钢铁超低改造对安阳市环境空气质量改善研究

马南

摘要：研究旨在深入研究河南省安阳市钢铁行业的超低改造措施对环境空气质量的潜在影响。通过调查分析了安阳市8家关键钢铁企业的废气治理情况，研究重点关注不同工序中采用的污染控制技术以及实施效果。研究使用了环境监测数据，特别关注了大气污染物的浓度变化。结果显示，虽然一些污染物的浓度在改善，但仍然存在一些挑战，如PM10和PM2.5的浓度仍超标。研究还评估了超低改造对环境的影响，结果表明，这些措施在某些情况下可以显著改善空气质量，为下一步重点行业污染管控政策制定提供技术依据。

关键词：钢铁；超低改造；安阳市；环境空气质量；改善

中图分类号：X51 文献标志码：B

前言

随着全球工业化和城市化的浪潮不断推进，环境污染和空气质量问题愈发凸显，成为了当今世界亟待解决的重大课题。工业化地区的大气污染尤为严重．其排放源对环境和人类健康的负面影响不容忽视。在这样的背景下，中国河南省安阳市，作为一个举足轻重的钢铁生产基地，白20世纪末以来便深受大气污染和环境空气质量问题的困扰。钢铁工业，作为能源密集且高排放的行业，对工业发展起到了至关重要的作用。然而，它同时也是导致环境质量恶化的主要因素之一，因为钢铁生产过程中会排放出大量的颗粒物、二氧化硫和氮氧化物等污染物。因此，对钢铁行业实施严格的污染管控和超低排放改造，成为了改善环境空气质量、实现可持续发展的关键一环。

研究致力于深入剖析安阳市钢铁企业的超低排放改造措施，全面评估这些措施对区域环境空气质量的影响，以期为下一步环境政策的制定提供科学、有力的技术支撑。通过深入研究钢铁行业不同工序的污染控制措施以及环境监测数据，我们可以更加全面地了解钢铁行业对安阳市环境的影响，同时也能够深入探讨这些改善措施在实际应用中的效果，从而为安阳市乃至全国其他工业城市的污染治理工作提供有益的参考和借鉴。

1 安阳钢铁行业发展概况

截至2021年底，共有正常生产及在建钢铁企业8家，铁水总产能1 972万吨／年，粗钢总产能2 035万吨，粗钢产能现状现存。截至2021年底，安阳市钢铁企业共有正常生产烧结机13座，其中领先水平的6座，一般水平的4座。安阳市的烧结机整体水平较高。安阳市钢铁企业现有及在建高炉20座，其中领先水平的2座，先进水平的1座，一般水平的17座。说明安阳市高炉整体水平一般，有待进一步提高装备水平。安阳市钢铁企业现有及在建转炉19座，其中领先水平的0座；先进水平的6座，一般水平的6座。说明安阳市转炉装备水平不高，提升空间较大。

2 安阳市重点行业污染防治现状

2.1 烧结机治理措施

统计安阳市钢铁企业烧结机13台中，烧结机机头采用的除尘工艺中四电场静电除尘占比64%、湿式电除尘占比4%、电除尘+旋转喷雾法／循环流化床法／密相干塔法脱硫+普通袋式除尘占比32%；脱硫工艺主要有湿法脱硫占比36%、活性焦法占比48%、半干法脱硫占比16%；脱硝采用活性焦法占比48%、SCR工艺占比52％。除安阳钢铁股份有限公司采用电袋复合除尘外，烧结机机尾、破碎、冷却、配料、整粒、筛分等采用袋式除尘器（覆膜滤料）。

2.2 球团焙烧治理

球团工序配料、筛分、干燥工序主要污染物为颗粒物，目前主要采用袋式除尘器（覆膜滤料），球团焙烧工段主要采用静电除尘+湿法（半干法）脱硫+ SNCR（SCR）脱硝工艺。

