【正文】 生態(tài)環(huán)境影響分析 本項目的“三廢”主要有： ⑴ 廢氣：加熱爐排放的煙道氣。 經(jīng)濟開發(fā)區(qū) 園 周 邊以農(nóng)業(yè)為主，工業(yè)規(guī)模較小。累年年平均相對濕度為 60%，年相對平均濕度最大為 63%，最小為 56%。多年平均蒸發(fā)量小于 ，年平均最大蒸發(fā)量為 毫米，最小為 毫米。年平均氣溫 ℃ ，年最高氣溫 39℃ ，最低氣溫 ℃ .平均無霜期 152～ 170 天。 工業(yè) 園全年盛行風向為西南風，累年年平均風速為 米 /秒，十分鐘最大風速 米 /秒， 10 分鐘最大平均風速 米 /秒。 39 第 六 章 環(huán)境和生態(tài)影響分析 環(huán)境和生態(tài)現(xiàn)狀 新建廠址位于河北省青龍縣 經(jīng)濟開發(fā)區(qū) 內(nèi)，水資源豐富。此加熱爐將應用神霧蓄熱式燃燒技術(shù)，降低排煙溫度，減少能耗?？傻譁p能耗 ＝ 。 爐頂氣出豎爐溫度在 400℃左右，國外同類生產(chǎn)裝置是用濁環(huán)水直接冷卻除塵，不利用熱量，本項目考慮予以回收。從而使 200萬噸焦炭的副產(chǎn)焦爐煤氣能夠 滿足生產(chǎn) 150萬噸 DRI需要；否則，最多只能生產(chǎn) 80萬噸 DRI。如： 焦爐蓄熱室封墻、爐門襯磚、上升管襯磚 均 采用特殊的保溫隔熱材料，減少散熱損失，提高熱工效率 ； 水封式上升管蓋和橋管閥體， 可 減少荒煤氣逸散；新型爐門，密封效果好，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，減少爐門逸散 。 較之 搗固焦爐由于爐容增加，熱效率提高。 節(jié)能措施和節(jié)能效果分析 煉焦工序 煉焦工序 節(jié)能 降耗主要措施是選用焦耐院設計的 搗固焦爐。 能源消耗種類和數(shù)量 表 51能源消耗種類和數(shù)量 序號 一次能源 二次能源 名稱 數(shù)量 轉(zhuǎn)化裝置 名稱 數(shù)量 用途或來源 1 煉焦煤 （干） 315 萬t/a 煉焦爐 冶金 焦（干） 240 萬 t/a 省內(nèi)銷售 粗焦油 11 萬 t/a 粗苯 萬 t/a 初凈化煤氣 1008106m3/a 供直接還原 2 動力煤 萬t/a 氣化爐 燃料氣 2025106m3/a 供加熱焦爐，按 3 級標準 3 電 476106kwh/a 焦 229106 鐵 229106氣 23106 能耗指標計算 設定焦爐煤氣熱值 4000 ，燃料氣熱值 1000 ， 根據(jù) 上表可以計算出： ⑴ 產(chǎn)率指標 成焦率 ％，焦油產(chǎn)率 ％，粗苯產(chǎn)率 ％，煤氣產(chǎn)率 320m3/t干煤。動力煤用恩德氣化爐空氣氣化，用以加熱焦爐和氧化球團廠的氣體燃料。此加熱爐將應用神霧蓄熱式燃燒技術(shù)，降低排煙溫度，減少能耗。安裝直接還原鐵尾氣回收利用裝置，尾氣可回收再利用。 資源節(jié)約措施 本項目需氧化球團直接 來自 園區(qū)內(nèi)球團廠 。 ⑦焦化、燒結(jié)、高爐等鐵前系統(tǒng)的流程長、工藝復雜，導致熱效率低，能源浪費嚴重。而直接還原煉鐵可小型化，因而投資少、建設周期短，可因地制宜地利用當?shù)氐膹碗s原料和多種能源來確定機動的產(chǎn)品方向，工藝靈活性大、適應性強。 ⑤傳統(tǒng)冶金工廠生產(chǎn)規(guī)模大，工藝環(huán)節(jié)多，需要巨額投資。例如，美國在 25 年內(nèi)，碳素鋼廢鋼的 Cu 含量增加了 20％， Ni 含量增加了 倍， Sn 含量增加了 2 倍。 ④社會發(fā)展和科學技術(shù)進步對鋼材質(zhì)量要求越來越高。此外，冶煉廠含有鐵、釩、鈦、鎳等重要資源的粉塵和渣滓， 33 低品位鐵礦石，選礦場的殘渣等，傳統(tǒng)工藝都無法處理。 ③自然界中有用礦物并不都是單獨存在的，常有多種金屬元素共生的情況。 圖 42 不同工藝鋼鐵生產(chǎn)過程中含氧量、含碳量的變化示意圖 從圖 12 可以看出，傳統(tǒng)鋼鐵生產(chǎn)流程是先把鐵礦石過度還原（滲碳）生成鐵水，然后再把鐵水中的碳通過氧化方法脫除精煉成鋼，因此是二步法流程（高爐還原＋轉(zhuǎn)爐氧化）。例如，在高 32 爐煉鐵的還原過程中，當把鐵礦石中鐵和氧分離的同時，還會使相當數(shù)量的 Si、 Mn、 C 等元素進入鐵水，因此鐵水必須進行氧化精煉，去除多余的元素和雜質(zhì) 元素。