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附件三: HJ-BAT-006 环境保护技术文件钢铁行业轧钢工艺 污染防治最佳可行技术指南 (试行) Guideline on Best Available Technologies for Pollution Prevention and Control for Rolling Process of the Iron and Steel Industry(on Trial) 环境保护部2010 年12 月目次前言…I

1 总则…1 1.

1 适用范围…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…1 2.2 污染物排放…7

3 轧钢工艺污染防治技术…10 3.1 工艺过程污染预防技术…10 3.2 大气污染治理技术…11 3.3 水污染治理技术…13 3.4 固体废物综合利用及处理处置技术…17 3.5 噪声污染治理技术…18 3.6 轧钢工艺污染防治新技术…18

4 轧钢工艺污染防治最佳可行技术…19 4.1 轧钢工艺污染防治最佳可行技术概述…19 4.2 工艺过程污染预防最佳可行技术…19 4.3 大气污染治理最佳可行技术…21 4.4 水污染治理最佳可行技术…26 4.5 固体废物综合利用及处理处置最佳可行技术…31 4.6 最佳环境管理实践…32 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轧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. I ―

1 ―

1 总1.1 1.2 1.2. 1.2.

2 生2.1 则 适用范围 本指南适用于具有轧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 轧钢工艺是指以钢坯为原料,经备料、加热、轧制及精整处理, 最终加工成成品钢材的生产过程.轧钢工艺主要分为热轧和冷轧, 产品包括板带材、棒/线材、型材和管材等.典型的轧钢工艺流程见 图1,各主要工序工艺流程及产污环节见图 2. 板坯方坯、矩形坯 各类板/卷 热轧板/卷 酸洗-冷轧联合机组(2) 酸洗板/卷 冷轧板/卷 彩涂机组(7) 彩涂板/卷 热镀锌板/卷 电镀锌/锡板/卷 冷轧硅钢板/卷 热连轧机组(1) 棒/线材轧制机组(12) 型材轧制机组(13) 棒/线材 型材 热轧无缝钢管机组(14) 冷轧/冷拔无缝钢管机组(15) 焊缝钢管机组(16) 连续退火机组(4) 连续热镀锌机组(6) 连续电镀锌/锡机组(5) 冷轧硅钢机组(8-10) 酸洗机组(3) 中(宽)厚板轧制机组(11) 连铸机中(宽)厚板 管坯 热轧无缝钢管 冷轧/冷拔无缝钢管 焊缝钢管 板带材 棒/线材 型材 管材 含热轧板/卷、冷轧板/卷图1轧钢工艺流程 注:图中所示为碳钢产品生产工艺流程;

在不锈钢产品生产中,为获得更好的产品质量,通 常还需在轧制前/后进行退火、酸洗(硝酸+氢氟酸)等处理. ―

2 ― (1)热连轧生产工序 (2)酸洗-冷轧联合生产工序 (3)酸洗生产工序 (4)连续退火生产工序 图2轧钢工艺各主要工序工艺流程及产污环节 ―

3 ― 开卷切头焊接碱洗、清洗 热风烘干 化学处理 初涂烘烤精涂热镀锌卷 固废、噪声 碱雾、浓碱及乳化 液废水、稀碱含油 废水 粉尘 彩涂商品卷 烘烤冷却、烘干 表面检查 分卷、卷取 称重、打捆 噪声 有机废气 常化酸洗 热轧硅钢卷 粉尘 高性能取向硅钢 (HiB) 酸雾 油雾 油雾 有机废气 有机废气 固废、噪声 一次冷轧 焊接并卷 中间脱碳退火 二次冷轧 最终脱碳退火 涂隔离层 高温二次再结晶退火 涂绝缘层 热拉伸平整 切边分卷或切板 检查、包装 燃烧废气 燃烧废气 燃烧废气 (5)连续电镀锌/锡生产工序 (6)连续热镀锌生产工序 (7)彩涂生产工序 (8)冷轧硅钢(HiB)生产工序 图2轧钢工艺各主要工序工艺流程及产污环节(续) ―

