钢铁企业的生产过程和对环境的影响以及如何清洁生产
摘要：钢铁企业的生产过程的简介和生产过程对环境产生的影响和危害;针对生产过程中产生的环境问题，企业当以科学发展观为指导，促进企业自主创新能力，在生产中实行清洁生产。
钢铁企业生产过程简介：
炼钢法
原料--可以是铁矿石也可以是废铁，这取决于工艺过程--首先熔化成钢水。以矿砂为原料的炼钢须使用高炉，而以废铁为原料的工艺使用的是电弧熔炉。然后，钢水被倒入连铸机中凝固，这样就生产出了我们所知道的半成品。这些半成品可以是具有矩形横截面的扁钢锭，也可以是具有个正方形截面的块钢或者钢坯。它们都是一些坯料，用于制造最后的成品。
最后，这些半成品被变形或轧制成为最终成品。 其中的一些须经过热处理，就是所谓的“热轧”。 随后，一半以上的经过热轧的薄钢板在环境温度下再次轧制（即所谓的“冷轧”）。 然后，它可以被涂上一层抗腐蚀的防护材料。
1、烧结
在烧结车间中，制备铁矿石。铁矿石被压碎碾成标准化的颗粒，被烧结或粘合在一起。烧结的铁矿石随后被压碎，并按一层焦炭、一层矿石的交替方式，被加入高炉中。焦炭是是从富炭煤蒸馏出的固体残渣，极易燃烧。
2、高炉
在高炉中，从铁矿石中提取铁。固态的矿石和焦炭由顶部加入高炉，而高炉底部送来的一股热气（1200℃）致使几乎是100%含炭量的焦炭开始燃烧。 这便产生了碳的氧化物，它通过除氧过程来减少了氧化铁，从而分离出铁。 由燃烧产生的热量将铁和脉石（矿石中矿物的集合）熔化成液体。 脉石，由于比较轻，会漂浮至铁水表面，就是所谓的“生铁”。炉渣是熔融脉石产生的残渣，可用于其他工业用途，比如用于铺设道路或生产水泥。
3、炼焦炉
焦炭是煤在炼焦炉中通过干馏（即将不需要的成分气化掉）得到的可燃物质。焦炭几乎是纯碳，其结构呈多孔状，且抗碾性能很强。焦炭在高炉中燃烧，提供了熔化铁矿石所需的热量和气体。
4、转炉
在吹氧转炉中，生铁转换成钢铁。熔化的生铁会被倒在一层铁屑上。 碳和残渣等不需要的物质都会通过注入纯净的氧气燃烧掉，从而生产出粗钢。 然后，残渣或者炉渣就会被撇去。 粗钢(之所以称为粗钢，是因为它还必须经过进一步的精炼)然后倒入桶内。
5、电弧熔炉
加入电弧熔炉炉中的可以是经过选择的但未经处理的废铁（比如旧的机器零件），或者可以是含铁量至少为92％的经过筛选的、碾碎的、达到标准的废铁。 废铁在电弧熔炉中被熔化。这就生产出了钢水，然后进行与生铁同样的精炼和分级。 废铁包括报废的钢制包装材料、建筑材料、机器和车辆零件、或者从炼钢过程或由钢铁加工装置产生的废生铁和钢铁。针对每种不同钢种，原材料的都必须经过仔细的选择。 这种选择取决于任何废铁中金属或矿石都可能含有的“杂质”的类型。电弧熔炉磁性“废钢桶”将原料送入熔炉中。 冶炼过程由强大的电弧驱动，这些电弧在电极和熔炉中的原料之间“跳动”。 残渣或炉渣会从熔炉中回收。 最终的产品是钢水，现在正被送入钢包炉和分级设备。
6、精炼
精炼（脱碳）和化学添加剂的夹杂物 这两项操作需在一个真空密封的容器中进行。 钢铁借助惰性气体－氩气在精炼桶和容器之间旋转。 这一工艺过程使得钢铁的化学成分得到高精度的调整，以得到特种钢铁。
7、连续铸造机
这里所示的是正在铸造的扁钢锭。 钢水被不断地倒入没有底部的铸模中。 当铸模被拉动时，钢铁就开始与铸模的水冷内壁接触，并开始凝固。 然后，铸造好的金属由一连串的辊筒引导被向下拉，同时持续得到冷却。 当它到达末端时，钢铁已完全凝固，并立刻被切成所需的长度。
8\轧钢机
将坯料转变为最终成品。 此时，扁钢锭被转轧制成薄板。 扁钢锭首先在炉中被再加热。 这使它具有更好的延展性，促进拔出和成形。 紧接着，坯料通过了台架的轧辊而被“瘦身”，或者使它逐渐地变薄。