由于冶金長期巨大的消耗以及焦炭資源的不合理利用，傳統(tǒng)冶煉工藝的生存和發(fā)展將面臨因焦煤資源匱乏而無法生產(chǎn)的尷尬局面。 本項目 與傳統(tǒng)工藝比較分析 傳統(tǒng)的高爐煉鐵工藝流程如圖 11 所示 。河北省及 臨近的山西省煤炭資源豐富， 項目地 交通條件優(yōu)越，臨近秦皇島港口，且有鐵路貫穿， 本 既可立足青龍本縣及遼東地區(qū)的鐵資源，又可立足國外鐵資源， 煤炭 運輸比較便利 。 31 第 四 章 資源綜合利用分析 資源利用方案 本項目需用的主要資源是：鐵精粉、煤炭、水、電。 通過 上述政策可看出，國家、省對循環(huán)經(jīng)濟、高技術(shù)的研發(fā)、推廣是非常重視和支持的。安排原則是著重自主創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化，提高產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力。 國家發(fā)改委辦公廳關(guān)于組織實施循環(huán)經(jīng)濟高技術(shù)產(chǎn)業(yè)重大專項的通知（發(fā)改辦高技 [2020]2289 號）精神：鋼鐵、有色、石化、建材、輕工等流程制造業(yè)，消耗大量的自然資源和能源，在生產(chǎn)過程中伴隨著大量的各種不同形式的排放物，造成較大的環(huán)境污染。實施的原則是：以節(jié)能降耗、污染減排和資源節(jié)約為突破口，以解決關(guān)鍵重大技術(shù)問題為重點，以提升產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平為目標，著力促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和增長方式的轉(zhuǎn)變。重點要在機械、冶金、電力、石油、煤炭等行業(yè)，突破一批關(guān)鍵共性技術(shù)，著力加強重大產(chǎn)業(yè)技術(shù)的系統(tǒng)集成和創(chuàng)新，引導企業(yè)研發(fā)新技術(shù)、新產(chǎn)品，建設產(chǎn)業(yè)化示范工程，提高產(chǎn)業(yè)發(fā)展的質(zhì)量和水平?！薄凹涌礻P(guān)鍵技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。著力推廣應用能源資源優(yōu)化開發(fā)利用技術(shù)、單項節(jié)能改造技術(shù)與節(jié)能技術(shù)的系統(tǒng)集成、節(jié)能型的生產(chǎn)工藝、高性能用能設備、可直接或間接減少能源消耗的新材料，以及節(jié) 約能源、提高用能效率的管理技術(shù)。 高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化十一五規(guī)劃產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點（八）用高新技術(shù)改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中規(guī)定“努力促進節(jié)能降耗。 2020 年起，在冶金、 ?? 7 個行業(yè)，曹妃甸循環(huán)經(jīng)濟示范區(qū)等 10 個園區(qū)和石家莊市、邯鄲市、唐山市、秦皇島市、廊坊市 5 個城市組織開展循環(huán)經(jīng)濟試點示范工作。大力開發(fā) ?? ，鋼鐵、 ?? 等行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈接技術(shù)， ?? 加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟新工藝、新技術(shù)、新設備的推廣和應用；科研院所等相關(guān)單位要大力開展促進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、推廣、信息咨詢服務等活動。增強發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的自主創(chuàng)新能力。 ? 鼓勵企業(yè)加大節(jié)能減排技術(shù)改造和技術(shù)創(chuàng)新投入，增強自主創(chuàng)新能力。