22水环境质量现状及影响评价.docx
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22水环境质量现状及影响评价
山西太钢不锈钢股份有限公司
产品结构优化升级
炼钢系统技术改造工程
环境影响报告书
（简本）
建设单位：
山西太钢不锈钢股份有限公司
环评单位：
中冶节能环保有限责任公司
二〇一七年六月
前言
山西太钢不锈钢股份有限公司（以下简称“太钢”）位于山西省太原市尖草坪区，是太原钢铁（集团）有限公司所属上市企业，太钢长期坚持特钢发展方向，曾生产出我国第一炉不锈钢、第一张热轧硅钢片、第一块电磁纯铁，现拥有国际一流水平的以铁水为主原料的冶炼—精炼—连铸—热轧—冷轧全流程不锈钢生产线，建成国家级技术中心、先进不锈钢材料国家重点实验室等科技创新平台，具备年产1000万吨钢（其中400万吨不锈钢）的能力，可生产高品质冷轧卷板、热轧卷板、热轧中厚板、复合钢板、棒材、线材、无缝管、焊管、精密带钢、大型铸件等各类碳钢和不锈钢系列产品，形成了以不锈钢、冷轧硅钢、高强韧系列钢材为主的高效节能长寿型产品集群，实现了不锈钢品种规格的全覆盖，是全球品种规格最全的不锈钢企业。
随着我国城镇化和工业化建设步伐加快，轨道交通、房屋等城市基础设施建设将持续增长；机械制造、汽车、石化等行业将保持稳定发展。
另外，随着人民生活水平的不断提高，人均不锈钢日用品消费量也将快速增加。
我国不锈钢在工业、民用领域消费量都将保持增长态势。
因此，“十三五”期间我国不锈钢的消费量将进一步增加，预计2020年的消费量将达到2300万吨以上（不含年出口400万吨左右）。
此外，不锈钢产品本身也将发生产品结构的调整。
我国是一个少镍资源国家，300系不锈钢的生产易受镍原料紧张的制约。
随着镍金属资源供应紧张，未来不锈钢将向低镍或无镍不锈钢品种发展，以降低不锈钢成本。
400系不锈钢主要原料是铬，成本稳定，价格低廉，并且在耐蚀性、成形性、连接性、导磁和热传导率等方面具有独特的特点和优势，能够在众多领域替代300系不锈钢。
因此，未来价格相对较低的400系不锈钢将逐步替代300系不锈钢。
我国400系不锈钢产量在2014年突破400万吨，约占不锈钢总产量的21%，并于2016年达到历史高位485万吨。
与此同时，2016年我国不锈钢表观消费量400系占比18%，随着400系不锈钢在家电行业、五金行业、汽车行业、建筑装饰行业、装备制造业等多行业多领域的应用及发展，基于改变我国不锈钢品种结构不合理的现状，预计“十三五”年我国400系不锈钢产量及表观消费量会稳步增加，预计到2020年，我国400系不锈钢占总产量比例将达到30%以上。
国内碳钢产能远大于市场需求，碳钢产品竞争激烈，难以为继。
为规避风险及发挥太钢装备及技术优势，项目产品结构中400系品种占比较高。
根据太钢产品结构升级改造总体规划，建设山西太钢不锈钢股份有限公司产品结构优化升级炼钢系统技术改造工程，拟将一条碳钢生产线升级改造为不锈钢生产线，主要改造内容包括：
淘汰1座180吨碳钢转炉改建为1座180吨AOD炉、改建1台离线修磨机、1台扒渣机，将1台碳钢连铸机改造为不锈钢连铸，新建合金熔化炉等，同时配套改造相应公辅设施。
通过置换淘汰低附加值碳钢新增不锈钢，以增强产品市场竞争力和经济效益，提高抗风险能力。