4 ― (9)冷轧硅钢(GO)生产工序 (10)冷轧硅钢(CRNO)生产工序 (11)中(宽)厚板轧制生产工序 (12)棒/线材轧制生产工序 图2轧钢工艺各主要工序工艺流程及产污环节(续) ―

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6 ― 开卷平整端部剪切及焊接 活套、成型 焊接 预矫正 热处理 定径、矫直 涡流检测 各类板/卷 粉尘 燃烧废气 固废、粉尘 焊缝钢管 噪声 切断水压试验 酸洗噪声 固废、噪声 检查、包装 酸雾、酸性废水 (13)型材轧制生产工序 (14)热轧无缝钢管生产工序 (15)冷轧/冷拔无缝钢管生产工序 (16)焊缝钢管生产工序 图2轧钢工艺各主要工序工艺流及产污环节(续) 2.2 2.2. 2.2. 2.2. 污染物排放 轧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,其中水污染(冷轧废水)是主要环境问题.

1 大气污染 轧钢工艺产生的大气污染为少量的燃烧废气(含烟尘、二氧化 硫、氮氧化物等) 、粉尘、油雾、酸雾、碱雾和挥发性有机废气(VOC) 等.

2 水污染 轧钢工艺产生的废水分为热轧废水和冷轧废水,其中以冷轧废 水为主. 热轧废水主要为轧制过程中的直接冷却废水,含有氧化铁皮及 石油类污染物等,且温度较高;

热轧废水还包括设备间接冷却排水、 带钢层流冷却废水,以及热轧无缝钢管生产中产生的石墨废水等. 冷轧废水主要包括浓碱及乳化液废水、稀碱含油废水、酸性废 水,还包括少量的光整废水、湿平整废水、重金属废水(如含六价 铬、锌、锡等)和磷化废水等.

3 固体废物污染 轧钢工艺产生的固体废物主要为冷轧酸洗废液(包括盐酸废液、 硫酸废液、硝酸-氢氟酸混酸废液) ,还包括除尘灰、水处理污泥(包 括少量含铬污泥、含重金属污泥) 、锌渣和废油(含处理含油废水中 产生的废滤纸带)等,其中含铬污泥、含重金属污泥、锌渣及废油 属危险废物. ―

7 ― ―

8 ― 2.2.4 噪声污染 轧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 源包括各类轧机、剪切机、卷取机、矫直机、冷/热锯和鼓风机等. 在采取噪声控制措施前,各主要噪声源源强通常在 85~130dB(A)之间. 轧钢工艺主要污染物及来源见表 1. ―

9 ― 表1轧钢工艺主要污染物及来源 废气废水固体废物 含重金属废水 工序 燃烧 废气 [1] 粉尘油雾 酸雾碱雾 有机 废气 直接 冷却 废水 间接 冷却 排水 [2] 层流 冷却 废水 石墨 废水 酸性 废水 浓碱 及乳 化液 废水 稀碱 含油 废水 光整 废水 湿平 整废 水 磷化 废水 六价铬 Zn Sn 除尘灰水处 理污 泥废酸废油 锌渣 噪声 热连轧机组 酸洗-冷轧联合机组 酸洗机组 废酸再生机组[3] 连续退火机组 连续电镀锌机组 [4] 连续电镀锡机组 [4] 连续热镀锌机组 [4] 彩涂机组 [4] 冷轧硅钢机组 板材 带材 中(宽)厚板轧制机组 棒材 线材 棒/线材轧制机组 型材 型材轧制机组 热轧无缝钢管机组 冷轧/冷拔无缝钢管机组 管材 焊缝钢管机组 不锈钢产品 [4] 注:[1] 燃烧废气通过工艺过程污染预防技术即可得到有效控制,通常无需治理;

[2] 间接冷却排水水质较好,通常经冷却处理即可返回系统循环使用;

[3] 废酸再生机组为酸洗废液的处理处置设备,属环保设备,但运行中有废气产生;

[4] 采用无铬钝化工艺无含铬废水产生.

