟气余热回收技术

烟气余热回收技术是转炉一次高温烟气或电炉烟气进入除尘系

统前，通过汽化冷却烟道或余热锅炉回收余热并产生蒸汽。

该技术可回收余热，间接减少污染物排放。

该技术适用于炼钢工艺转炉一次烟气和电炉烟气的余热回收。

2 蓄热式钢包烘烤技术

蓄热式钢包烘烤技术是利用高温烟气在蓄热体内预热助燃空气

和煤气，并进行封闭式钢包烘烤。

— 5 —

3.1.

3.2

3.2.

该技术可提高煤气利用率，提高钢包温度，缩短烘烤时间，降

低能耗，间接减少污染物排放。

该技术适用于炼钢工艺钢水保温烘烤和用耐火材料修补后的钢

包烘烤。

3 连铸坯热送热装技术

连铸坯热送热装技术是直接把热铸坯送至轧机轧制或送加热炉

加热后轧制。

该技术可节约能源，缩短生产周期，间接减少污染物排放。

该技术适用于连铸工序与轧钢工艺布局衔接紧密的钢铁生产企

业。

4 废钢分拣预处理技术

通过对废钢进行分选，最大限度地减少含油脂、油漆、涂料、

塑料等含氯有机物和放射性物质废钢的入炉量，并对分选出的含有

机物的废钢进行除油、焚烧或热解等加工处理，从源头减少电炉工

序二噁英的生成量。

该技术适用于电炉炼钢工艺废钢预处理工序。

大气污染治理技术

1 烟气捕集技术

根据不同废气来源，采用排烟罩、第四孔排烟、密闭罩、屋顶罩、

导流罩、炉盖侧吸罩、半密闭罩、移动式顶吸罩、移动式切割操作室

等进行烟气捕集。

2 除尘技术

— 6 —

3.2.

2.1 袋式除尘技术

袋式除尘技术是利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行净化。

该技术除尘效率高，适用范围广，可同时去除烟气中的氟化物、

二噁英和重金属。

该技术适用于炼钢工艺中除转炉一次烟气外其他含尘废气的治

理。

2.2 LT干法除尘技术

LT 干法除尘技术是将转炉一次高温烟气经蒸发冷却器降温、调

质及粗除尘后，通过圆筒型静电除尘器进行精除尘，同时回收煤气。

该技术除尘效率高，不产生废水，可回收大量蒸汽，收集的除

尘灰可热压块后利用；系统阻损小（约 8～8.5kPa），占地面积少，

运行费用低，但一次性投资费用高。

该技术适用于炼钢工艺转炉一次烟气除尘和煤气净化回收。

2.3 第四代OG系统除尘技术

第四代 OG 系统除尘技术是将转炉一次高温烟气经蒸发冷却塔降

温、调质及粗除尘后，采用 RSW 型环隙式可调喉口的二级文氏管进

行精除尘，同时回收煤气。

该技术除尘效率较高，设备国产化程度高，工艺流程简洁，单

元设备少，一次性投资费用低；但系统阻损较大（约 15kPa），运行

费用较高，用水量较大，有废水产生。

该技术适用于炼钢工艺转炉一次烟气除尘和煤气净化回收。

2.4 第三代OG系统除尘技术

— 7 —

3.2.

3.3

3.3.

第三代 OG 系统除尘技术是将转炉一次高温烟气经蒸发冷却塔降

温、调质及粗除尘后，采用 R-D 可调喉口的二级文氏管进行精除尘，

同时回收煤气。

该技术除尘效率低，外排废气含尘浓度约 100mg/m3。

该技术的设备国产化程度高，一次性投资费用较低；但单元设

备多，系统易结垢、阻损大（约 20kPa），运行费用高，用水量大，

有废水产生。

3 二噁英治理技术

在确保废钢清洁入炉的前提下，通常采取以下措施减少电炉烟

气中二噁英的排放：

最大限度地捕集电炉烟气，减少二噁英的无组织排放。

烟气急冷技术：通过在汽化冷却烟道上设计一段急冷烟道，使

用具有双相喷嘴的喷淋冷却装置对电炉烟气进行急冷，使其在不超

过 1 秒的停留时间内从约 650℃快速降到 200℃以下，避开二噁英生

成的温度区间（200～550℃），避免二噁英的再次合成。

高效过滤技术：利用袋式除尘器的高效过滤作用，在除尘的同

时将大部分二噁英截留在粉尘中。

水污染治理技术

1 混凝沉淀法废水处理技术

混凝沉淀法是在废水中投加一定量的高分子絮凝剂，使废水中

的胶体颗粒与絮凝剂发生吸附架桥作用形成絮凝体，通过重力沉淀

与水分离。

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