山东钢铁集团日照有限公司精品基地废油桶处理再利用工艺技术的研究与应用

王鹏飞

（山东钢铁集团日照有限公司 炼钢厂，山东 日照 276800）

我国作为世界上最大的钢铁生产国，2018 年粗钢产量9.3 亿t 左右，约占世界粗钢总产量的51%[1]。日照公司精品基地是钢铁产量大户，同时也是液压油和润滑脂主要消耗工序，废油桶产生量大得不到合理利用浪费严重且残油产生挥发性非甲烷总烃对环境和人类造成危害，环保形式严峻，资源再利用、超低排放已是钢铁行业发展的大趋势，因此，非常有必要采取合适的资源再利用、废气处理技术来降低生产浪费和污染，对山钢日照公司降本增效、资源再利用、节能减排、超低排放具有重要意义。

1 废油桶再利用项目背景

公司一期年产生铁810 万t，粗钢850 万t，商品钢材790 万t，所用油料品种较多，液压油与润滑脂最多。二期投产后，每年所用油桶约45400 只，每年废油桶处理总量增加到约1000t，如此庞大的数目需占据厂房空间增加存放设施的建设无法得到合理利用造成浪费并且残油产生挥发性废气无法达到超低排放，成分主要为非甲烷总烃，对环境和人类造成较为严重危害，因此对废油桶处理再利用工艺技术进行研究与分析。

2 废油桶再利用工艺技术项目内容

山钢日照公司炼钢厂根据环境治理及节能减排的需要，开展废油桶项目建设，生产线位于日照公司厂区内，以处理厂内200L废油桶为主，预计每天最多回收废油桶223个，每只空金属油桶约18kg，设计处理能力1200t/年，项目建设内容主要包括：油桶处理车间及加工设备、油桶存放间、成品存放间、废气吸附间及废气处理系统等。将废油桶加工后加入转炉作为钢铁料冶炼成为发展循环经济、绿色生产的突破口，改善工作环境，同时项目将油类产生的挥发性的非甲烷总烃进行废气收集无组织排放VOCS（以非甲烷总烃为检测物）浓度小于2mg/Nm3，实现资源再利用和超低排放。主要工艺流程为：废油桶收集--原料存储—控油--开孔挤压--成品暂存—转炼钢冶炼处理。

3 主体工艺设施

3.1 建设规模和产品方案

年处理200L 液压油废油桶和润滑油脂废油桶1200t，每只油桶重量约18kg，每天处理油桶数量210 只。废油桶经挤压得到圆饼状成品，提高比重，作为转炉炼钢原料，设计产能1200t/年。

3.2 原料来源

公司所用油料品种较多，液压油与润滑脂最多，表1 为公司一期工程所需油料的一次需求量，根据年产850 万t 钢计算，液压油年用量约4100t，润滑脂年用量约1800t，每桶200L 油品净重约为180kg，每年所用油桶约22700 只，每只空金属油桶约18kg，年处理废油桶产重量约为410t。二期投产后每年废油桶处理总量增加到约1000t，本项目设计处理能力按1200t，满足公司需求。

日照公司一期工程一次注油量所需油料。

表1 公司一期工程所需油料的一次需求量

3.3 工艺技术

主要生产技术有：废油桶封闭存储，控油及废油收集，挤压成形，成品封闭存储，挥发性油气处理。

（1）废油桶封闭存储。根据废油桶存量，共设计4座独立封闭存储间，存储间内油桶按2层码垛。存储间上部安装废气抽吸管道，废气回收集中处理，底部安装轴流风机，加强室内气体循环流动。

（2）控油及废油收集。厂房内设有全封闭控油间，内部设有控油装置，控油装置采用高架设计，可同时放置12 只油桶，废油桶放置于高架平台上，流出的废油通过导流槽汇集流入平台底部的收集油桶内。控油间靠墙设置，顶部设废气抽吸管道，废气回收集中处理，底部设轴流风机，加强室内气体循环流动。控油区满足生产和环保要求。

（3）挤压成形。废油桶通过人工放置到上料输送机上，进入卧式全自动液压挤压机，挤压并开孔，获得密实的圆饼形成品。挤压机设密闭罩，挥发油气回收处理。

（4）成品封闭存储。设置成品存放间，挤压成形后的成品，人工码垛暂存在存放间，存放间顶部设废气抽吸管道，废气回收集中处理，底部设轴流风机，加强室内气体循环流动。

（5）挥发性油气处理。废油桶加工生产过程产生的挥发性废气，主要是非甲烷总烃，可产生废气的各生产作业区均实施封闭，并安装抽吸管道，各支管汇总至总管，通过风机抽引，进入活性炭吸附床，集中处理，达标排放。