2017年3月16日，尖草坪区经济和信息化局以草坪经信备字[2017]2号文对山西太钢不锈钢股份有限公司产品结构优化升级炼钢系统技术改造工程进行了备案，通过淘汰125万吨碳钢产能置换生产100万吨不锈钢。
1工程分析
1.1现有工程
太钢炼钢二厂北区车间位于太钢厂区中西部，北侧紧邻2250热轧厂，东侧与型材厂一路之隔，南侧为BOC气体公司和废钢堆场，西侧为太钢和原中冶天工置换的绿化用地。
设计产能钢坯660万t，其中碳钢钢坯360万t，不锈钢钢坯300万t。
现有工程已取得环评与备案手续，本次技改工程将要淘汰180t转炉1座，改造为180tAOD炉，2016年12月20日，太原市环境保护局对现有180t转炉进行了环保备案（并环备案函[2016]02号）。
1.2技改工程概况
项目名称：
山西太钢不锈钢股份有限公司产品结构优化升级炼钢系统技术改造工程
建设性质：
技改项目（产能1.25倍减量置换）
建设单位：
山西太钢不锈钢股份有限公司
建设地点：
位于太钢中西部炼钢二厂北区车间内，北侧紧邻2250热轧厂，东侧与型材厂一路之隔，南侧为BOC气体公司和废钢堆场，西侧为太钢和原中冶天工置换的绿化用地。
建设规模：
技改工程建成后，年产不锈钢坯100万t/a建设周期：
12个月
工程投资：
工程总投资45243.52万元，其中，环保投资4603.5万元，占总投资的10.2%
1.2.1工程组成
1.2.1.1主体工程
技改工程建设内容及主要设施配置见表1.2-1。
表1.2-1主体工程建设内容
序号
工序
主要生产设施、装备
数量
产品
产能
（万t/a）
备注
1
炼钢
铁水罐喷吹脱磷装置
1套
钢水
103.1
由现有1#脱硫装置改造
2
50t合金熔化炉
1座
生产300系、400系不锈钢，新建合金熔化炉
3
180tAOD炉
1座
由现有180t转炉改造
4
钢水扒渣站
1座
改建
5
连铸
双流不锈钢板坯连铸机
1台
钢坯
100
由现有1台双流碳钢板坯连铸机改造
6
离线修磨机
1台
新建
1.2.1.2公辅工程
技改工程公辅工程均在现有工程基础上改造，见表1.2-2。
表1.2-2公辅工程建设内容
序号
设施名称
主要建设内容
1
给排水设施
（1）180t转炉改造180tAOD炉给排水系统；
（2）合金熔化炉给排水系统；
（3）板坯连铸机改造区域给排水系统
2
燃气设施
（1）对车间内现有燃气管道改造
（2）新增氩气球罐及车间外氩气管道等。
3
供配电设施
新建1座35kV合金熔化炉电气室
4
热力设施
（1）主厂房内现有热力设施及管道改造
（2）车间内、外新增热力管道
5
机修设施
（1）对现有修枪房房间进行扩建延长。
（2）在修枪房内的扩建区域增加1个AOD炉的氧枪维修工位。
（3）将修枪房外现有的其中1个转炉氧枪存放位改为1个AOD炉氧枪存放位。
6
检化验设施
新增1套风动送样装置
7
总图运输
新增合金熔化炉区域厂房948m2
1.2.1.3环保工程
技改工程环保工程及主要设施配置见表1.2-3。
表1.2-3环保工程建设内容
序号
项目
主要建设内容
1
废气处理
AOD炉一二三次除尘系统
改造现有180t转炉二、三次除尘系统，现有180t转炉一次除尘系统（干法）停用。
合金熔化炉和维修区除尘系统
新建合金熔化炉除尘系统，并与现有维修区除尘系统合并
3#离线修磨机除尘系统
3#离线修磨机除尘并入现有不锈钢连铸修磨机除尘系统
3#连铸切割机除尘系统
新建3#切割机除尘系统
2
废水处理
炼钢
AOD炉等设备间接冷却水处理系统利旧，经冷却后循环使用
