徐 震

（山信軟件股份有限公司萊蕪自動化分公司，山東 濟南 271104）

鋼鐵工業(yè)是滿足我國經(jīng)濟發(fā)展需要的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)，能夠加快經(jīng)濟建設(shè)步伐，促進經(jīng)濟快速發(fā)展。鋼鐵冶金行業(yè)有兩個主要特點：一是材料資源消耗行業(yè)；二是資源密集型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。在冶煉過程中，材料必須經(jīng)過一定的高溫化學(xué)過程，消耗更多的能量，雖然它對社會經(jīng)濟的發(fā)展有著重要的積極影響，但在化學(xué)反應(yīng)過程中也對環(huán)境產(chǎn)生了嚴重的影響。目前，環(huán)境保護已成為人們關(guān)注的焦點，只有加強環(huán)境保護的效果，才能促進企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，因此，必須實施創(chuàng)新管理，采取更有效的環(huán)境保護措施，減少鋼鐵冶金行業(yè)廢氣對環(huán)境的污染。

1 冶金企業(yè)廢氣的特點

冶金企業(yè)在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生一定量的廢氣，特別是二氧化硫、粉塵和含氧氮氣，這些廢氣含有大量污染物，冶金企業(yè)廢氣具有以下特點：

首先，廢氣排放量大，污染范圍廣。冶金企業(yè)是能源密集型企業(yè)，隨著公司規(guī)模的擴大，必然會消耗大量的能源和材料，傳統(tǒng)的生產(chǎn)加工方法，對環(huán)境的影響會很大，據(jù)調(diào)查，冶金企業(yè)的廢氣排放占全國工業(yè)排放的16%。

其次，廢氣中的粉塵顆粒小，吸附能力強。冶金企業(yè)廢氣中的氧化鐵粉塵含量高，粒徑小于10微米，比表面積大，總吸附能力強，造成空氣污染。

第三，冶金公司的排氣溫度為400℃～1000℃；有時高達1400℃～1600℃；高溫氣體處理過程所用的管道和工藝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)需要特殊處理，因此，冶金企業(yè)高溫處理系統(tǒng)直接影響著企業(yè)廢氣處理的水平。

最后，排氣突然，冶金企業(yè)的廢氣經(jīng)常無序排放，而且不同熔點的煙氣含量不同，煙氣凈化控制的主要目標(biāo)是含塵量為90%～93%的一次煙氣，二次煙氣含塵量為7%～10%，二次煙氣的粉塵顆粒分散較好，對環(huán)境的污染比第一種煙氣嚴重。

2 冶金行業(yè)大氣污染物構(gòu)成和危害

2.1 冶金行業(yè)主要大氣污染物

根據(jù)第一次全國污染源調(diào)查的數(shù)據(jù)，冶金行業(yè)的空氣污染物主要包括廢氣、粉塵、氮氧化物和二氧化硫，其中二氧化硫?qū)Υ髿獾奈：ψ畲蟆Ｒ虼?，有必要制定有效的二氧化硫防治計劃。焦?fàn)t和焦炭幾乎用于所有煉鋼過程，在這個過程中，不可避免地會產(chǎn)生廢氣和硫化物廢水，導(dǎo)致污染物在整個鋼鐵生產(chǎn)鏈中產(chǎn)生。在制造過程中，硫化物元素主要以易處理化合物的形式存在于固體中，對環(huán)境的不利影響很小，SO2和H2S等氣態(tài)化合物中約30%的硫是空氣污染的主要原因，其中，鑄鋼等產(chǎn)品含硫量小于10%，進入水中的硫較少，由硫平衡圖可知，氮氧化物處理后冶金廢氣SO2排放量為29301.2t/a[1]。

2.2 硫化物和硫氧化物對環(huán)境的損害

二氧化硫?qū)Υ髿獾闹饕绊懯撬芨街诳諝庵械幕覊m上，使其能長時間停留在空氣中，接觸到人或動物的肺部。二氧化硫可以與水蒸氣結(jié)合形成酸雨，對動植物造成全面的破壞，冶金生產(chǎn)過程中排放的SO2和H2S對動植物和人類有害，導(dǎo)致一系列危險因素。生活在被硫化物污染的大氣中，植物會枯萎、死亡，酸雨導(dǎo)致金屬快速腐蝕，人可能會生病，甚至可能出現(xiàn)嚴重的并發(fā)癥。