钢铁企业生产对水的污染
钢铁工业生产过程包括采选、烧结、炼铁、炼钢（连铸）、轧钢等工艺。
炼铁的矿石有四种：赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿和菱铁矿。低品位的铁矿经过精选（湿式筛选、重力选矿、磁选、浮选）得到高品位的铁矿石。选矿主要产生废水和废渣污染。由于硫、铁元素会生成硫酸盐，呈酸性废水，且多含有高浓度悬浮物、多种金属离子、选矿药剂等。选矿厂用水量很大，应提倡一水多用，提高废水处理回用率；废水中有用金属回收；减少废水排放量。
烧结低加工过程分两步，把矿粉、燃料、溶剂配混成球，并烧结成块。烧结废水主要来自湿式除尘排水、冲洗地面水、设备冷却水排水。除尘水和冲洗水悬浮物含量高，净化后可循环使用；冷却水水温高，一般应回收重复使用。
炼铁是把铁矿石、溶剂、焦炭，按一定比例填入高炉内，熔炼成生铁，同时产生炉渣和高炉煤气的生产工艺。 产生的废水主要是高炉煤气洗涤水和冲渣废水。废水水质特点：水温较高，悬浮物浓度大，可高达1000——3000毫克/升。
炼钢要把铁中的较多碳元素和硅、锰、硫、林等杂质去除，同时加入镍、锡、铜、铬、钼等合金元素。目前炼钢主要分为转炉炼钢（以纯氧顶吹转炉炼钢为主）、电炉（炼特殊钢），炼钢包括了连铸机生产工艺，将熔融的钢水浇入铸模，用水冷却成型，轧成一定长度的铸块。
炼钢废水分： ○1设备间接冷却水。水温高，未受污染； ○2设备和产品的直接冷却废水。含有大量氧化铁和少量润滑油脂处理后可循环利用； ○3除尘废水、冲渣废水。炼钢废水经除去悬浮物和降温后可循环使用，多数钢铁厂已实行用水的循环使用。
钢锭通过轧制制成板、管、型、线材。轧钢分热轧和冷轧。热轧是经加热后轧制成材；冷轧是在常温下轧制。热轧和冷轧产品过程中需要大量直接冷却水，冲洗钢材和设备，热轧废水含由大量氧化铁和油，水温高，水量大。经冷却、除油、过滤、沉淀处理后，可循环利用。冷轧废水中主要污染物有油（包括乳化液）、酸碱、和铬离子，应分流处理注意回收利用。
钢铁工业废气污染
钢铁工业废气的主要来源于：①原料、燃料的运输、装卸及加工等过程产生大量的含尘废气；②钢铁厂的各种窑炉再生产的过程中将产生大量的含尘及有害汽体的废气；③生产工艺过程化学反应排放的废气，如冶炼、烧焦、化工产品和钢材酸洗过程中产生的废气。钢铁企业废气的排放量非常大，污染面广；冶金窑炉排放的废气温度高，钢铁冶炼过程中排放的多为氧化铁烟尘，其粒度小、吸附力强，加大了废气的治理难度；在高炉出铁、出渣等以及炼钢过程中的一些工序，其烟气的产生排放具有阵发性，且又以无组织排放多。钢铁工业生产废气具有回收的价值，如温度高的废气余热回收，炼焦及炼铁、炼钢过程中产生的煤气的利用，以及含氧化铁粉尘的回收利用。
烧结厂的生产工艺中，在如下的生产环境将产生废气：1、烧结原料在装卸、破碎、筛分和储运的过程中将产生含尘废气；2、在混合料系统中将产生水汽－粉尘的共生废气；3、混合料在烧结时，将产生含有粉尘、烟气、SO2和NOX的高温废气；4、烧结矿在破碎、筛分、冷却、贮存和转运的过程中也将产生含尘废气。烧结厂产生废气的气量很大，含尘和含SO2的浓度较高，所以对大气的污染较严重。
炼铁厂的废气主要来源于以下的工艺环节：高炉原料、燃料及辅助原料的运输、筛分、转运过程中将产生粉尘；在高炉出铁时将产生一些有害废气，该废气主要包括粉尘、一氧化碳、二氧化硫和硫化氢等污染物；高炉煤气的放散以及铸铁机铁水浇注时产生含尘废气和石墨碳的废气。