连铸
连铸水处理系统利旧，设备间接冷却水经冷却后循环使用；铸坯直接冷却和冲氧化铁皮水经沉淀、除油、过滤、冷却后循环使用
3
固体废物
固废项目
除尘灰返回烧结原料系统；不锈钢渣送往山西太钢哈斯科科技有限公司进行钢渣综合利用
4
噪声治理
炼钢连铸
除尘系统风机置于风机房内，出口设消声器；AOD炉利用厂房建筑隔声；铸坯火焰切割产生的噪声利用厂房隔声
1.2.2工程依托
技改工程采用“一步法”冶炼不锈钢，生产300系不锈钢过程中还需脱磷转炉对铁水进行脱磷；生产300系或400系不锈钢过程中，AOD炉冶炼后，钢水还需进入LF炉、VOD炉或LTS炉进一步精炼，均利用车间内现有160t转炉脱磷、180tLF炉、180tVOD炉、LTS扒渣站进行脱磷或精炼。
1.2.3产品方案
技改工程产品方案见表1.2-4。
表1.2-4技改工程产品方案
序号
品种
代表钢种
钢水产量（万t/a）
连铸板坯量（万t/a）
钢水比例（％）
1
400系
1.1
普通400系
430
41.2
40
40.0
410S
10.3
10
10.0
1.2
超纯400系
409L
5.2
5
5.0
443
5.2
5
5.0
2
300系
304
36.1
35
35.0
316L
5.2
5
5.0
小计
103.1
100
100
1.2.4车间总平面布置
技改工程均在太钢炼钢二厂北区车间内进行改造，车间工艺设施布置基本维持现状，新增2套合金熔化炉，布置在现有合金熔化炉跨内14~16号柱间。
其中14~15号柱厂房为新增厂房。
新增合金熔化炉主要用于熔化铬铁和镍铁。
合金熔化炉跨新增1台320/80/10t铸造起重机，用于合金熔化炉跨铬/镍铁水的吊运。
新增厂房面积948m2。
1.2.5劳动定员
技改工程建成后劳动定员需50人，通过对现有管理和生产人员的合理分配安排予以满足。
1.3工程污染因素分析
1.3.1主要生产工艺流程及排污节点
技改工程生产的不锈钢主要为300系和400系（普通400系、超纯400系），均采用“一步法”冶炼不锈钢。
在AOD炉中通过吹入N2/Ar稀释CO的分压，从而达到降碳保铬的目的，是目前比较普遍采用的一种不锈钢冶炼工艺。
目前太钢已经配置有3座AOD炉，生产工艺操作比较成熟，本次改造拟将现有1座180t转炉改造为180tAOD炉。
1.3.1.1400系不锈钢生产工艺流程及排污节点
普通400系不锈钢的生产工艺流程为高炉铁水经火车运送到炼钢二厂北区倒罐站，部分经铁水罐顶喷脱磷装置脱磷后与剩余铁水兑罐后兑入AOD炉；铬铁经合金熔化炉熔化后兑入AOD炉；废钢由汽车运到炼钢二厂北区废钢料槽，加入AOD炉；其它辅料和铁合金经过加料系统加入AOD炉，铁水、铬铁等原辅料在AOD炉内进行脱碳、还原脱硫、成分调整等精炼处理，出钢后经炉后扒渣、LF炉精炼处理后送到连铸回转台进行浇铸。
超纯400系不锈钢的生产工艺流程为高炉铁水经火车运送到炼钢二厂北区倒罐站，铁水首先兑入脱磷转炉进行脱磷；铬铁经合金熔化炉熔化后兑入AOD炉；废钢由汽车运到炼钢二厂北区废钢料槽，加入AOD炉或脱磷转炉；其它辅料和铁合金经过加料系统加入AOD炉，铁水、铬铁等原辅料在AOD炉内进行脱碳、还原脱硫、成分调整等精炼处理，出钢后经炉后扒渣、LF炉精炼、VOD炉精炼处理后送到连铸回转台进行浇铸。
1.3.1.2300系不锈钢生产工艺流程及排污节点
