ippc.mos.gov.pl · web viewdokument referencyjny bat dla najlepszych dostępnych technik w...

KOMISJA EUROPEJSKA

Zintegrowane Zapobieganie i Ograniczanie Zanieczyszczeń (IPPC)

Dokument Referencyjny BAT dla najlepszych dostępnych technik w produkcji żelaza i stali

grudzień 2001

Streszczenie

STRESZCZENIE

Niniejszy dokument referencyjny dotyczący najlepszych dostępnych technik BAT (Best Available Techniques) w produkcji żelaza i stali odzwierciedla wymianę informacji przeprowadzoną zgodnie z art. 16 ust. 2 dyrektywy Rady 96/61/WE. Dokument ten powinien być rozpatrywany w świetle wstępu, który określa jego cele i sposób wykorzystania.

ZakresDokument ten dotyczy środowiskowych aspektów produkcji żelaza i stali w hutach żelaza o pełnym cyklu produkcyjnym (spiekalnie, grudkownie, koksownie, wielkie piece oraz zasadowe konwertory tlenowe, łącznie z odlewaniem ciągłym lub odlewaniem wlewków) oraz wytapiania stali z wykorzystaniem elektrycznych pieców łukowych. Przetwarzanie stali po etapie odlewania nie zostało uwzględnione w niniejszym dokumencie.

Przedstawione informacjeNajistotniejszymi kwestiami środowiskowymi w produkcji żelaza i stali są emisje do atmosfery oraz odpady stałe. Ścieki odprowadzane z koksowni, wielkich pieców oraz zasadowych konwertorów tlenowych stanowią najpoważniejsze emisje do wody w tym sektorze.

Nie dziwi zatem, że mimo dostępności wielu informacji na temat tych właśnie aspektów, istnieje odczuwalny deficyt informacji dotyczących emisji hałasu/wibracji i środków mogących je zminimalizować. To samo dotyczy zanieczyszczenia gleby, zagadnień bhp oraz aspektów środowiskowych. Ponadto mało informacji dostępnych jest na temat metod pobierania próbek, metod analizy, odstępów czasowych, metod obliczeniowych oraz warunków referencyjnych stosowanych jako punkt odniesienia przy analizie dostarczonych danych.

Struktura dokumentuOgólna struktura niniejszego dokumentu składa się z trzech głównych części:

ogólne informacje na temat sektora informacje dotyczące pełnego cyklu produkcji żelaza i stali informacje dotyczące wytapiania stali z wykorzystaniem elektrycznych pieców

łukowych

Ogólne informacje zawierają dane statystyczne dotyczące produkcji żelaza i stali w państwach UE, geograficznego rozmieszczenia zakładów, aspektów gospodarczych i społecznych wraz z przybliżoną oceną znaczenia środowiskowego tego sektora. Z uwagi na złożoność wytwarzania stali w pełnym cyklu produkcyjnym w rozdziale 3 przedstawiono ogólny przegląd przed podaniem pełnego zestawu informacji dotyczących poszczególnych etapów produkcyjnych, które obejmują:

spiekalnie (rozdział 4) grudkownie (rozdział 5) koksownie (rozdział 6) wielkie piece (rozdział 7) wytwarzanie stali z wykorzystaniem zasadowych konwertorów tlenowych, w tym

odlewanie (rozdział 8)

Produkcja żelaza i stali 2

Streszczenie

Pełny zestaw informacji obejmuje wszystkie dane dla tych etapów produkcyjnych zgodnie z ogólnym zarysem dla dokumentów referencyjnych BAT w produkcji żelaza i stali w ramach zintegrowanego systemu zapobiegania i ograniczania zanieczyszczeń. Taki dobór informacji przedstawiający problem “z perspektywy zakładu” został wykorzystany, aby ułatwiać zastosowanie dokumentu w praktyce.

Wytwarzanie stali za pomocą elektrycznego pieca łukowego różni się w dużym stopniu od wytwarzania stali w pełnym cyklu produkcyjnym i dlatego zostało ono przedstawione w odrębnym rozdziale (rozdział 9).

Na koniec, aby dopełnić obrazu, przedstawiono informacje na temat nowych/alternatywnych technik produkcji żelaza (rozdział 10).

Rozdział 11 zawiera wnioski i zalecenia.

Informacje ogólne

Żelazo i stal są istotnymi produktami, które znajdują szerokie zastosowanie. Produkcja stali surowej w Unii Europejskiej wyniosła 155,3 milionów ton w 1999 roku, co stanowiło 20% produkcji światowej. W Unii Europejskiej dwie trzecie całej produkcji surowej stali wytwarzane jest w wielkich piecach zlokalizowanych w 40 miejscach, a pozostałą jedną trzecią wytapia się w 246 elektrycznych piecach łukowych

W 1995 roku w przemyśle hutniczym zatrudnionych było około 330 000 osób. Wiele osób było zatrudnionych także w przemysłach pokrewnych takich, jak na przykład budownictwo, motoryzacja, budowa maszyn itp.

Produkcja żelaza i staliPrzemysł hutniczy jest przemysłem wysoce materiało- i energochłonnym. Ponad połowa wsadu usuwana jest w formie gazów odlotowych i odpadów stałych. Najistotniejszymi zanieczyszczeniami są emisje do atmosfery. Emisje ze spiekalni dominują wśród emisji wszystkich zanieczyszczeń. Pomimo, że podjęto szereg starań mających na celu redukcję emisji, wkład tego sektora w całość emisji do atmosfery w państwach UE jest znaczny w odniesieniu do wielu substancji zanieczyszczających, a szczególnie niektórych metali ciężkich i polichlorowanych dibenzodioksyn/ dibenzofuranów (PCDD/F). Chociaż stopień odzysku i recyklingu stałych odpadów ma tendencję wzrostową, wciąż znaczne ich ilości przechowywane są na hałdach.