3 轧3.1 3.1. 钢工艺污染防治技术 工艺过程污染预防技术

1 加热炉/热处理炉污染减排技术 加热炉/热处理炉污染减排技术是在钢坯加热及热处理过程中, 为节省燃料和减少污染物排放采用的一类技术,包括蓄热式燃烧技 术、富氧燃烧技术、低氮氧化物燃烧技术和燃用低硫燃料等.各种 技术的原理及特点见表 2. 该类技术适用于轧钢工艺各类加热炉及热处理炉(含退火炉、 淬火炉、回火炉、正火炉和常化炉等) . 表2各种加热炉/热处理炉污染物减排技术原理及特点 技术名称 技术原理及特点蓄热式燃烧技术 以高风温燃烧技术为核心,利用烟气或废气的余热预热助燃空气,可间接减少 污染物排放. 富氧燃烧技术 以含氧浓度高于21%的富氧气体替代空气参与燃烧,加快燃烧速度、减少废气 排放. 低氮氧化物燃烧技术 采用低氮燃烧器、空气或燃料分级燃烧等方式,减少NOx的产生与排放. 燃用低硫燃料 燃用含硫率低的燃料,减少SO2产生与排放. 3.1.2 浅槽紊流酸洗技术 浅槽紊流酸洗技术是在浅槽酸洗的基础上,在槽内形成良好的 紊流流态,强化酸洗效果. 该技术加强了酸洗中的紊流、热导率和物质传动,可缩短反应 时间,减少酸雾的排放. 该技术适用于各类冷轧产品的酸洗处理. ―

10 ― 3.1. 3.1. 3.2 3.2. 3.2. 3.2.

3 低铬/无铬钝化技术 低铬/无铬钝化技术是以低浓度铬酸盐或钛盐、硅酸盐、钼盐等 替代传统的高浓度铬酸盐进行钝化. 该技术可减轻或避免六价铬对环境的污染. 无铬钝化技术钝化后膜层的耐蚀性已接近甚至在某些方面超过 铬酸盐钝化,但成本相对较高.

4 水基涂镀技术 水基涂镀技术是以水基涂料替代常规有机溶剂进行钢材表面的 涂镀处理. 该技术可减少有毒有害气体排放,适用于对表面涂层要求不高 的冷轧板带的彩涂处理. 大气污染治理技术

1 粉尘治理技术 1.1 塑烧板除尘技术 塑烧板除尘技术是利用塑烧板内部的多微孔结构阻留含尘废气 中的粉尘,阻留下来的粉尘再经压缩空气反吹,落入灰斗进行收集. 该技术除尘效率高,维护费用低,但一次性投资较高. 该技术适用于轧钢工艺热轧工序火焰清理机和精轧机等设备的 除尘. 1.2 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. ―

11 ― 该技术除尘效率高,适用范围广,可附带去除吸附在颗粒物上 的重金属. 该技术适用于轧钢工艺冷轧工序干式平整机、拉矫机、焊机、 抛丸机、修磨机等设备的除尘,以及钢管穿孔吹氮喷硼砂工序、矫 直及精整吸灰工序等的除尘. 3.2. 3.2. 3.2. 3.2. 1.3 湿式电除尘技术 湿式电除尘技术是以放电极和集尘极构成静电场,使进入的含 尘气体被电离,荷电的含尘微粒向集尘极运动并被捕集,在集尘极 释放电荷,并在水雾作用下冲入灰斗,排入循环水池. 该技术除尘效率大于 95%,外排废气含尘浓度低于 50mg/m3 ;

但设 备耗电量大,且有废水产生. 该技术适用于轧钢工艺热轧工序火焰清理机等设备的除尘.

2 酸雾、碱雾、油雾治理技术 2.1 湿法喷淋净化技术 湿法喷淋净化技术是利用........