高雙
君津制鐵所是新日鐵住金的核心生產廠之一。該廠建于1965年,位于千葉縣君津市君津1號地,占地面積約為1020萬立方米,是建立在填海造就的海灘上的一貫制制鐵所。2016財年,君津制鐵所的粗鋼產量為886萬噸,其主要產品為薄板、中厚板、線材、型材、鋼管等。
君津制鐵所環境管理理念
君津制鐵所積極采取措施、開展各種環保活動,參與構筑環保型社會,積極致力于成為“綠色和陽光的制鐵所”。君津制鐵所環境管理工作主要包括水循環利用、大氣環境治理、固廢利用等,最高責任人是制鐵所所長,其他環境管理責任者包括安全部長、生產部長、設備部長、管理部長等。
君津制鐵所水循環利用
在工業用水管理方面,君津制鐵所積極改進水質,提高廢水處理設備的處理效率,并堅持每日對廢水質量進行詳細檢測和控制,防止鋼廠對鄰近的公共水域造成污染。為了獲得更好的用水環境,制鐵所積極采取措施以滿足相關用水規定,對其淡水的90%進行循環使用。君津制鐵所開發出利用微生物進行廢水處理的設備,實現了工業用水除蒸發部分外幾乎100%的回收利用,有效利用了水資源。
為防止出現操作失誤等情況導致的異常排水,君津制鐵所制定了針對異常排水的應急預案,以避免工廠排水到廠區以外而污染公共區域。
君津制鐵所大氣環境治理狀況
在大氣環境治理方面,君津制鐵所配置了多種設備,進行工業廢氣處理。考慮到強風等天氣因素,君津制鐵所在煤、鐵礦石堆放區域配備了灑水設備和防風網,在所在區域道路上配備了灑水車和道路清掃車,并利用燒結廢氣處理設備,除去煙塵、二惡英等有害物質。具體來說,君津制鐵所主要從以下4方面開展大氣環境治理工作:
一是循環利用焦爐和高爐煤氣發電。君津制鐵所建有聯合循環發電廠,擁有2臺350MW機組和1臺300MW機組,采用的燃料是君津制鐵所生產過程中產生的煤氣。除了滿足自身供電外,該煤氣還供給東京電力公司,這不僅有效利用了鋼鐵廠產生的煤氣,還減少了CO2排放。
君津制鐵所發電廠發電機組燃燒器上側面裝有煤氣混合器、煙氣過濾器及煙氣壓縮機,利用這些設備在低熱量的高爐煤氣中混入焦爐煤氣生成燃料氣體,穩定燃燒溫度為1300℃,發電廠運行過程中全部使用副產煤氣作為燃料。
二是固廢循環利用。在這方面,君津制鐵所主要采用了以下2種工藝技術。
第一是粉塵循環資源利用技術。君津制鐵所可將鐵所內的高爐、轉爐產生的粉塵進行再利用,并實現了這些粉塵在建筑材料、農業肥料等行業的有效利用,同時還將鋼鐵粉塵中的含鐵成分、含碳成分進行有效利用,達到了節能的效果。
第二是轉底爐(RHF)回收含鋅粉塵。新日鐵住金是世界最大轉底爐的設計建造者。轉底爐簡單來說是一個以煤炭粉做混合還原劑,通過連續性高溫還原,將煉鋼、冶金過程中產生的含有大量氧化鐵的鐵塵系副產物,與鋅等有害金屬實現單獨分離回收的綠色化工設備,解決了以往制鐵工序中難以對產出的含鋅金屬、鐵塵進行有效循環利用的難題,確立了資源循環型煉鐵工藝。
回收含鋅粉塵的工藝原理如下:先用一個盤狀的造粒機將粉塵和殘渣顆粒化,然后將顆粒干燥并送入轉底爐,用碳還原10~20分鐘后,生成鐵顆粒和鋅蒸氣。還原后的鐵顆粒強度很高,可作為高爐原料使用。同時采用除塵器將轉底爐排出的廢氣收集起來,氣態的鋅又以二次粉塵的形式回收利用。由此,可以有效利用鐵屑類副產品中含有的幾乎所有鐵、碳和鋅。通過轉底爐,整個新日鐵住金集團可以更有效地再利用爐塵,即每年節省224萬噸鐵礦石,以及回收近80萬噸的二氧化碳氣體。君津制鐵所擁有世界最大的年產能為31萬噸的鐵塵回收轉底爐。
三是廢貝殼的循環利用。君津制鐵所有效利用廢貝殼代替鋼鐵生產原料———石灰石。由于富津市長期存在食品加工后,廢貝殼無放置場所以及貝殼臭味難處理等問題,君津制鐵所開發了廢貝殼的循環再利用技術,解決了當地的難題。
四是廢塑料的循環利用。君津制鐵所利用焦爐的化學循環法,對從普通家庭回收的包裝廢塑料進行100%的再資源化。君津制鐵所自2000年開始進行廢塑料的循環利用,年廢塑料處理量保持在7.5萬噸。君津制鐵所對廢塑料的循環利用采用的是焦爐化工材料處理工藝,在這一工藝中,廢塑料分兩個階段再循環利用:
第一階段,廢塑料預加工處理階段。來自市政當局的廢塑料,經過加工處理,使其能達到放入焦爐要求的質量和形狀。首先,鐵、金屬鋁、玻璃碎片、砂礫和其它物質被除去;然后,塑料被研磨成粉狀,除去PVC塑料,再成型。
第二階段,塑料熱分解處理階段。送入焦爐的塑料,在無氧密封碳化室中被加熱到1200℃產生熱分解。一般塑料在200~450℃開始熱分解,并產生高溫煤氣,在500℃時幾乎完全碳化。來自于熱分解產生的高溫煤氣可生產碳氫油和焦爐煤氣,而焦炭被作為剩余物回收。
在焦爐中使用塑料后,焦爐產生出可作為化工原料的碳氫油(輕油和焦油),用于煉鐵還原劑的焦炭和作為燃料氣體或發電用的焦爐煤氣。廢塑料經過焦爐處理后產生的物質中有40%為輕油和焦油,20%為焦炭,40%為焦爐煤氣。
君津制鐵所其它循環利用方面的工作
君津制鐵所長期致力于廢舊汽車循環利用,利用廢舊汽車分解產生的廢鐵作為煉鋼原料再循環利用。由于日本每年報廢的車較多,廢車成為廢鋼的主要來源之一,但是采用把廢車壓塊再切碎的方法,不能有效去除變壓器內含的銅、鎳、錫等金屬,會造成廢鋼質量低劣。
為解決這一問題,君津制鐵所與日本廢鋼協會共同開發了去除變壓器內重金屬的廢車解體系統和設備,其要點是,在送入切碎機前,拆掉薄板和電機,以減少銅等夾雜元素含量。經切碎處理,銅、鎳、錫的含量可控制在用戶要求的水平。
另外,君津制鐵所長期與富津市東日本循環公司合作從事資源循環利用技術的開發,還致力于將廢舊易拉罐回收作為煉鋼材料再利用的工作。
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