Informacje dotyczące głównych hut żelaza o pełnym cyklu produkcyjnym (patrz wyżej) oraz stalowni wykorzystujących elektryczne piece łukowe są poprzedzone zwięzłą charakterystyką zastosowanych procesów i technik, co ma na celu ułatwienie odpowiedniego zrozumienia zarówno problemów środowiskowych, jak i dalszych informacji.

Dane dotyczące emisji oraz zużycia opisują w sposób szczegółowy wejściowe i wyjściowe strumienie masy w odniesieniu do takich komponentów środowiska, jak powietrze atmosferyczne, woda czy gleba, z uwzględnieniem aspektów dotyczących energii i hałasu (dla spiekalni: tabela 4.1; dla grudkowni: tabela 5.1; dla koksowni: tabele 6.2 i 6.3; dla wielkich pieców: tabela 7.1; dla stalownictwa konwertorowego i odlewnictwa: tabela 8.2). Wszystkie


Streszczenie

te dane pochodzą z istniejących instalacji i są istotne dla oceny opisanych technik podlegających analizie w celu ustalenia najlepszych dostępnych technik BAT. Opis tych technik oparty jest na pewnej strukturze (opis techniki, główne osiągnięte poziomy emisji, możliwość zastosowania, skutki oddziaływania na środowisko, przykładowe zakłady, dane eksploatacyjne, cel wdrożenia danej techniki, aspekty ekonomiczne, bibliografia) i kończy się wnioskami dotyczącymi tego, które techniki uznawane są za najlepsze dostępne techniki BAT. Wnioski te są oparte na ocenie ekspertów wchodzących w skład Technicznych Grup Roboczych (TWG – Technical Working Groups).

Najlepsze dostępne techniki BAT dla spiekalni (rozdział 4)

Spiek, będący produktem procesu spiekania materiałów zawierających żelazo, stanowi podstawową część wsadu dla wielkich pieców. Najważniejszymi kwestiami środowiskowymi dotyczącymi spiekalni są emisje gazu odlotowego z taśmy spiekalniczej, który zawiera wiele środków zanieczyszczających takich, jak pył, metale ciężkie, SO2, HCl, HF, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne - WWA oraz węglowodory chlorowane (jak np. polichlorowany bifenyl - PCB oraz polichlorowane dibenzodioksyny/dibenzofurany - PCDD/F). Dlatego też większość opisanych technik, które należy rozważyć przy określaniu najlepszych dostępnych technik BAT dotyczy redukcji emisji do atmosfery. To samo dotyczy wniosków, dlatego też najważniejszymi parametrami są pył i polichlorowane dibenzodioksyny/ dibenzofurany. W przypadku spiekalni za najlepsze dostępne techniki BAT uważa się następujące techniki bądź kombinacje technik:

1. Odpylanie gazów odlotowych poprzez zastosowanie:- zaawansowanego odpylania elektrostatycznego (przesuwanie elektrody, system

impulsów i wysokonapięciowe działanie filtru elektrostatycznego) lub- elektrostatycznego odpylania z filtrem tkaninowym lub- wstępnego odpylania (np. filtr elektrostatyczny bądź odpylacze odśrodkowe)

oraz wysokociśnieniowego systemu płuczek wodnych. Przy zastosowaniu tych technik możliwe jest osiągnięcie stężenia emisji pyłu na poziomie < 50 mg/Nm3 przy normalnym działaniu. W przypadku zastosowania filtra tkaninowego możliwe jest osiągnięcie emisji na poziomie 10-20 mg/Nm3.

2. Recyrkulacja spalin, jeśli jakość spieku i wydajność nie zostaną w znaczący sposób pogorszone, poprzez:

- recyrkulację części spalin z całej powierzchni taśmy spiekalniczej,lub

- częściową recyrkulację spalin2. Minimalizacja emisji polichlorowanych dibenzodioksyn/dibenzofuranów poprzez:

- zastosowanie recyrkulacji spalin;- utylizację spalin z taśmy spiekalniczej; - zastosowanie precyzyjnego odpylania mokrego, które pozwala na osiągnięcie

wartości emisji na poziomie < 0,4 ng I-TEQ/Nm3; - filtrację z użyciem filtra tkaninowego z dodatkiem koksiku węgla brunatnego,

co również pomaga w osiągnięciu niskich emisji polichlorowanych dibenzodioksyn/dibenzofuranów (> 98 % redukcja, 0,1 – 0,5 ng I-TEQ/Nm3 – zakres wyznaczony w oparciu o sześciogodzinne losowe próbkowanie w warunkach stanu ustalonego).

3. Minimalizacja emisji metali ciężkich:


Streszczenie

- zastosowanie precyzyjnego odpylania mokrego w celu usunięcia chlorków metali ciężkich rozpuszczalnych w wodzie, a w szczególności chlorku(ów) ołowiu przy ponad 90% wydajności lub wykorzystanie filtra workowego z dodatkiem wapna;

- usuwanie pyłu z ostatniego pola odpylania elektrostatycznego z recyklingu na taśmę spiekalniczą i składowanie go na zabezpieczonych hałdach (wodoszczelne uszczelnienie, gromadzenie i uzdatnianie substancji wyługowanych), w miarę możliwości po odciągnięciu wody, wraz z późniejszym strącaniem metali ciężkich w celu zminimalizowania ilości odpadów do składowania.