炼钢厂废气主要来源于冶炼过程，特别是在吹氧冶炼期产生大量的废气。该废气中含尘浓度高，含CO等有毒气态物的浓度也很高。
轧钢厂生产过程中在以下几个工序产生废气：①钢锭和钢坯的加热过程中，炉内燃烧时产生大量废气；②红热钢坯轧制过程中，产生大量氧化铁皮、铁屑及水蒸气；③冷轧时冷却、润滑轧辊和轧件而产生乳化液废气；④钢材酸洗过程中产生大量的酸雾。金属制品生产过程中废气来源于以下各个方面：①钢丝酸洗过程中产生大量的酸雾和水蒸气，普通金属制品有硫酸酸雾、盐酸酸雾，特殊金属制品有氰化氢、氟化氢气体及含碱、含磷等气体；②钢丝在热处理过程中产生铅烟、铅尘和氧化铅；③钢丝热镀锌过程中产生氧化锌废气；④钢丝电镀过程中产生酸雾及电镀气体；⑤钢丝在拉丝时产生大量的热和石灰粉尘；⑥钢丝和钢绳在涂油包中产生大量的油烟。
除了水污染和大气污染外，生产过程还伴随着噪声污染、固体废弃物等污染。所以，在钢铁生产过程中，对环境的影响主要表现为水污染、大气污染、固体废弃物污染、噪声污染。这些不利的因素，在很大程度上，严重影响着人们的正常生产和生活，威胁着人类的生活环境。要在一定程度上解决生产过程中的污染问题，企业应当以科学发展观为指导，适应时代的发展，不断提高企业的自主创新能力，实行清洁生产，节能减排，循环利用可利用的资源。
清洁生产及如何进行清洁生产
无论是哪一家企业或各种不同的行业，在生产经营中都存在这样的问题，生产中的原材料浪费极大，有的原材料还有一定的毒性，废旧的物质和含有毒性的废弃物较多；还有在产品和服务上同样存在着不足，有的十分严重，往往人们认识不到，如产品从提炼到生产出产品的整个过程中，会出现许多工艺技术、设备能源、过程控制和管理不到位，员工的素质不够等问题而影响产品的质量，导致市场的“疲软”，直接或间接的影响企业的经济增长。由此带来的一系列问题都是扼制企业发展、影响企业形象、增加企业成本的大问题，所以按照国内外的发展趋势和企业的宏图目标，必须要解决这些问题，就必须展开一些技术性很强的审计工作，达到把企业的能源和产品的原材料节减下来，降低成本，把排放的污染物从开始就控制好，这样就能达到增加企业效益的目的，实现双赢。
清洁生产是指不断采取改进设计，使用清洁的能源和原料，采用先进的工艺技术与设备，改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。
开展清洁生产要做到一下八点：
1、企业按清洁生产审核的方法全面开展清洁生产审核工作，并纳入企业的日常生产经营管理工作，同时要与清洁生产的实施有机地结合起来，即企业的规章制度中是否已融入清洁生产的理念和相关规定；
2、建立健全清洁生产台帐，有资料、制度文本、工作记录、统计、财务台帐（清洁生产）等；
3、对清洁生产的宣传、教育和培训要有深度和力度，建立清洁生产办公室，落实到部门和责任人，责任人直接受法人代表领导，建立和实施激励机制。真正做到全员参与，从现在做起，从我做起；
4、对审核重点要有可行性和实施性，目标确定要准确，要真实可靠有科学依据；
5、对产生的无/低费方案按照“三边”原则严格实施和总结入台帐，有记录有审核人。对中/高费方案要严格论证和审批，落实资金和实施部门及责任人，并结合企业的实际生产情况有方案、有实施办法、有项目负责人、有总结、建档案；
6、对物料和能平衡有分析和实测记录，做到数据可靠、真实并入清洁生产台帐；
7、对生产工艺技术、设备和环保设施强化管理，严格执行质量体系标准，大力推广清洁生产技术；
8、不断完善管理，健全各项规章制度和清洁生产相结合，持续开展清洁生产审核工作，不断总结，提高企业形象，争做阳光企业。