3 節(jié)能環(huán)保工作存在的主要問題

雖然我國頁近期也在節(jié)能環(huán)保方面取得了顯著的進步，但仍面臨著潛在的資源短缺和生態(tài)環(huán)境危機，與國外冶金企業(yè)廢氣治理水平存在差距。通過近年來的努力，中國冶金工作取得了最大的進步，環(huán)境保護也取得了很大的進步，大中型企業(yè)關(guān)鍵技術(shù)裝備水平已進入國際先進水平，能源經(jīng)濟和環(huán)境保護水平與外資企業(yè)整體水平的差距正在逐步縮小，一些指標(biāo)甚至處于同一水平。但從整體上看，差異是明顯的，主要表現(xiàn)在：第一，第一，在節(jié)水上有較大差距，每噸鋼材新用水量普遍較高，在節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用上與國外企業(yè)存在較大差異。第二，粉塵排放遠高于大多數(shù)國外冶金企業(yè)。第三，在環(huán)保治理深度上有較大差距，國外把二氧化碳、重金屬的排放都列在排放控制的議程上，而中國才剛剛開始關(guān)注這些排放。第四，環(huán)保意識與管理制度、環(huán)境保護制度上與國外存在明顯差距。在管理成本中沒有環(huán)保意識，節(jié)能技術(shù)在整個行業(yè)應(yīng)用不廣泛。

4 冶金企業(yè)廢氣污染的控制措施

4.1 控制物料和能源的消耗量

冶金企業(yè)的能源生產(chǎn)直接決定著企業(yè)的實際發(fā)展水平，為了原則上減少冶金企業(yè)實際廢氣處理過程中的廢氣排放，冶金企業(yè)的物質(zhì)消耗和能源消耗也是衡量廢氣環(huán)境績效的重要指標(biāo)，中國冶金工業(yè)生產(chǎn)每噸鋼鐵消耗0.83噸煤，雖然平均值接近世界平均指數(shù)，但中國冶金企業(yè)的能源消耗差異較大，很多企業(yè)在實際生產(chǎn)中仍然消耗過多的能源。為了降低冶金企業(yè)的能耗，需要調(diào)整內(nèi)部生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，不斷提高技術(shù)水平，充分利用生產(chǎn)過程中的二次能源。

4.2 采用清潔生產(chǎn)技術(shù)

采用清潔生產(chǎn)技術(shù)，控制金屬冶金企業(yè)廢氣污染，從源頭上減少廢氣的產(chǎn)生，傳統(tǒng)的生產(chǎn)、設(shè)備和技術(shù)相對落后，生產(chǎn)效率低，成品質(zhì)量差，整個過程污染嚴重。有必要采取污染控制措施，不斷提高生產(chǎn)技術(shù)水平，提高設(shè)備運行效率，減少冶金作業(yè)中的廢棄物排放，高爐噴煤可以從根本上取代傳統(tǒng)的鑄造生產(chǎn)加工方法，并充分利用焦?fàn)t無煙裝煤技術(shù)[2]。

圖1 高爐噴煤系統(tǒng)

4.3 采用有效的污染控制技術(shù)

冶金企業(yè)高效的廢氣污染治理技術(shù)主要包括以下幾個方面：一是采用轉(zhuǎn)爐一次煙氣除塵、煤氣回收技術(shù)，通過全濕未燃法對來自煙道的高溫廢氣進行飽和冷卻，然后通過冷卻管道排放。冶金企業(yè)高效的廢氣污染治理技術(shù)主要包括以下幾個方面：一是采用轉(zhuǎn)爐一次煙氣除塵、煤氣回收技術(shù)，進口輸送的最大允許濃度為1000g/m3，過濾面積可達1440m3，具有較高的實用價值。

圖2 轉(zhuǎn)爐一次干法除塵技術(shù)

4.4 對冶金企業(yè)廢氣進行充分利用

冶金企業(yè)廢氣具有回收利用價值，由于冶金企業(yè)的廢氣溫度較高，可以將回收廢氣，轉(zhuǎn)化為蒸汽和電能。此外，冶金企業(yè)的廢氣中含有大量的金屬，每噸鋼產(chǎn)量可達80公斤的煙塵，金屬含量約50%。鋼鐵生產(chǎn)過程中產(chǎn)生一氧化碳或氣態(tài)氫，每噸鋼鐵產(chǎn)生25%的二氧化碳和30%的煤氣，氣體熱值為3265kJ/m3～3684kJ/m3。

5 鋼鐵冶金企業(yè)治理污染和加強環(huán)保的有效方式

5.1 建設(shè)信息化管理系統(tǒng)

目前，中國已經(jīng)進入了信息時代，信息技術(shù)的應(yīng)用改變了許多行業(yè)的工作方式，給人們的生活帶來了深刻的變化，信息技術(shù)可以及時收集數(shù)據(jù)，科學(xué)地處理和分析數(shù)據(jù)。鋼冶金企業(yè)必須認識到信息技術(shù)對污染治理改革的重要性，積極建立信息管理體系，提高污染治理效果。鋼鐵冶金企業(yè)可以設(shè)計信息管理系統(tǒng)來監(jiān)控生產(chǎn)過程中的排放和污染物類型，一旦超過污染物排放標(biāo)準，可以及時發(fā)出警報，提醒有關(guān)人員采取及時有效的措施對排放的污染物進行處理。此外，它可以收集近期金屬生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物，對這些數(shù)據(jù)進行智能分析，總結(jié)企業(yè)污染控制的最新情況，該信息管理系統(tǒng)可以降低污染控制成本，提高污染控制效率，這是鋼鐵冶金企業(yè)今后治理污染的一個必不可少的重要手段[3]。

