FINEX工藝主要污染物排放及能耗指標分析

2018-07-27

樊波，王艷民

（1，中冶京誠工程技術有限公司，北京，100176）

1 前言

FINEX工藝是基于COREX工藝，由韓國浦項鋼鐵公司和原奧鋼聯(lián)公司從1992年開始聯(lián)合開發(fā)的新一代熔融還原煉鐵工藝，2003年5月年產量60萬噸的1^#FINEX示范工廠在韓國浦項鋼鐵公司投產，2007年4月年產量150萬噸的2^#FINEX工廠投產，2014年產量200萬噸的3^#FINEX投產，目前韓國浦項鋼鐵公司的2^#FINEX及3^#FINEX在保持商業(yè)化生產運行。

2 FINEX工藝概述

經過20多年的研發(fā)、改進及工業(yè)化生產，FINEX工藝日趨成熟，是目前世界上最先進、最環(huán)保的煉鐵新技術之一。FINEX工藝可直接利用粉礦和弱粘結煤生產鐵水，相比傳統(tǒng)高爐流程（包括燒結、球團、焦化、高爐），FINEX工藝省去燒結和球團工藝，不僅節(jié)省原燃料成本和拓寬原燃料適用范圍，而且降低鐵水生產過程的能耗和污染物排放，實現(xiàn)清潔生產。

FINEX工藝由原料儲運、礦石干燥、流化還原、熱態(tài)壓鐵、型煤制備、煤粉噴吹、熔分還原、爐渣處理、CO2脫除，以及配套的制氧等公輔設施組成。FINEX工藝主要流程見圖1。

　FINEX工藝適用的資源范圍寬，使用的原料主要是直徑介于0~8mm的鐵粉礦，礦種涵蓋褐鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦，對礦粉品位、Al2O3含量、粒級的適應性均比高爐強。FINEX為流態(tài)化還原，基本不受原料的還原粉化性能限制。熔融氣化爐內料柱短，可不用或少用焦炭，采用型煤作為主要燃料，對型煤的強度要求低，可以使用80%弱粘性煤種+20%動力煤制作型煤。

　　3 FINEX工藝主要污染物排放分析

　　相比傳統(tǒng)長流程煉鐵工藝(包括燒結、球團、焦化、高爐)，F(xiàn)INEX工藝流程大大簡化，省去了污染物排放大的燒結及球團工序，焦化工序也可基本省去，因此，F(xiàn)INEX煉鐵流程的污染物排放相應降低，下面進行簡要計算分析。本計算選取的污染因子為顆粒物、二氧化硫、氮氧化物，由于目前我國缺少針對鋼鐵企業(yè)冶煉車間無組織源的計算方法,所以本分析中未考慮對應工序的無組織排放。

　　為使得污染物有組織排放值的比較口徑相對合理，以兩種流程噸鐵水的主要消耗指標及對應排放值做比較。其中高爐的爐料結構按燒結礦70%、球團20%、塊礦10%選取，噸鐵入爐耗量按1620kg選取，焦比按噸鐵315kg選取，燒結工序生石灰量按噸礦40kg配比選取。高爐流程副產煤氣發(fā)電的污染物排放值，選取某典型企業(yè)排放值進行估算。FINEX流程及副產煤氣發(fā)電的污染物排放值選取某企業(yè)環(huán)評報告公布的數(shù)據估算[1]。

　　此外，焦化工序排放值選取某企業(yè)清潔生產目標值[2];燒結及球團工序排放指標選取《鋼鐵行業(yè)(燒結球團)清潔生產評價指標體系》(2018版即將發(fā)布稿)清潔生產一級基準值;高爐工序排放指標選取《鋼鐵行業(yè)(高爐煉鐵)清潔生產評價指標體系》(2018版即將發(fā)布稿)清潔生產一級基準值;石灰工序排放指標選取河北省地方標準《石灰行業(yè)大氣污染物排放標準》(DB13/1641-2012)最高排放限額值[3]。基于以上數(shù)據基礎，估算的FINEX流程與高爐流程主要污染物有組織排放比較數(shù)值見表1。