4. Minimalizowanie odpadów stałych:- recykling odpadów zawierających żelazo i węgiel z hut o pełnym cyklu

produkcyjnym z uwzględnieniem stopnia zaolejenia pojedynczego odpadu (< 0,1 %);

- w przypadku powstawania odpadów stałych za najlepsze dostępne techniki BAT uznawane są wymienione poniżej techniki uszeregowane według ich znaczenia:

- minimalizacja powstawania odpadów- recykling selektywny do procesu spiekania- w sytuacji, gdy wewnętrzna utylizacja jest niemożliwa, dążenie do utylizacji

zewnętrznej - jeżeli jakakolwiek utylizacja nie jest możliwa, kontrolowane składowanie wraz

z zastosowaniem zasady minimalizacji, jako ostatnia możliwa opcja.5. Obniżanie zawartości węglowodorów w nadawie spieku i unikanie antracytu jako paliwa.

Możliwa jest do osiągnięcia zawartość oleju na poziomie < 0,1% przywróconych do obiegu produktów ubocznych lub pozostałości.

6. Odzyskiwanie ciepła jawnego:Ciepło jawne może być odzyskiwane ze spalin pochodzących z chłodni spieku, a w niektórych sytuacjach także ze spalin pochodzących z taśmy spiekalniczej. Zastosowanie recyrkulacji spalin można również uznać za formę odzyskiwania ciepła jawnego.

3. Minimalizacja emisji SO2, na przykład poprzez:- obniżanie ilości siarki wprowadzanej do mieszanki spiekalniczej (zastosowanie

koksiku z niską zawartością siarki i minimalizacja zużycia koksiku, zastosowanie rudy żelaza z niską zawartością siarki); po przedsięwzięciu takich środków możliwe jest osiągnięcie stężenia emisji na poziomie < 500 mg SO2/Nm3;

- przy zastosowaniu odsiarczania spalin na mokro możliwa jest redukcja emisji SO2 na poziomie > 98% i stężenie emisji SO2 na poziomie < 100 mg SO2/Nm3.Z powodu wysokich kosztów odsiarczanie gazów spalinowych na mokro powinno być stosowane jedynie wtedy, gdy spełnienie standardów jakościowych dotyczących środowiska może być niemożliwe.

9. Minimalizacja emisji NOx, na przykład poprzez:- recyrkulację spalin,- zastosowanie odazotowania spalin, - proces regeneracji węgla aktywnego,- selektywną redukcję katalityczną.

Z powodu wysokich kosztów odazotowanie spalin jest stosowane tylko wtedy, gdy spełnienie standardów jakościowych dotyczących środowiska może być niemożliwe.


Streszczenie

10. Emisje do wody (nie do wody chłodzącej):Mają miejsce właściwe tylko wtedy, gdy stosowana jest woda do płukania lub gdy stosowane jest mokre odpylanie. W takich przypadkach woda odprowadzana do środowiska powinna być utylizowana za pomocą wytrącania metali ciężkich, neutralizacji i filtrowania przez piasek. Możliwe jest osiąganie stężenia całkowitego węgla organicznego - TOC na poziomie < 20 mg C/l i stężenia metali ciężkich na poziomie < 0,1 mg/l (Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn).

W przypadku, gdy woda przyjmująca jest słodka powinno się zwrócić szczególną uwagę na zawartość soli.

Woda chłodząca może być poddawana recyklingowi.

Biorąc pod uwagę wstęp, techniki przedstawione w punktach od 1 do 10 mogą być w zasadzie stosowane zarówno w nowych, jak i już istniejących instalacjach.

Najlepsze dostępne techniki BAT dla grudkowni (rozdział 5)

Grudkowanie jest kolejnym procesem stosowanym w spiekaniu materiałów zawierających żelazo. Podczas gdy spiek jest z różnych powodów produkowany prawie wyłącznie w hutach stali, grudki wytwarzane są głównie na terenie kopalń bądź w punktach wysyłkowych kopalni. W związku z tym w UE istnieje tylko jedna grudkownia będąca częścią huty stali o pełnym cyklu produkcyjnym oraz cztery samodzielne zakłady. Emisje do atmosfery są głównymi problemami środowiskowymi również dla tego typu zakładów. W rezultacie większość opisanych technologii, które należy rozważyć przy określaniu najlepszych dostępnych technik BAT dotyczy emisji do atmosfery i to samo odnosi się do wniosków.W przypadku grudkowni za najlepsze dostępne techniki BAT uznaje się następujące techniki bądź kombinacje technik:

1. Efektywne usuwanie pyłu, SO2, HCl oraz HF (kwasu fluorowodorowego) ze spalin z taśmy utwardzającej za pomocą: - mokrego odpylania lub - półsuchego odsiarczania i następującego po nim odpylania (np. pochłaniacz

zawiesiny gazowej (GSA) lub jakiekolwiek inne urządzenie o takiej samej wydajności).

Osiągalna skuteczność usuwania dla tych związków wynosi: - Pył: >95%; odpowiada to osiągalnemu stężeniu < 10 mg pyłu/Nm3

- SO2: >80%; odpowiada to osiągalnemu stężeniu < 20 mg SO2/Nm3

- HF: >95%; odpowiada to osiągalnemu stężeniu < 1 mg HF/Nm3

- HCl: >95%; odpowiada to osiągalnemu stężeniu < 1 mg HCl/Nm3

2. Emisje do wody pochodzące z mokrego odpylania są minimalizowane za pomocą zamknięcia obiegu wody, wytrącania metali ciężkich, neutralizacji i filtrowania przez piasek.

