钢铁厂的固体废物管理

钢铁厂的固体废物管理

一般来说，钢铁行业在通过各种工艺处理材料时会产生大量的固体废物。这些固体废物有许多有价值的产品，如果回收经济，可以再利用。世界各地的钢铁行业已经采取了许多创新措施，并继续采取进一步措施，以实现这些废物的 100% 利用率，最终目标是提高钢铁行业的运营效率和经济性。这些措施不仅降低了废物处理成本和环境污染，而且为现有工艺提供了大量的铁矿石和熔剂材料以及燃料率优势，从而节省了相应的原材料。

钢铁行业是资本和能源密集型行业，产量非常高。行业内的流程链很长。应用了许多不同的技术，该行业对环境产生了重大影响。世界钢铁工业关注的主要问题之一是处理不同加工阶段产生的废物。由于自然驱动成本效益，采用这种将废物转化为财富，从而将废物作为副产品处理的废物回收技术的趋势越来越大。这导致了旨在开发零废物技术的目标。将钢铁厂废料经济地转化为财富的技术也为潜在的企业家提供了新的商机。

根据世界钢铁协会 (WSA) 的规定，世界钢铁行业以多种方式应用减量化、再利用和回收 (3'R's) 原则，以提高行业的可持续性。因此，该行业已大大减少了对原材料的需求。在 1970 年代和 1980 年代，现代钢厂生产 1 吨钢平均需要 1.44 吨原材料。通过对研究、技术改进和良好规划的投资，如今的钢铁行业生产 1 吨钢只需 1.15 吨投入，这意味着减少了 21%。

如今，对“固体废物”和“副产品”这两个词的解释存在很多重叠之处。事实上，钢铁工业中的一些固体废物是钢铁生产过程中材料在各种加工过程中产生的必不可少的副产品。例如，直到最近十年，钢铁工业产生的炉渣、粉尘和污泥都被称为固体废物，但现在这个术语已被这些废物的副产品所取代。由于废物的密集再利用，一些固体废物现在越来越多地被称为“副产品”。

根据 WSA，回收的副产品（与副产品可互换使用的术语）可以在炼钢过程中回收或出售以供其他行业使用。联产品的使用支持钢铁行业的可持续性。它可以防止垃圾填埋，减少二氧化碳排放，并有助于保护自然资源。副产品的销售在经济上也是可持续的。它为钢铁生产商创造收入，并为利润丰厚的全球行业奠定了基础。一些钢铁生产商报告说联产品利用率和回收率高达 99%。钢铁和粗钢生产的主要副产品是炉渣、粉尘、废钢和污泥。

钢铁工业过程中产生的固体废物的处置是主要关注点。因此，钢铁行业需要采用减少、再利用和回收（3 Rs）理念和有效的废物管理。

以下是钢铁行业各个生产过程中的主要固体废物/副产品/副产品。

炼焦

冶金焦生产过程中产生的主要固体废物有煤尘、焦尘、焦油污泥和酸性污泥。煤尘通过混合煤回收。通过将煤粉添加到烧结矿料混合物中，煤粉也可以与焦炭粉一起回收。焦油污泥被添加到混煤中以提高其密度。酸性污泥在处置前需要进行中和处理。

烧结制造

烧结过程中产生的固体废物是粉尘和污泥。粉尘在烧结机制造车间、旋风分离器和 ESP（静电除尘器）处产生。污泥在水处理厂的澄清池中产生。这些粉尘和污泥富含铁 (Fe)，并含有大量的石灰 (CaO)、氧化镁 (MgO) 和碳 (C)。这些材料是在烧结制造中回收利用的非常好的材料。这些材料要么与铁矿石粉混合，要么被压块回收。

制粒厂

颗粒厂产生的主要固体废物是粉尘和尺寸过小的生颗粒。这两者都在颗粒饲料材料中回收。

高炉炼铁

高炉 (BF) 炼铁过程中产生的固体废物有粉尘、料库的炉料筛分、铸造室流道堵塞、铸造室渣土、高炉渣、烟道粉尘、GCP 粉尘或污泥、耐火废物和铁水(HM) 钢包头骨。

粉尘和筛分物在烧结生产中被回收。铸造厂流道堵塞物要么作为废铁出售以重新熔化，要么在炼钢车间回收。铸造厂渣作为填埋材料倾倒。

大部分高炉矿渣被造粒并出售给水泥制造商用于制造高炉矿渣水泥。少量高炉渣被风冷。风冷高炉渣要么作为垃圾填埋场倾倒，要么用于钢铁厂内的道路维修。在任何一种情况下，渣中的铁污染都会被分离出来并出售用于重熔。