300系不锈钢的生产工艺流程为高炉铁水经火车运送到炼钢二厂北区倒罐站，铁水首先兑入脱磷转炉进行脱磷；镍铁经合金熔化炉熔化后兑入AOD炉，融化镍铁需要2座合金熔化炉同时工作；废钢由汽车运到炼钢二厂北区废钢料槽，加入AOD炉或脱磷转炉；其它辅料和铁合金经过加料系统加入AOD炉，铁水、铬铁等原辅料在AOD炉内进行脱碳、还原脱硫、成分调整等精炼处理，出钢后经LTS炉或LF炉精炼处理后送到连铸回转台进行浇铸。
1.3.1.3连铸生产工艺流程及排污节点
开始浇铸前，浇铸平台上的引锭杆车运行到结晶器前，引锭杆从结晶器上口装入，密封好引锭头。
预热结束的中间罐及中间罐车运行至结晶器上方，中间罐下降，对中就位，回转台旋转180°，钢水罐置于中间罐上方，接上长水口。
人工开启钢水罐滑动水口，钢水经长水口进入中间罐，待中间罐内钢水达到一定重量后，打开中间罐塞棒，钢水通过浸入式水口流入结晶器内，自动开浇系统投入。
钢水在结晶器内上升，当钢液面超过浸入式水口流出孔后，人工加入保护渣。
当液面达到一定高度后，结晶器液面检测装置检测到钢水液位并自动控制中间罐塞棒开度，结晶器振动装置和夹送辊启动，拉坯开始。
板坯跟踪系统跟踪板坯头部，逐段自动开启二次冷却水和压缩空气阀门，逐段转换拉坯辊液压缸的压力，控制拉坯辊的提升与压下。
引锭杆尾部出水平扇形段后，被卷扬机提升。
当引锭头与板坯连接处出水平扇形段后，安装在切割前辊道上的脱头装置动作，将引锭头与板坯分离。
引锭杆快速提升到浇铸平台上的引锭杆存放小车上，等待下个浇次使用。
测量辊检测板坯长度，火焰切割机根据检测信号分别对板坯头部、板坯和板坯尾部以及试样进行切割（切割时需喷铁粉）。
切头、切尾掉入切头台车上，然后收集在切头切尾斗内，用汽车运到废钢处理场。
按设定长度切成的板坯，经过去毛刺机去除两端下表面的毛刺和经喷印机在板坯侧面喷印后，由辊道送往冷却精整区。
试样送连铸宏观检验室进行分析检验。
钢水罐浇铸末期，当下渣检测装置检测到钢流中渣量达到设定值时，钢水罐滑动水口自动关闭。
在中间罐内钢水减少到设定值时，中间罐塞棒开闭机构自动关闭，铸机转入拉尾坯方式，在拉尾坯过程中对尾坯进行跟踪，二冷水和压缩空气逐段自动关闭。
当尾坯运行到规定位置时，可进行下一浇次上装引锭杆操作。
无缺陷、不需修磨及不需水爆的板坯直接送往2250mm热轧厂板坯库辊道。
需在线进行表面修磨的板坯，由板坯移送装置送到在线修磨机进行上表面修磨、翻坯、下表面修磨后，由运输辊道、横移台车和称量辊道，然后板坯送到热轧厂板坯库。
需下线进行表面修磨的板坯，由夹钳起重机将需下线的板坯吊到空冷场空冷或缓冷坑缓冷后，送离线修磨机上进行表面修磨，修磨后的板坯经离线称量装置称重后，通过板坯过跨台车送至热轧厂板坯库。
1.3.2污染控制措施
1.3.2.1废气污染控制措施
（1）现有铁水倒罐
现有铁水倒罐站烟气除尘系统利旧，倒罐站倒兑铁水与转炉及RH精炼装置加料等过程产生的粉尘，设置1套除尘系统，系统风量不变，采用长袋低压脉冲袋式除尘器，净化后的废气经35m高烟囱排放，排放浓度≤10mg/Nm3。
（2）AOD炉
现有180t转炉改造为AOD炉，并对其除尘系统进行改造。
现有180t转炉一次除尘系统（干法）停用。
改造现有180t转炉二、三次除尘系统，作为AOD炉一二三次除尘系统，风量不变。
采用低压脉冲袋式除尘器，净化后的废气经35m高烟囱排放，排放浓度≤10mg/Nm3。
（3）合金熔化炉