3. Obniżanie poziomu NOx zintegrowane z procesem:Konstrukcja zakładu powinna być optymalnie przystosowana do odzyskiwania ciepła jawnego i niskiej emisji NOx na wszystkich odcinkach opalania (taśma utwardzająca, o ile jest ona stosowana oraz suszenie w kruszarkach).W jednym zakładzie z piecem rusztowym, gdzie stosuje się rudę magnetytu możliwe jest osiągnięcie emisji na poziomie < 150 g NOx na tonę pelet. W innych zakładach (istniejących bądź nowych, tego samego lub innego typu, stosujących te same bądź inne surowce) rozwiązania muszą być indywidualnie dopasowane, a możliwy poziom emisji NOx może się różnić w zależności od zakładu.


Streszczenie

4. Minimalizacja emisji wyjściowego NOx za pomocą technik oczyszczania na wyjściu:selektywna redukcja katalityczna lub jakakolwiek inna technika pozwalająca osiągnąć skuteczność redukcji NOx na poziomie przynajmniej 80%. Z powodu wysokich kosztów usuwanie azotu ze spalin powinno być brane pod uwagę tylko wtedy, gdy nie ma szans na sprostanie jakościowym standardom środowiska; jak do tej pory nie ma żadnych systemów neutralizacji NOx działających w grudkowniach komercyjnych.

5. Minimalizacja odpadów stałych lub produktów ubocznych Za najlepsze dostępne techniki BAT uznawane są następujące technologie uszeregowane według ich ważności:- minimalizacja wytwarzanych odpadów,- efektywna utylizacja (recykling bądź ponowne wykorzystanie) odpadów stałych lub

produktów ubocznych,- kontrolowane usuwanie nieuniknionych odpadów lub produktów ubocznych.

6. Odzyskiwanie ciepła jawnego;Większość grudkowni ma już obecnie wysoki współczynnik odzyskiwania energii. W celu dalszego usprawnienia potrzebne są zwykle rozwiązania dobrane indywidualnie.

Biorąc pod uwagę wstęp, technologie wymienione w punktach od 1 do 6 mogą być w zasadzie stosowane zarówno w nowych, jak i istniejących instalacjach.

Najlepsze dostępne techniki BAT dla koksowni (rozdział 6)

Koks jest podstawowym reduktorem w wielkim piecu. Emisje do atmosfery są znaczne również w przypadku koksowni. Niemniej jednak wiele z tych emisji zaliczyć można do emisji niezorganizowanych pochodzących z różnych źródeł takich, jak nieszczelności pokryw, drzwi piecowych, drzwi wyrównujących, rur odciągowych oraz do emisji związanych z pewnymi operacjami technologicznymi takimi, jak zasyp węgla, wypychanie koksu oraz gaszenie koksu. Ponadto emisje niezorganizowanie pochodzą często z instalacji do obróbki gazu koksowniczego. Głównym źródłem emisji do atmosfery są spaliny z systemów dolnego nagrzewu. Ze względu na tak wyjątkową sytuację związaną z emisjami zebrano szczegółowe informacje, które mają pomóc w odpowiednim zrozumieniu zaistniałego problemu. W rezultacie większość technik, które należy rozważyć przy określaniu najlepszych dostępnych technik BAT dotyczy redukcji emisji do atmosfery. Duży nacisk położono na równą i niezakłóconą pracę oraz konserwację pieców koksowniczych. Odsiarczanie gazu koksowniczego jest głównym sposobem minimalizacji emisji SO2, nie tylko w samych koksowniach, ale również w innych zakładach, w których gaz koksowniczy jest stosowany jako paliwo.Odprowadzanie ścieków jest kolejnym poważnym problemem związanym z koksowniami. W celu zminimalizowania emisji do wody przydatne są szczegółowe informacje przedstawiające przejrzysty obraz oraz opisane techniki.Wnioski odzwierciedlają poruszone powyżej problemy. Dlatego należy podkreślić, że gaszenie koksu na sucho nie jest ogólnie uważane za najlepszą dostępną technikę BAT, poza pewnymi wyjątkowymi sytuacjami.

W odniesieniu do koksowni za najlepsze dostępne techniki BAT uważa się następujące techniki bądź kombinacje technik.

1. Ogólne:


Streszczenie

- dokładna konserwacja pieców koksowniczych, drzwi i ram pieca, uszczelnień ram, rur odciągowych, otworów zasypowych i innego sprzętu (systematyczny program przeprowadzany przez specjalnie wyszkolony w konserwacji personel);

- czyszczenie uszczelnienia drzwi i ram pieca, otworów zasypowych oraz włazów i rur odciągowych po eksploatacji;

- utrzymywanie swobodnego przepływu gazu w piecach koksowniczych.2. Zasypywanie:

- zasypywanie za pomocą wozów zasypowych.Z punktu widzenia pełnego cyklu produkcyjnego “bezdymne" zasypywanie lub sekwencyjne zasypywanie przy zastosowaniu podwójnych rur odciągowych bądź rur połączeniowych jest preferowanym rodzajem zasypywania, ponieważ wszystkie gazy i substancje pyłowe są traktowane jako element uzdatniania gazu koksowniczego. Jeżeli jednak gazy są pozyskiwane i uzdatniane poza piecem koksowniczym, preferowaną metodą jest utylizacja otrzymanych gazów za pomocą zasypywania powierzchniowego. Utylizacja powinna obejmować efektywne wyprowadzanie, a następnie spalanie i filtrowanie za pomocą filtru tkaninowego. Możliwe jest osiągnięcie emisji substancji pyłowych na poziomie < 5 g/t koksu.