2.3 高炉治理措施

目前安阳市高炉矿槽及高炉出铁厂颗粒物治理主要采用袋式除尘器（覆膜滤料），部分采用滤筒除尘。

高炉煤气除尘均采用干法除尘工艺，目前尚未有实施煤气精脱硫的企业。

2.3.1 转炉治理措施

转炉二次除尘采用挡火门、顶吸罩及屋顶罩进行收集，袋式除尘器（覆膜滤料）进行处理，配置率100%，但是存在提标后风量不够、集尘效果欠佳的情况。

2.3.2 电炉治理措施

短流程电炉基本可以实现炉内排烟+密闭罩+屋顶罩+袋式除尘器（采用覆膜滤料）的除尘方式，长流程电炉由于铁水入炉原因，目前尚未实现密闭。

2.3.3 轧钢治理措施

热轧工段加热炉普遍采用净化煤气+低氮燃烧方式控制SO2及NOx，随着地标的实施，为了实现稳定达标的目标，部分企业已经完成或正在实施末端脱硫。

冷轧工段酸雾、碱雾基本配备了淋洗塔，其中硝酸雾采用湿法喷淋净化+ SCR净化方式进行处理。目前调查的钢铁企业不包含独立轧钢企业，无彩涂工序。

2.4 无组织废气治理措施

2.4.1 物料储存

原料的储存基本实现密闭料仓、封闭料棚并配备喷雾设施及出口车辆冲洗装置；但仍存在石灰、除尘灰、脱硫灰、粉煤灰等粉状物料，未能全部实现密闭储存，车辆清洗装置功能配备不全或数量不够的现象。

2.4.2 物料输送、运输

石灰、除尘灰、脱硫灰、粉煤灰等粉状物料，基本实现密闭输送，但仍存在转运不当的现象。铁精矿、煤、焦炭、烧结矿、球团矿、石灰石、白云石、高炉渣、钢渣、脱硫石膏等块状或粘湿物料基本实现皮带通廊等方式封闭输送；但仍存在汽车厂内运输不当的情况。

2.4.3 生产工艺过程无组织

烧结、球团、炼铁等工序的物料破碎、筛分、混合等设备基本均设置密闭罩，并配备除尘或抑尘设施。烧结机、烧结矿环冷机、球团焙烧设备，高炉炉顶上料、矿槽、高炉出铁场，混铁炉、炼钢铁水预处理、转炉、电炉、精炼炉等产尘点存在部分企业集气能力不足的现象。

炼钢车间均实现封闭，转炉均采取挡火门密闭、集气罩，但混铁炉、脱硫、倒罐、扒渣等铁水预处理点位目前仍存在未设置集气罩的现象；钢包精炼炉、氩氧脱碳炉等精炼装置除部分企业外均设置了集气罩及除尘设施，所有转炉炼钢车均设置屋顶罩并配备除尘设施。

3 大气污染物减排对区域空气质量改善效果分析

3.1 大气污染物减排现状

安阳市引用红庙街、棉研所、铁佛寺、信访局、银杏小区等5个常规环境空气质量监测站点的数据进行分析。安阳市2018年和2020年均为环境空气质量不达标区，其中PM10、PM2.5和臭氧浓度在2018年和2020年均不达标。安阳市环境空气质量现状评价结果见表1、表2。

3.2 改善效果分析

项目研究安阳市的钢铁行业总的排放源颗粒物、氧化物对区域环境空气的贡献值进行预测，各行业污染源颗粒物和氧化物等污染因子对各预测点年平均浓度贡献值的最大浓度占标率均≤5%，各污染物对环境空气保护目标、网格点处的最大地面年平均浓度贡献值预测统计结果见表3及表4。

3.3 区域环境空气质量达标建议

根据此次论文研究对钢铁行业深度治理实施后对区域环境空气质量影响预测结果进行分析，行业深度治理后，2020年较2018年对区域颗粒物、氧化物的贡献值均明显下降，预测2025年仍有下降趋势，但下降空间有所减缓。为进一步提高区域环境空气质量水平，建议继续落实对行业深度治理要求，对行业存在问题进行梳理，有针对性的制定下一步的污染物减排任务。

4 结束语

安阳市超低排放改造工作走在全国最前列，对提高安阳市重点行业工艺装备水平、污染防治水平和环境管理水平起到了显著的推动作用，大气污染治理成效显著。研究对河南省安阳市钢铁行业的超低排放改造措施进行了系统的分析，结果显示这些措施在改善环境空气质量方面取得了积极成效。通过调查安阳市8家关键钢铁企业的废气治理情况，发现不同工序中采用的污染控制技术对减少大气污染物排放起到了重要作用。总体而言，超低改造措施在提升环境空气质量方面发挥了积极作用，为制定更加有效的污染管控政策提供了技术支撑。安阳市其他重点行业推广深度治理经验，进一步提高重点行业污染治理水平，改善区域环境空气质量。