實施一批節(jié)能減排重點行業(yè)共性、關(guān)鍵技術(shù)及重大技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)化示范項目和循環(huán)經(jīng)濟高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重大專項?！?安勝礦業(yè) 直接還原鐵項目采用的是氣基豎爐直接還原煉鐵工藝，焦化項目采用的是側(cè)裝搗固煉焦工藝，都屬于國家鼓勵的產(chǎn)業(yè)技術(shù)。 產(chǎn)業(yè)政策分析 國家《鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》關(guān)于產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策方面，“加快培育鋼鐵工業(yè)自主創(chuàng)新能力，支持企業(yè)建立產(chǎn)品、技術(shù)開發(fā)和科研機構(gòu)，提高開發(fā)創(chuàng)新能力，發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的工藝、裝備技術(shù)和產(chǎn)品。 直接還原鐵屬于新興鐵業(yè)發(fā)展項目，符合國家產(chǎn)業(yè)政策，具有較廣闊的市場前景。 28 項目分析 河北青龍經(jīng)濟開發(fā)區(qū) 是發(fā)展鋼鐵產(chǎn)業(yè)較理想的地方 。應積極論證，多方謀劃，爭取率先搶占市場先機。 —— 爭取早上直接還原鐵項目。 —— 對單個新上鋼鐵項目和引進項目應有所選擇和控制，總的原則是：抓大限小，保大促強，扶優(yōu)限劣。面對 鋼鐵集團的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，青龍應積極主動地去承接它們所要轉(zhuǎn)移的產(chǎn)品、產(chǎn)能，引進其生產(chǎn)能力，利用這些大型鋼鐵企業(yè)成熟的鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)，迅速提升產(chǎn)品加工層次 ，延長產(chǎn)品價值鏈，實現(xiàn)青龍鋼鐵產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。 河鋼集團 所生產(chǎn)的鋼材品相當齊全，涵蓋了從低端產(chǎn)品到高端產(chǎn)品幾乎所有的產(chǎn)品領域，產(chǎn)業(yè)鏈條比較完整。 河北青龍經(jīng)濟開發(fā)區(qū) 的建成將在提高鋼鐵產(chǎn)品加工層次、延伸鋼鐵產(chǎn)業(yè)鏈條、提高產(chǎn)品附加值方面邁開堅實的步伐。 —— 發(fā)展鋼鐵生產(chǎn)循環(huán)經(jīng)濟，實現(xiàn) “產(chǎn)業(yè)強縣” 發(fā)展戰(zhàn)略。 —— 立足本地鐵資源優(yōu)勢，利用各種有利條件，加快礦業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和企業(yè)兼并、重組步伐； —— 通過招商引資，引進大的鋼鐵生產(chǎn)項目，扶植優(yōu)勢企 業(yè)，做大做強鋼鐵產(chǎn)業(yè)。 資金籌措方案：自籌 14億元，貸款 19億元。 項目實施計劃 計劃項目建設期為 2 年， 2020 年 10 月開工建設， 2020 年 10 月正式投產(chǎn)。培訓人員主要為班長、操作工人和檢修工人。培訓地點在本工廠進行。 專業(yè)技術(shù)知識培訓可分為工藝、機械、設備、電器、儀表等專業(yè)培訓。 人員培訓規(guī)劃 新建車間人員的技術(shù)水平和素質(zhì)要求較高，所以在建設初期，就應對人員進行培訓。 25 技術(shù)人員，管理人員可從同類工廠調(diào)入具有實踐經(jīng)驗的人員，也可吸收少量的高校畢業(yè)生進行培養(yǎng)。因此主要裝置的操作工、檢修工應具有高 中以上文化程度，所以主要人員從同類工廠的相應車間調(diào)入，部分可從中專和技校中招聘。 維修人員：兩班制定員。 24 生產(chǎn)班制及定員 生產(chǎn)及輔助車間、行政管理部門班制劃分如下： 生產(chǎn)車間：焦化工段、還原氣工段、還原鐵工段為三班制操作，五班制定員。