3. Koksowanie:Kombinacja następujących środków: - bezawaryjne, nieprzerwane działanie pieca koksowniczego, unikanie dużych

wahań temperatury; - zastosowanie sprężynowych drzwi z elastycznym uszczelnieniem lub drzwi o

ostrych brzegach (w przypadku pieców o wysokości 5 m i przy odpowiedniej konserwacji), co pozwala osiągnąć:- widoczne emisje na poziomie <5% (częstotliwość jakichkolwiek przecieków

w odniesieniu do łącznej liczby drzwi) ze wszystkich drzwi w nowych zakładach, oraz

- widoczne emisje na poziomie <10% ze wszystkich drzwi w istniejących zakładach.

- wodoszczelne rury odciagowe osiągające widoczną emisję na poziomie <1% (częstotliwość jakichkolwiek przecieków w odniesieniu do łącznej liczby rur odciągowych) ze wszystkich rur;

- uszczelnianie otworów załadowczych zawiesiną glinianą (lub innym odpowiednim materiałem uszczelniającym), co pozwala osiągnąć poziom widocznych emisji wynoszący <1% (częstotliwość jakichkolwiek przecieków w odniesieniu do łącznej liczby otworów) ze wszystkich otworów;

- drzwi poziomujące wyposażone w zestaw uszczelniający, pozwalające osiągnąć widoczną emisję na poziomie <5%.

4. Opalanie: - zastosowanie odsiarczonego gazu koksowniczego - ochrona przed przeciekiem pomiędzy komorą pieca i komorą grzewczą dzięki

regularnej eksploatacji pieca koksowniczego oraz - naprawa przecieku pomiędzy komorą pieca i komorą grzewczą oraz - zastosowanie technologii o niskiej zawartości NOx przy budowaniu nowych

baterii, takich jak stopniowe spalanie (możliwe jest osiągnięcie emisji na poziomie odpowiednio 450 – 700 g/t koksu i 500-770 mg/Nm3 w nowych/nowoczesnych zakładach).

- z powodu wysokich kosztów odazotowanie gazu spalinowego (np. selektywna redukcja katalityczna) nie jest stosowane z wyjątkiem nowych zakładów w


Streszczenie

sytuacji, gdy najprawdopodobniej nie ma szans na spełnienie jakościowych standardów środowiskowych.

5. Wypychanie: - odciąganie za pomocą (zintegrowanego) okapu na przenośniku koksu,

oczyszczanie gazu na powierzchni ziemi za pomocą filtra tkaninowego i zastosowanie jednopunktowego wózka gaszącego w celu osiągnięcia poziomu niższego niż 5 g pyłu na tonę koksu (emisja kominowa).

6. Gaszenie: - zminimalizowanie emisji poprzez gaszenie na mokro do poziomu niższego niż 50

g pyłu na tonę koksu (ustalono według metody VDI). Unika się stosowania wody przemysłowej ze znacznym ładunkiem zanieczyszczeń organicznych (takiej, jak surowa woda odpadowa z pieca koksowniczego, woda odpadowa z wysoką zawartością węglowodorów itp.) jako wody gaszącej;

- suche gaszenie koksu wraz z odzyskiwaniem ciepła jawnego i usuwaniem pyłu powstałego przy zasypywaniu, transporcie i przesiewaniu za pomocą filtrowania przy użyciu filtra tkaninowego. W związku z aktualnymi cenami energii w UE i zwarzywszy na “koszty instrumentalne/operacyjne w odniesieniu do korzyści środowiskowych” - stajemy w obliczu ograniczeń zastosowania suchego gaszenia koksu. Ponadto musi istnieć możliwość zastosowania odzyskanej energii.

7. Odsiarczanie gazu koksowniczego: - odsiarczanie za pomocą układów absorpcyjnych (zawartość H2S w sieci gazowej

na poziomie 500-1000 mg H2S/Nm3) lub- odsiarczanie tlenowe (< 500 mg H2S/Nm3) pod warunkiem, że uda się w

znacznym stopniu zniwelować wpływ toksycznych związków na środowisko.8. Hermetyzacja instalacji oczyszczania gazu:

Należy uwzględnić wszelkie środki zmierzające do hermetycznego funkcjonowania instalacji oczyszczania gazu. Do środków tych należą:- w miarę możliwości minimalizowanie liczby kołnierzy poprzez wprowadzanie

połączeń spawanych;- zastosowanie hermetycznych pomp (np. pomp magnetycznych);- zapobieganie emisji z zaworów ciśnieniowych na zbiornikach magazynowych

przez łączenie wylotu zaworu z kolektorem gazu koksowniczego (możliwy jest też odbiór a następnie spalanie).

9. Wstępne oczyszczanie ścieków: - efektywne odpędzanie amoniaku przy użyciu alkaliów.

Wydajność odpędzania powinna być uzależniona od późniejszego oczyszczania ścieków. Możliwe jest uzyskanie stężenia ścieków z kolumny odpędowej NH3 na poziomie 20 mg/l;

- usuwanie smoły.10. Oczyszczanie ścieków:

Biologiczne oczyszczanie ścieków za pomocą zintegrowanej nitryfikacji/ denitryfikacji, co pozwala osiągnąć:- usuwanie chemicznie utlenialnych substancji organicznych COD:

> 90%- siarczek: < 0,1 mg/l- wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne WWA (6 Borneff):

< 0,05 mg/l- azotan celulozy CN-: < 0,1 mg/l- fenole: < 0,5 mg/l


Streszczenie

- suma NH4+, NO3

- i NO2-: < 30 mgN/l

- zawiesiny: < 40 mg/lStężenia te są oparte na konkretnym przepływie ścieków na poziomie 0,4 m3/t koksu.