5.2 加強管理人員環(huán)保意識

管理者是否對污染控制有良好的理解，對污染控制的實施有重要影響，如果管理意識和環(huán)保意識較低，將對未來的污染控制產(chǎn)生影響。因此，要有效地保護生態(tài)環(huán)境，就必須改變管理者的工作觀念和意識，使他們能夠承擔(dān)責(zé)任，積極參與污染治理過程。大多數(shù)鋼鐵冶金企業(yè)都是國有企業(yè)。要成為環(huán)境治理的先行者，不僅要提高自身的經(jīng)濟效益，更要肩負起為社會做出貢獻的責(zé)任。作為企業(yè)管理者，應(yīng)積極研究政府提出的環(huán)境保護理念或低碳經(jīng)濟發(fā)展政策，轉(zhuǎn)變管理理念，堅決貫徹政府政策要求，定期組織管理人員和技術(shù)人員學(xué)習(xí)國內(nèi)外企業(yè)在污染治理方面的先進經(jīng)驗，學(xué)習(xí)其他企業(yè)的經(jīng)驗，不斷完善污染治理和環(huán)境保護措施。管理者必須提高其他員工的環(huán)境意識，在企業(yè)中營造良好的節(jié)能減排氛圍，使員工將節(jié)能減排作為關(guān)鍵工作之一。鋼鐵企業(yè)要積極發(fā)揮黨建作用，利用黨建活動滲透其他員工的環(huán)保理念，構(gòu)建和諧統(tǒng)一的工作理念。

5.3 引進新型科學(xué)技術(shù)

在當(dāng)前的社會背景下，知識和技術(shù)已經(jīng)成為鋼鐵企業(yè)的核心技能，能夠提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，加速產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型。因此，為了提高污染治理的效率，需要改進污染治理的生產(chǎn)工藝和技術(shù)，利用科技創(chuàng)新減少廢棄物排放。在選擇科學(xué)技術(shù)的過程中，我們可以從兩個方面入手：一是選擇能夠減少污染物排放的技術(shù)，從源頭上防止污染，避免生產(chǎn)過程中浪費對環(huán)境的影響。二是選擇能夠處理和回收污染物的技術(shù)，從而降低污染的嚴重程度，提高資源利用效率，避免資源浪費。從這兩個角度來看，科技創(chuàng)新可以大大提高鋼鐵企業(yè)處理污染物排放的效率。

5.3.1 鋼渣處理技術(shù)的應(yīng)用

在鋼鐵冶金的實際生產(chǎn)過程中，會生產(chǎn)大量的鋼渣。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，2012年全球鋼渣產(chǎn)量約為1.8億噸，鋼渣產(chǎn)量約占企業(yè)鋼鐵總產(chǎn)量的20%，過多的鋼渣會占用大量的土地資源，對環(huán)境造成嚴重的影響。鋼渣處理技術(shù)可通過人工加工應(yīng)用到其他領(lǐng)域，如用鋼渣生產(chǎn)水泥，用鋼渣鋪路，或用鋼渣作為主要回填材料。在農(nóng)業(yè)上，它可以作為化肥生產(chǎn)的原料，鋼渣處理技術(shù)的應(yīng)用有助于緩解土地資源現(xiàn)狀，促進資源的再利用，對環(huán)境保護事業(yè)的發(fā)展具有積極的影響。

5.3.2 應(yīng)用超低排放布袋除塵技術(shù)

布袋除塵技術(shù)可以及時除塵和收集粉塵，防止粉塵污染，由于對污染防治工作的日益重視，當(dāng)局提出了新的超低煙排放標(biāo)準，濃度小于5mg/m3。為了達到超低排放標(biāo)準，需要改進除塵器的濾袋結(jié)構(gòu)，增加豎柱，提高濾袋與花板的協(xié)調(diào)性，避免塑料振動和粉塵泄漏。在濾袋處理過程中，可采用熱熔粘接工藝提高脫墨效果，或采用分級結(jié)構(gòu)作為濾料，提高纖維密度，降低細度，避免脫墨。為了保證環(huán)流的穩(wěn)定性，有必要對過濾風(fēng)速進行科學(xué)的調(diào)節(jié)。如果設(shè)置過高，會增加駕駛風(fēng)險和風(fēng)機能耗，不利于實現(xiàn)極低排放目標(biāo)，除灰參數(shù)也是影響排放濃度的關(guān)鍵因素，技術(shù)人員應(yīng)合理設(shè)置除塵壓力、風(fēng)量等參數(shù)，提高除塵精度[4]。

6 結(jié)語

總之，冶金企業(yè)廢氣污染符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，能有效保護生態(tài)環(huán)境，我們可以在生產(chǎn)中運用清潔技術(shù)，減少生產(chǎn)過程中的能量損失，有效控制冶金企業(yè)的廢氣排放，從各個方面提高冶金企業(yè)廢氣排放控制的質(zhì)量，最終提高污染控制水平，保護生態(tài)環(huán)境，促進企業(yè)健康發(fā)展。