還原鐵車間下設還原氣工段、還原鐵工段，還原鐵車間下設生產(chǎn)班組。 本項目由企業(yè)自有 110 變電站供電， 水可取自 青龍河 ，可滿足 用水 、用電 需求。燃料（焦爐煤氣）由焦爐在煉焦時生產(chǎn)，凈化后由煤氣凈化系統(tǒng)通過管道供給。 表 212 總圖運輸主要技術(shù)經(jīng)濟指標 序號 指標名稱 單位 數(shù)量 備注 1 廠區(qū)占地面積 萬（ m2） 2 建、構(gòu)筑物及堆場占地面積 萬（ m2） 3 建筑系數(shù) % 51 4 綠化面積 萬（ m2） 5 綠化系數(shù) % 20 23 主要原材料及動力 主要原材料供應 本項目需要的氧化球團由園區(qū)內(nèi)球團廠供應。 消防設施 除在各車間和輔助設施內(nèi)考慮了必要的消防設施外，在廠區(qū)道路旁設置有消火栓 ,不另增消防車輛。辦公區(qū)和生活服務設施附近，進行重點綠化、美化，設置建筑小品；在道路兩側(cè)種植行道樹；充分利用廠區(qū)內(nèi)零散地段種植草皮。 場地排水 本工程廠內(nèi)道路均為城市型道路，為保持廠容整潔又能順利排除雨水， 22 設計考慮場地雨水均采用明溝加暗管排水方式，排出廠外。廠區(qū)自然地形高差較大，屬丘陵地區(qū)。廠區(qū)西南面緊臨 開發(fā)區(qū)干線公路， 公路運輸極為便利。 19 圖 24直接還原車間的流程圖 主要設備選型 150 噸 直接還原車間和 240 萬噸 焦化車間主要設備見表 210 和 211。煤氣凈化系統(tǒng)集中建設，加熱爐和轉(zhuǎn)化爐隨豎爐分別配置。 直接還原鐵采用氣基豎爐還原工藝，用本園區(qū)產(chǎn)品氧化球團為原料，用焦爐煤氣通過純氧部分催化氧化制取還原氣，產(chǎn)品直接還原鐵為 金屬化球團 ，便于保存和輸送。 h/t DRI。 該流程中若采用焦爐煤氣制備氣體還原劑，每噸 DRI 需焦爐煤氣約675Nm3（熱值為 4000kcal/Nm3）。 從發(fā)展的角度來看， Midrex 技 術(shù)工藝的市場占有率在相當長的一段時間內(nèi)仍將占據(jù)統(tǒng)治地位。 d1）、單爐產(chǎn)量大（最高達 180 萬 t/年）等優(yōu)點。各工藝產(chǎn)量比較見表。反應最終按 ⑷式達到平衡，轉(zhuǎn)化氣由轉(zhuǎn)化爐底部引出，溫度約 950℃， CH4 含量小于 1％，送入直接還原豎爐中部。來自空分裝置的氧氣加入安全水蒸氣后進轉(zhuǎn)化爐頂部的燒嘴， 可燃氣體與氧氣發(fā)生燃燒放熱反應，為甲烷轉(zhuǎn)化反應提供熱量。經(jīng)預脫硫脫 除殘余硫化氫的焦爐煤氣進加熱爐加熱至 300～ 350℃，再進鐵鉬加氫反應器，將有機硫轉(zhuǎn)化為 H2S，同時不飽和烴加氫飽和，氣體中的氧在此與氫反應生成水，然后進鐵錳中溫脫硫槽進行精脫硫，使總硫含量≤1mg/Nm3。 b、還原氣制備工藝流程 自焦化車間來的經(jīng)過粗凈化處理，分離掉焦油、苯、萘并經(jīng)過粗脫硫的焦爐煤氣，進入直接還原車間的焦爐煤氣儲氣柜。而焦爐煤氣是許多大型鋼廠的副產(chǎn)氣，本身就在尋找更經(jīng)濟、合理的出路。 我國化石燃料的特點是富煤、缺油、少氣（天然氣）。 天然氣的主要成分為 CH4，若采用蒸汽重整轉(zhuǎn)化為 H2+CO 則消耗大量的 17 水蒸汽；若采用部分氧化轉(zhuǎn)化為 H2+CO 則消耗大量的氧。因此，通過對焦爐煤氣中 CH4的 蒸汽重整或部分氧化，可得到完全滿足工藝要求的還原氣。 焦爐煤氣含有 H2（ 55～ 60%）， CH4（ 23～ 27%）， CO（ 5～ 8%）， CO2（ ～%）， N2（ 3～ 7%）， O2（ %）， CmHn（ 2～ 4%），密度為 ～ Kg/Nm3，熱值為 16746KJ／ Nm3。 (2)建設條件 a、還原氣的要求 氣基豎爐直接還原對還原氣的要求為： 1）還原氣壓力和溫度 ~， 930℃。還原反應的機理包括還原劑氣體在反應界面的吸附催化、固相層內(nèi)離子和電子的擴散、新相核的形成及長大等。 在豎爐的還原帶，鐵礦石首先通過熱的還原氣的熱量傳遞預熱到還原過程所需的溫度水平。核心設備是豎爐。 直接還原鐵部分 (1)技術(shù)原理 本項目實施的焦爐煤氣氣基豎爐直接還原煉鐵，其中還原氣為焦爐煤氣。出水經(jīng)沉淀池沉淀后進入接觸氧化池進一步處理，去除水中的有害物質(zhì)，好氧池及接觸氧化