新建50t合金熔化炉，合金熔化炉熔化过程产生的烟气及上料、现有连铸中间罐倾翻、钢包拆包、拆炉等过程产生的粉尘，新建除尘系统，系统风量120万m3/h，采用低压脉冲袋式除尘器，净化后的废气经35m高烟囱排放，排放浓度≤10mg/Nm3。
（4）现有LF炉
现有LF炉精炼过程产生的烟气并入现有脱磷转炉除尘系统，除尘方式不变。
（6）现有VOD炉
现有VOD炉加料过程产生的粉尘并入现有AOD炉除尘系统，除尘方式不变。
（7）现有LTS扒渣站
现有LTS装置加料及扒渣过程产生的粉尘，设置1套除尘系统，系统风量15万m3/h，采用低压脉冲袋式除尘器，净化后的废气经25m高烟囱排放，排放浓度≤10mg/Nm3，除尘方式不变。
（8）连铸离线修磨机
3#离线修磨机除尘并入现有不锈钢连铸修磨机除尘系统，风量不变，采用低压脉冲袋式除尘器，净化后的废气经35m高烟囱排放，排放浓度≤10mg/Nm3。
（9）连铸火焰切割机
改造现有3#连铸机火焰切割机除尘系统，3#连铸机火焰切割过程产生的粉尘，设置1套除尘系统，系统风量20万m3/h，采用塑烧板除尘器，净化后的废气经35m高烟囱排放，排放浓度≤30mg/Nm3。
（10）现有连铸机二冷室排汽
连铸结晶器加保护渣时产生含尘烟气，采用结晶器排烟装置，将烟尘排至二冷室内，利用二冷室内大量水蒸汽将其净化后，随二冷蒸汽排出厂房外。
1.3.2.2废水污染控制措施
LF水冷炉盖、电极横臂、水冷电缆等采用一级除盐水进行冷却，使用后的水仅水温升高，不含其它有害物质。
设置纯水循环处理系统，回水经热交换器冷却降温后循环使用，少量溢流水作为净环系统补充水。
转炉氧枪、副枪、LF炉设备、RH装置、转炉设备、风机轴承、冷却器、液力偶合器等设备间接冷却水，使用后仅水温升高，不含其它有害物质。
设置净循环处理系统，回水经冷却塔冷却后循环使用。
净环系统少量旁滤排污水排至全厂废水处理站，经统一处理后回用不外排。
RH真空处理装置冷凝器产生含少量悬浮物废水，经过滤器过滤、冷却塔冷却后循环使用。
连铸系统设置一级除盐水循环处理系统，回水经热交换器冷却后循环使用。
连铸系统设置净环水系统，回水经冷却塔冷却后循环使用。
连铸机二冷水含氧化铁皮和少量油类，经旋流池初步沉淀、去除大块铁皮后，一部分返回车间冲铁皮，另一部分再经平流沉淀池进一步沉淀、化学除油器除油、冷却塔冷却后循环使用；为保持水质稳定，部分废水排至全厂废水处理站，经统一后回用不外排。
1.3.2.3噪声污染防治措施
AOD炉吹氧冶炼产生的噪声，设计采用密闭罩，在强化二次烟尘捕集的同时，起到一定的隔声降噪效果。
除尘风机机壳包裹隔声材料；其他除尘风机设消声器，基础设减振，风机进出口与管道之间为软连接。
AOD炉、火焰切割和各类泵等分别设置在建筑物内，利用建筑物进行隔声。
1.3.2.4固废污染防治措施
铁水脱磷渣、AOD炉钢渣、注余渣等在炉渣间采热焖法处理，处理完后进行破碎、磁选等二次处理，其中磁选的废钢铁回炼钢利用，尾渣作为筑路材料外销；
各除尘系统收集的除尘灰送烧结配料；
水处理系统收集的含铁污泥，经压滤脱水后送烧结配料，废油脂统一收集后外送有资质的单位处置；
AOD炉、铁水罐等修砌产生的废耐火材料，回收可利用部分后其余填坑铺路。
2环境质量现状及影响评价
2.1环境空气质量现状及影响评价
本次评价引用《太原钢铁（集团）有限公司钢铁产业升级改造项目现状环境影响报告》中太原工业学院、太钢二中、森林公园、涧河4个监测点监测数据，其中SO2、NO2小时浓度、日均浓度均达标，PM10日均浓度均出现超标情况，氟化物小时浓度达标。