烟道粉尘和 GCP 干粉尘（在干气清洁的情况下）在烧结生产中回收。来自澄清池的 GCP 湿污泥（在湿法气体净化的情况下）被干燥，或者在原料场与铁矿石粉混合，或者在烧结生产中压块和回收。

钢包修理厂的耐火废料被出售，耐火材料制造商将其用于制造砂浆。 HM钢包头骨通过落锤或刺破破碎，破碎后的头骨作为废铁出售或用于炼钢车间。

直接还原制铁

在通过直接还原的炼铁过程中，主要的固体废物是焦炭（在工厂使用煤基技术的情况下）、粉尘（煤和铁）、尺寸不足的 DRI（直接还原铁）和 DRI 废品。炭在自备电厂中用作锅炉的燃料。烧结厂使用煤粉和铁粉。煤尘也可用于锅炉。铁粉也可以卖给水泥厂家。在炼钢车间将尺寸过小的 DRI 压块并与 DRI 一起使用。 DRI 废品在此过程中被回收。

猪铸造

铁水生猪铸造过程中，会产生夹板、浇道堵塞和石灰泥等废料。板果酱和流道果酱在加工后作为废铁出售。石灰泥用于中和。

碱性氧气炼钢

BOF炼钢中的主要废料是转炉渣、废钢、废耐火材料、转炉渣和气体净化厂（GCP）污泥。除了 GCP 污泥外，所有其他废物通常都是在混合状态下产生的，这意味着在生成过程中，一种废物会被其他废物污染。因此，分拣是炼钢废料回收利用的一个非常重要的步骤。

来自澄清池的 GCP 湿污泥经过干燥后，要么与原料场的铁矿石粉混合，要么在烧结生产中压块并回收利用。

去除废料后的转炉炉渣在烧结混合物中回收，作为石灰石的替代品。转炉渣还用于道路维修、铁路道砟和土壤改良剂。

从转炉炉渣和渣中取出的废料在转炉中回收用于冷却目的。钢包通过或转炉通过也会产生废钢，但这种现象很少见。

转炉废渣和耐火废料被清除，余量用于填埋。

耐火废物通常有两种类型。第一种是从使用过的转炉炉衬中提取出来的，主要由镁碳耐火材料组成。这些未被污染的耐火材料大部分用于转炉底部修补。第二种是钢包耐火废料。如果这些废物是碱性废物，则它们的处理方式与转炉耐火废物类似。如果是氧化铝，则耐火废料用于制造砂浆。

电炼钢

电钢炼钢的主要废料是EAF（电弧炉）GCP粉尘、炉渣、废钢和废耐火材料。镁碳废质耐火材料在电弧炉中用作调渣剂。

电弧炉 (EAF) 炉渣由于其高结晶度和高铁含量，目前还没有完善的潜在回收方法。矿渣的碱度指数（BI）一般在 1.2-1.8 之间，属于低水力 Merwinite 组。由于氧化铁含量高，研磨性指数（用于衡量将特定材料研磨至给定尺寸所需的能量）也很高。这使得电弧炉矿渣的进一步研磨和加工需要消耗大量能源。矿渣已被用作筑路的有效骨料。电炉渣也开发了玻化陶瓷砖。

连续投射

连铸过程中产生的主要废料是连铸氧化皮、耐火废料、废钢、炉渣和渣土。这里也会产生混合状态下的废物，需要先进行分拣，以区分不同类型的废物。

连铸氧化皮在烧结厂回收利用。废钢在炼钢过程中被回收。其他废料用作填埋场。

轧钢厂

轧钢厂产生的主要固体废料有轧钢氧化皮、再热炉耐火废料和废钢。

轧机氧化皮在烧结厂回收。废钢在炼钢车间回收。耐火废料视情况而定，要么用于制造砂浆，要么被倾倒。

石灰煅烧

煅烧厂产生的固体废物是石灰石和白云石筛分、石灰粉和石灰粉。石灰粉和石灰粉在烧结厂或炼钢车间被压块和回收。石灰石和白云石筛分在烧结厂回收利用。

热电厂

电厂产生的主要固体废物是飞灰和底灰。粉煤灰用于水泥生产。在一些植物灰被送到灰池。灰池回收的灰用于提高灰池的堤坝高度。

固体废物管理

固体废物的废物管理包括产生、预防、表征、监测、处理、处理、再利用和残余处置。它要求员工和管理层有新的态度。传统思维把所有的责任都交给了几个负责它的专家。新的重点是让每一位员工都负责废物管理。固废管理的重要性是生产型管理者和工人要学习的。对于有效的固体废物管理，他们的参与与合作至关重要。