Biorąc pod uwagę treść wstępu, techniki wymienione w punktach od 1 do 10, z wyjątkiem technik zapewniania niskiej zawartości NOx (tylko dla nowych zakładów), znajdują zastosowanie zarówno w nowych, jak i istniejących instalacjach.

Najlepsze dostępne techniki BAT dla wielkich pieców (rozdział 7)

Proces wielkopiecowy pozostaje jak dotąd najważniejszym procesem stosowanym do produkcji surówki z tworzyw zawierających żelazo. Z uwagi na wysoki udział reduktorów (głównie koksu i węgla) proces ten zużywa większość energii w hucie stali o pełnym cyklu produkcyjnym.W przypadku tego procesu mają miejsce znaczne emisje do wszystkich komponentów środowiska i zostały one szczegółowo opisane. Dlatego też opisane techniki, które należy rozważyć przy określaniu najlepszych dostępnych technik BAT obejmują wszystkie te aspekty łącznie z minimalizacją ilości dostarczanej energii. Wynikające z tych rozważań wnioski dotyczą głównie redukcji pyłu pochodzącego z hali lejniczej, oczyszczania ścieków pochodzących z mokrego oczyszczania gazu wielkopiecowego, utylizacji żużlu i pyłów/szlamów oraz minimalizacji ilości dostarczanej energii i ponownego użycia gazu wielkopiecowego.W przypadku wielkich pieców za najlepsze dostępne techniki BAT uważa się następujące techniki bądź kombinacje technik.

1. Odzyskiwanie gazu wielkopiecowego;2. Bezpośrednie wdmuchiwanie reduktorów;

(np. możliwość wdmuchiwania pyłu węglowego ze współczynnikiem 180 kg/t surówki już została sprawdzona, ale wdmuchiwanie większych dawek węgla również mogłyby okazać się możliwe).

3. Odzyskiwanie energii przez redukcję ciśnienia gazu wielkopiecowego przy odpowiednich warunkach;

4. Nagrzewnice dmuchu wielkopiecowego:- możliwe jest osiągnięcie stężenia emisji pyłu na poziomie <10 mg/Nm3 i NOx<350

mg/Nm3 (przy zawartości tlenu 3%)- oszczędności energii, o ile pozwala na to konstrukcja.

5. Zastosowanie bezsmołowych wyłożeń koryt i rynien spustowych.6. Uzdatnianie gazu wielkopiecowego przy wydajnym odpylaniu.

Zalecane jest, aby gruboziarnisty pył wielkopiecowy był usuwany przy pomocy technologii bezwodnej separacji (np. deflektor) i ponownie używany. Następnie drobnoziarniste cząstki stałe usuwane są za pomocą:

- płuczki lub- odpylacza elektrostatycznego na mokro lub- jakiejkolwiek innej techniki pozwalającej osiągnąć taką samą skuteczność

usuwania;Możliwe jest osiągnięcie stężenia zawieszonego pyłu na poziomie < 10 mg/Nm3.

7. Odpylanie hali lejniczej wielkiego pieca (otwory i rynny spustowe, przewały, punkty napełniania kadzi mieszalnikowej). Emisje powinny być minimalizowane za pomocą pokrywania rynien spustowych i wyprowadzania wspomnianych źródeł emisji oraz oczyszczania przeprowadzanego poprzez filtrowanie z użyciem filtra tkaninowego


Streszczenie

bądź odpylania elektrostatycznego. Możliwe jest osiągnięcie stężenia emisji pyłu na poziomie 1-15 mg/Nm3. W przypadku emisji niezorganizowanych możliwe jest osiągnięcie poziomu 5-15 g pyłu/t surówki; tym samym skuteczność przechwytywania pyłów jest bardzo istotna.Redukcja zapylenia przy użyciu azotu (przy odpowiednich warunkach, np. w sytuacjach, gdy konstrukcja hali lejniczej na to pozwala i gdy azot jest dostępny).

8. Uzdatnianie wody płuczkowej pochodzącej z mokrego odpylania gazu wielkopiecowegoa. ponowne użycie wody płuczkowej w miarę możliwości;b. koagulacja/sedymentacja zawiesin (możliwe jest osiągnięcie współczynnika zawiesin szczątkowych na poziomie średniorocznej wartości < 20 mg/l, pojedyncza wartość dzienna może wynieść natomiast do 50 mg/l);c. hydrocyklonowanie szlamu z następującym po nim ponownym użyciem frakcji gruboziarnistej, gdy rozkład wielkości ziaren pozwala na rozsądną separację.

9. Minimalizacja emisji pochodzących z przerobu żużlu i składowania na hałdach;Przerób żużlu najlepiej za pomocą granulacji, gdy pozwalają na to warunki rynkowe.

Skraplanie oparów, jeżeli wymagana jest redukcja zapachu. Zawsze, gdy produkowany jest żużel kawałkowy chłodzenie za pomocą wody powinno

być zminimalizowane lub pominięte, jeżeli jest to możliwe oraz jeżeli ograniczenia przestrzenne na to pozwalają.