3.4 工艺流程

（1）工艺流程说明。处理公司内部200L 废油桶为主。主要工艺流程为：废油桶收集—暂存—控油—开孔挤压—存储—转炉炼钢冶炼处理。配套专用危废运输车辆并定期到各分厂收集废油桶放在预处理车间暂存区，车间职工逐个油桶进行开盖检查，桶内有残留油液时放置在废油桶排油装置上静置放空，无油的废油桶按批次及时进行挤压处理，人工将油桶放在挤压机的上料输送带上，挤压机集中完成开孔、挤压、下料、油桶传送等工序，将油桶压为废钢块，之后进行人工码垛，挤压后的废钢块转运到厂内炼钢车间添加到转炉中进行冶炼。挤压机能力保证将收集的废油桶及时处理。①废油桶收集。山东钢铁集团日照有限公司各工序产生废油桶，使用危废专用车辆运送至预处理车间暂存区暂存。②暂存。废油桶在预处理车间暂存，堆垛形式堆放，入库后按照要求登记入册，填写转运记录表，按照类别、数量、入场时间等信息详细记录，同时在暂存位置放置信息明确的记录牌或记录表。③控油。人工逐个油桶进行开盖检查，桶内有残留油液时放置在废油桶控油间的控油装置上倒置放空，无油的废油桶按批次及时进行处理。残留油液经油槽收集后，置于指定区域暂存。④挤压。人工将油桶放在液压挤压机的上料输送带上，液压挤压机集中完成开孔、挤压、下料、废钢传送等工序，将油桶压为废钢片，之后人工进行码垛。⑤成品暂存。挤压后成品运至成品暂存区，封闭存储。⑥转炼钢冶炼处理。最终成品经行车装入危险废物运输专用车辆后，厂内运送至炼钢车间的废钢存放处，替代部分废钢分批添加到转炉中。

3.5 生产设备功能介绍

（1）卧式全自动液压挤压机。功能：用于油桶挤压加工，主要承担废油桶的压扁任务，将废油桶冷压成圆饼状，方便存储、运输和高效回炉。生产线为机电液一体化设备，由上料链板输送机、液压挤压机、下料链板输送机及电控、液压系统等部分组成。可实现联动运行，加料输送机，主机压扁机和出料输送机联动。挤压区相对密闭，防止废油外溢，每批容器挤压完成后，废油通过导流沟进行收集。

（2）废油收集装置（控油台）。功能：人工逐个油桶进行开盖检查，桶内有残留油液时放置在控油台上倒置放空。油桶内残油流入台面下的导流槽，沿导流槽汇入收集油桶。控油台为钢结构件，主要有支腿、平台梁、接油槽、放油球阀等组成。重量～1700kg。技术参数：控油台最多同时放置12 油桶，2 排，每排设6 各放置点。台面高度约1.3m。

4 废气处理

本工程新设计两套24000m3／h 处理能力的废气处理装置（两套设备共用一台风机及一根烟囱）用于处理废油桶来料暂存区、废油桶控油区、废油桶开孔挤压区、成品储存区产生挥发性残油废气，将油类产生的挥发性的非甲烷总烃进行废气收集无组织排放VOCS（以非甲烷总烃为检测物）浓度小于2mg/Nm3。

4.1 废气性质

废气温度：常温。烟尘主要成分：非甲烷总烃。

4.2 主要设备

（1）干式炭纤维漆雾过滤装置（预过滤器）。处理烟气量：24000m3/h。配置双层过滤棉：初效过滤棉+漆雾棉。数量：2 台。

（2）活性炭吸附式净化器。处理烟气量：24000m3/h。单台活性炭装碳量为：3t。设备阻力：＜1200Pa。工作温度：常温。净化器耐压：-6000Pa。漏风率：＜2%。数量：2 台。

（3）防爆风机（变频）。风量：48000m3/h。全压：3400Pa。风机安装型式：D 式离心引风机。电机功率：75kW。电压：380V。数量：1 台。

（4）风机出口消声器。风量：48000m3/h。设备阻力：≤150Pa。消声量：不小于25dB（A）。数量：1台。

4.3 废气处理工艺

废油桶在开孔挤压过程中，残油因摩擦升温，产生挥发性残油废气，成分主要为非甲烷总烃，需要采用净化装置集中回收处理。在废油桶来料暂存区、废油桶控油区、成品储存区也会产生挥发性残油废气。各个点的风量分配如下。

表2 区域风量匹配

在每个吸风口处设置防火阀及电动阀门，电动阀门可在控制室及就地控制。挥发废气预估：每桶200L 油品净重160kg，油品残余率1%，极限挥发比例2%，产生挥发非甲烷总烃为32g/桶，按照1200t/年处理量，每天处理桶数约200 个，挥发量为267g/h。生产过程中会伴随少量飞漆漆雾和粉尘。根据烟气性质，采用活性炭吸附式净化器对废气中非甲烷总烃进行吸附处理。活性炭吸附式净化器入口设置干式炭纤维漆雾过滤装置对废气进行预处理，以去除飞漆漆雾和粉尘，以免漆雾和粉尘吸附在活性炭表面，影响活性炭的吸附效率。每台废气处理装置处理风量24000m3／h，两台废气处理装置处理风量共48000m3／h。工艺流程如下：产生废气点捕集罩管道干式炭纤维漆雾过滤装置活性炭吸附式净化器风机消音器由15m 高烟囱排大气。

5 结论

日照公司精品基地是钢铁产量大户，同时液压油和润滑脂消耗量巨大废油桶产生量大得不到合理利用浪费严重且残油产生挥发性非甲烷总烃对环境和人类造成危害，环保形式严峻，资源再利用、超低排放已是钢铁行业发展的大趋势，通过废油桶处理再利用技术的研究与应用，每年处理桶数约45400 个约1000t，替代部分废钢分批添加到转炉中合理利用大大减少浪费，对油品挥发量为267g/h 的非甲烷总烃进行废气处理，烟囱排放VOCS（以非甲烷总烃为检测物）浓度小于60mg/Nm3，符合《挥发性有机物排放标准第7 部分：其他行业》DB37 2801.7-2019中Ⅱ时段的排放限值。烟囱设在线检测装置对外排废气进行检测（检测设由业主负责），并根据参数确定是否需要更换活性炭。无组织排放VOCS（以非甲烷总烃为检测物）浓度小于2mg/Nm3，符合《挥发性有机物排放标准第7 部分：其他行业》DB37 2801.7-2019 中的排放限值。