铁合金企业清洁生产审核方法

王 瑶

（广西冶金研究院,南宁 530023）

铁合金企业清洁生产审核方法

王 瑶

（广西冶金研究院,南宁 530023）

通过对锰系铁合金企业清洁生产审核技术为例，分析了清洁生产审核的重点指标，提出清洁生产审核的方案，可持续清洁生产的理念，为铁合金企业清洁生产审核提供可行的依据。

铁合金；清洁生产；资源能源

我国铁合金行业近几年发展较快，根据国家统计局的数据，2013年铁合金的产量达到了3776万吨、同比增长25.8%，铁合金消费量3859万吨、同比增长19.7%。我国的铁合金产量约占世界产量的40%。铁合金生产和消费一直也保持着较高速度增长，同时我国是世界最大铁合金生产国和消费国。然而铁合金行业是高污染、高耗能产业，由于企业规模较小，产能较低、耗电量大、污染严重、铁合金产品质量附加值很低。在2013年下半年中，受到国内外市场的环境因素，淘汰了部分低产量铁合金企业[1-6]。

清洁生产理念引入铁合金生产企业，有助于该行业的可持续良性发展。改进生产工艺、采用清洁能源、选择节能设备、资源综合利用等措施，使用最少的原材料和清洁能源，最大限度地减少污染。本文是以锰系铁合金企业为例，介绍了铁合金企业清洁生产审核的方法。

1 铁合金企业冶炼原理

铁合金企业生产主体车间12500KVA以上的矿热炉及其配套辅助系统。以生产锰系铁合金为例，该系统是把炉料中高价锰和铁的氧化物利用高温分解或CO还原成低价氧化物，高温高价氧化锰逐渐被还原成MnO，全部的FeO进一步还原成Fe；MnO比较稳定，只能用炭进行直接还原；炉料中的SiO2在高温下也被炭质还原剂还原成Si；还原生成的Mn、Si、Fe三种元素相互进行反应，生成硅锰合金FeMnSi。反应在高温（1400～1600K）下进行，所需热能主要由电提供，反应过程属还原熔炼过程，采用的原料为锰矿石（Mn≥30%），焦炭作炭质还原剂。

2 铁合金企业清洁生产审核指标

根据清洁生产标准钢铁行业(铁合金)《HJ 470—2009》标准，该标准将钢铁行业铁合金企业清洁生产指标分为四类：生产工艺与装备要求；资源与能源利用指标；废物回收利用指标；环境管理要求。

2.1 生产工艺与装备要求

电炉额定容量大于12500kVA以上，配备半封闭矮烟罩装置，原料处理、熔炼产尘部位配备有干式除尘装置，配料、上料、布料实现PLC 控制，电极压放、功率调节实现计算机控制，料管加料、炉口拨料、捣炉实现机械化，烟气余热利用，软水、净环水闭路循环利用。

2.2 资源能源利用指标

电炉额定容量大于12500kVA以上，且电炉自然功率因数COSφ≥0.81和低压补偿后功率因数COSφ≥0.92，Mn含量大于34%且回收率大于82%，单位产品的电耗低于4200KW·h·t-1，综合能耗（标煤）低于990kg·t-1，且新水消耗低于10m3·t-1，

2.3 废物回收利用指标

水重复利用率大于95%，.煤气回收利用率大于85%，.炉渣利用率大于90%，尘泥回收利用率大于90%，生产污水处理后达标排放。

2.4 环境管理要求

符合国家和地方有关环境法律法规标准，建立健全专门环境管理机构，按照《钢铁企业清洁生产审核指南》的要求进行了审核，工业固体废物(包括危险废物)的处置、处理符合国家与地方政府相关规定要求，建立环境管理制度和操作程序，环境管理制度中分工详细、责任明确。

2.5 锰硅合金产品指标

锰硅合金按锰、硅及其杂质含量不同，分为八个牌号，化学成分应该符合锰硅合金国家标准（GB/T4008-2008）。

3 铁合金企业清洁生产审核方案

根据企业生产的具体情况，综合考虑铁合金行业资源利用及废物排放情况，企业主要从原矿的品质、能耗、污染物排放、经济等方面考虑铁合金企业清洁生产审核方案的产生。

3.1 原辅料和能源的代替

控制进厂原料粒度，以减少破碎、烧结工序，进而降低电耗，并且减少粉尘；制作原材料的雨棚，减少原材料因露天堆放吸收水分，缩短锰矿加热速度，降低产品单位电耗；加强焦炭的现场管理，焦炭现场粉化率小于5%；

3.2 生产过程优化控制

不合格浇注料的重新回炉使用，减少了物料消耗，节省原料费用；根据原料的品种、水分、性质、粒度等的不同，合理调节除尘器的风机转速，使其既能抽成完全又不过剩，从而减少电耗；加强预防性维修力度，减少跑冒滴漏现象；建立回收率与原矿品位的关系表。

3.3 技术改造

建议安装电炉变压器低压端功率因素补偿装置和高压端滤波装置，可降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，提高电炉放热功率，优化矿热炉效率；增加除尘系统，原料在矿热炉生产锰硅合金时，产生的大量挥发性很强的SO2气体和粉尘，粉尘收集制备块状再回到矿热炉循环利用，回收锰硅元素。

3.4 余热利用

利用矿热炉高温还原反应，温度高达1000度以上，同时烟气带走热量和冷却设备需要水冷凝，有效地解决了炉气净化和余热回收利用技术利用冷却水箱生产热水；利用余热锅炉生产热水和蒸汽。

4 结语

铁合金企业是高能耗、高污染的行业，清洁生产理念贯穿于生产的全过程及产品的整个生命周期，转变了以往的“末端治理”模式。清洁生产是铁合金企业发展的长久之计，也是铁合金企业开展清洁生产是铁合金企业可持续发展的必经之路。

[1]梁宇蕾.铁合金工业清洁生产[J].宁夏工程技术，2004(02)：198-202.

[2]李晓，彭锋.我国铁合金行业现状及发展趋势分析[J].行业分析，2005（05）：24-26.

[3]戴维.锰系铁合金清洁生产技术[J].中 国 锰 业，2012(01)：48-52.

[4]杨再鹏，陈殿英，刘建新，徐怡珊.清洁生产技术和清洁生产[J].化工环保，2003(06)：356-361.

[5]翁雪鹤，彭锋，李晓.我国铁合金行业市场分析暨炭电极代替电极糊可行性分析[J].行业分析，2014（02）：21-24.

[6]王有乐，李双来，高康宁.硅铁合金工业中的清洁生产技术[J].铁合金，2008（04）：45-48.