10. Minimalizacja stałych odpadów lub produktów ubocznych.W przypadku odpadów stałych za najlepsze dostępne techniki BAT będą uważane następujące techniki uszeregowane według ich znaczenia:a. minimalizacja generowanych odpadów stałych;b. efektywna utylizacja (recykling bądź ponowne użycie) odpadów stałych lub

produktów ubocznych; w szczególności recykling gruboziarnistego pyłu z oczyszczania gazu wielkopiecowego i pyłu pochodzącego z odpylania hali lejniczej, pełne ponowne użycie żużlu (np. w przemyśle cementowym bądź budowie dróg);

c. kontrolowane usuwanie nieuniknionych odpadów (drobna frakcja szlamu z oczyszczania gazu wielkopiecowego, część rumoszu).

Biorąc pod uwagę zawartość wstępu, techniki wymienione w punktach od 1 do 10 znajdują w zasadzie zastosowanie zarówno w nowych, jak i istniejących instalacjach.

Najlepsze dostępne techniki BAT dla produkcji stali z wykorzystaniem zasadowych konwertorów tlenowych i dla odlewania (rozdział 8)

Celem wytapiania stali w konwertorze tlenowym jest utlenianie niepożądanych domieszek zawartych w surówce wielkopiecowej. Metoda ta obejmuje wstępną obróbkę surówki, proces utleniania w konwertorze tlenowym, obróbkę pozapiecową oraz odlewanie (ciągłe i/lub odlewanie wlewków). Głównymi problemami środowiskowymi związanymi z tym procesem są emisje do atmosfery z różnych opisanych źródeł oraz powstawanie różnych odpadów stałych lub produktów ubocznych, które również zostały opisane. Ponadto ścieki pochodzą z odpylania na mokro (jeśli jest stosowane) i z odlewania ciągłego. W rezultacie techniki, jakie należy rozważyć przy ustalaniu najlepszych dostępnych technik BAT obejmują powyższe zagadnienia, jak również odzyskiwanie gazu konwertorowego. Wnioski dotyczą głównie minimalizacji emisji pyłów z różnych źródeł oraz środków, jakie należy podjąć w celu ponownego użycia/recyklingu odpadów stałych lub produktów ubocznych, wody odpływowej pochodzącej z odpylania mokrego oraz odzyskiwania gazu konwertorowego.


Streszczenie

W przypadku produkcji stali z wykorzystaniem zasadowych konwerterów tlenowych i odlewania za najlepsze dostępne techniki BAT uważa się następujące techniki bądź kombinacje technik.

1. Obniżanie poziomu pyłu pochodzącego ze wstępnej obróbki surówki (łącznie z procesami transportu surówki, odsiarczaniem i odżużlaniem) za pomocą: - skutecznego odciągu, - dalszego oczyszczania przy użyciu filtrów tkaninowych bądź odpylania

elektrostatycznego.Możliwe jest osiągnięcie stężenia emisji na poziomie 5-15 mg/Nm3 przy użyciu filtrów workowych oraz na poziomie 20-30 mg/Nm3 przy użyciu odpylania elektrostatycznego.

2. Odzyskiwanie gazu konwertorowego i wstępne odpylanie, przy zastosowaniu: - spalania niezupełnego oraz - suchego odpylania elektrostatycznego (w nowych i istniejących instalacjach) lub - odpylania mokrego w płuczkach wieżowych (w istniejących instalacjach).Zebrany gaz konwertorowy jest oczyszczany i przechowywany do ponownego wykorzystania jako paliwo. W niektórych przypadkach odzyskiwanie gazu konwertorowego może być nieekonomiczne lub, biorąc pod uwagę odpowiednie zarządzanie energią, niewykonalne. W takich przypadkach gaz konwertorowy może zostać poddany spalaniu z wytwarzaniem pary. Rodzaj spalania (spalanie zupełne lub niezupełne) jest uzależniony od miejscowego zarządzania energią.Zebrane pyły i/lub szlamy powinny zostać poddane recyklingowi w najszerszym możliwym zakresie. Należy zwrócić szczególną uwagę na zwykle wysoką zawartość cynku w pyle lub szlamie oraz na emisje pyłu pochodzącego z gardzieli. Gardziel powinna być zakryta podczas wdmuchiwania tlenu i, jeśli jest to konieczne, należy dokonać wdmuchania obojętnego gazu do gardzieli w celu rozproszenia pyłu.

3. Wtórne odpylanie, przy zastosowaniu:- Skutecznego odciągu podczas załadowywania i spustu surówki z dalszym odpylaniem

przy pomocy filtra tkaninowego bądź odpylacza elektrostatycznego lub jakiejkolwiek innej technologii o takiej samej skuteczności odpylania. Możliwe jest osiągnięcie zdolności wychwytu na poziomie około 90%. Zawartość pyłu resztkowego wynosi 5-15 mg/Nm3 w przypadku filtrów workowych, natomiast w przypadku odpylaczy elektrostatycznych możliwe jest osiągnięcie zawartości na poziomie 20-30 mg/Nm3. Należy zwrócić uwagę na wysoką zawartość cynku w pyle.

- Skutecznego odciągu podczas przeładunku surówki (czynności związane z przelewaniem z kadzi do kadzi), odżużlania surówki i obróbki pozapiecowej z następującym po niej odpylaniem za pomocą filtra tkaninowego lub jakiejkolwiek innej technologii o takiej samej skuteczności usuwania. Dla powyższych czynności możliwe jest osiągnięcie wskaźników emisji poniżej 5 g/t płynnej stali. Ograniczenia oparów za pomocą gazu obojętnego podczas przelewania surówki z kadzi mieszalnikowej (bądź mieszalnika) do kadzi załadowczej w celu zminimalizowania powstawania oparów/pyłu.