技改工程建成后，太钢炼钢二厂北区污染物排放量下降，不会对太钢周边环境空气质量产生不利影响。
2.2水环境质量现状及影响评价
本次评价引用《太原钢铁（集团）有限公司钢铁产业升级改造项目现状环境影响报告》中地表水监测数据，本次地表水分别在汾河、涧河各设置2个监测断面，汾河上的2个监测断面，其中汾河上兰断面为对照对面，执行Ⅲ类水质标准，除COD、BOD5、氟化物、总氮超标外，其它监测因子达标，汾河上涧河进东暗涵汾河断面上游500m监测断面执行Ⅳ类水质标准，除总氮外，其它监测因子达标；涧河Ⅳ类水质标准，因有城市污水汇入，太钢1#总排入东暗涵上游500m监测断面执行除重金属外，其它监测因子基本出现超标情况。
太钢外排废水为浓盐水，根据排口废水监测结果均满足排放标准，并且从太钢1#总排入东暗涵上游500m断面及涧河入东暗涵前断面监测结果看，由于太钢废水的排入，涧河水质各监测因子浓度有所下降，由于太钢外排废水经东暗涵最终排入城南污水处理厂，对地表水环境影响不大。
根据现状监测及评价结果，对比《地下水质量标准》（GB/T14848-93）Ⅲ类水质标准，1#监测点位的总硬度、溶解性总固体和硫酸盐超标，超标倍数分别为0.36、0.18和0.34；2#监测点位的总硬度、溶解性总固体和硫酸盐超标，超标倍数分别为1.61、1.04和1.13；。
4#监测点位的总硬度、溶解性总固体和硫酸盐超标，超标倍数分别为0.56、0.11和0.35；5#监测点位的总硬度、溶解性总固体和硫酸盐超标，超标倍数分别为0.36、0.07和0.28。
其余监测点位的各监测因子均满足《地下水质量标准》（GB/T14848-93）Ⅲ类水质标准。
总硬度、溶解性总固体和硫酸盐超标的原因和当地地质条件有关。
技改工程建成后，太钢炼钢二厂北区生产废水经现有废水处理系统处理后回用，不外排环境水体，不会对太钢周边地表水环境产生不利影响。
2.3声环境质量现状及影响评价
根据监测结果，技改工程西厂界监测点昼夜监测值均能达到《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）3类标准要求，声环境敏感点昼夜监测值均能达到《声环境质量标准》（GB3096-2008）2类标准要求。
技改工程建成后，由于未增加高噪声设备，太钢西厂界及环境敏感点声环境质量基本维持现状。
3环保措施及其可行性论证
技改工程各污染源、污染物均采取了现行有效、成熟的治理措施，均达标排放
4污染物总量控制
根据工程分析，技改工程建成投产后，主要污染物烟（粉）尘、氟化物排放量有所下降。
5评价结论
综上所述，技改工程的建设符合国家和山西省产业发展政策要求，符合国家和山西省相关环保和行业规划以及区域发展规划；工程设计采用先进的生产工艺装备和成熟的污染控制技术，资源、能源利用合理，符合“循环经济”、“清洁生产”、“污染源达标排放”及“污染物排放总量控制”等环境保护政策；采取的风险防范措施和应急预案可以满足风险事故的防范和处理要求，环境风险可以接受；建立严格的环境管理和监控系统，可有效保护环境和监控污染事故发生；在严格执行“三同时”制度、落实报告书提出的各项环保措施、满足污染物总量控制要求的前提下，从环境保护角度分析，技改工程建设是可行的。
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