4. Minimalizacja/ograniczanie emisji do wody pochodzących z wstępnego mokrego odpylania gazu konwertorowego przy zastosowaniu takich środków, jak:

- suche odpylanie gazu konwertorowego, jeżeli pozwalają na to warunki przestrzenne;- w miarę możliwości recykling wody płuczkowej (np. poprzez wdmuchanie CO2 w

przypadku spalania niezupełnego);- koagulacja i sedymentacja zawiesin; możliwe jest osiągnięcie współczynnika 20 mg/l.

5. Ograniczanie emisji do wody pochodzących z bezpośredniego chłodzenia w urządzeniach przeznaczonych do odlewania ciągłego, poprzez:


Streszczenie

- recykling wody przemysłowej i chłodzącej w miarę możliwości; - koagulację/sedymentację zawiesin; - usuwanie oleju przy użyciu odtłuszczaczy lub jakiegokolwiek innego skutecznego

urządzenia;6. Minimalizacja odpadów stałych.

Jeśli chodzi o powstawanie odpadów stałych, za najlepsze dostępne techniki BAT będą uważane następujące techniki uszeregowane według ich znaczenia:- minimalizacja produkcji odpadów;- efektywna utylizacja (recykling lub ponowne użycie) odpadów stałych lub

półproduktów; głównie recykling żużlu konwertorowego oraz drobno- i gruboziarnistego pyłu pochodzącego z oczyszczania gazu konwertorowego;

- kontrolowane usuwanie nieuniknionych odpadów.

Biorąc pod uwagę zawartość wstępu, techniki opisane w punktach od 1 do 6 mają w zasadzie zastosowanie zarówno w nowych, jak i w istniejących zakładach (jeżeli nie wskazano inaczej).

Najlepsze dostępne techniki BAT dla elektrostalowni i odlewnictwa (rozdział 9)

Bezpośrednie wytapianie materiałów zawierających żelazo, głównie złomu, jest przeprowadzane w elektrycznych piecach łukowych wymagających znacznych ilości energii elektrycznej i powoduje znaczne emisje do atmosfery oraz wytwarza wiele odpadów stałych, głównie pyłu pochodzącego z filtrów oraz żużlu. Na emisje do atmosfery z pieca składa się szereg nieorganicznych związków (pył tlenku żelaza i metale ciężkie) oraz związki organiczne, takie jak ważne węglowodory chlorowane, chlorobenzeny, polichlorowany bifenyl oraz polichlorowane dibenzodioksyny/dibenzofurany. Techniki, jakie należy wziąć pod uwagę przy określaniu najlepszych dostępnych technik BAT skupiają się właśnie na tych problemach. Najważniejszymi parametrami we wnioskach dotyczących emisji do atmosfery są pył i polichlorowane dibenzodioksyny/dibenzofurany. Wstępne podgrzewanie złomu jest również uważane za najlepszą dostępną technikę BAT, tak samo jak ponowne użycie/recykling żużlu lub pyłów.

W przypadku stalownictwa elektrycznego i odlewnictwa za najlepsze dostępne techniki BAT uważa się następujące techniki.

1. Skuteczność odciągu pyłów:- z połączeniem układów bezpośredniego odciągu gazu odlotowego (czwarty bądź

drugi otwór) i okapów wyciągowych lub- szczelnej obudowy pieca i okapów wyciągowych, lub- odpylania całego budynku pieca.

Możliwe jest osiągnięcie skuteczności wychwytywania pierwotnych i wtórnych emisji z elektrycznego pieca łukowego na poziomie 98%.

1Odpylanie spalin przy zastosowaniu:- dobrze zaprojektowanego filtra tkaninowego, który pozwala osiągnąć poziom

poniżej 5 mg pyłu/Nm3 w przypadku nowych zakładów i mniej niż 15 mg pyłu/Nm3 w przypadku istniejących zakładów; obydwa poziomy są przedstawione jako średnie wielkości dobowe.

Minimalizacja zawartości pyłu jest związana z minimalizacją emisji metali ciężkich z wyjątkiem metali ciężkich obecnych w fazie gazowej, jak np. rtęć.


Streszczenie

3. Minimalizacja emisji węglowodorów chlorowanych, a szczególnie polichlorowanych dibenzodioksyn/dibenzofuranów oraz polichlorobifenylu przy pomocy:

- odpowiedniego dopalania w układzie przewodu odprowadzającego gaz odlotowy lub w oddzielnej komorze dopalającej, po którym następuje szybkie chłodzenie w celu uniknięcia odtworzenia procesu syntezy i/lub

- wdmuchiwania sproszkowanego węgla brunatnego do przewodu odprowadzającego przed filtrami tkaninowymi.

Możliwe jest osiągnięcie stężeń emisji polichlorowanych dibenzodioksyn/ dibenzofuranów na poziomie 0,1 – 0,5 ng I-TEQ/Nm3.

4. Wstępne podgrzewanie złomu (w połączeniu z technikami wymienionymi w punkcie 3.) w celu odzyskania ciepła jawnego z pierwotnego gazu odlotowego

- przy wstępnym podgrzewaniu części złomu można zaoszczędzić około 60 kWh/t, w przypadku wstępnego podgrzewania całości złomu można zaoszczędzić do 100 kWh/t płynnej stali. Zastosowanie wstępnego podgrzewania złomu jest uzależnione od uwarunkowań lokalnych i należy je wypróbować dla każdej huty z osobna. Podczas stosowania wstępnego podgrzewania złomu należy przygotować się na zwiększoną emisję zanieczyszczeń organicznych.

5. Minimalizacja odpadów stałych Jeśli chodzi o odpady stałe, za najlepsze dostępne techniki BAT będą uważane

następujące techniki uszeregowane według ich znaczenia:- Minimalizacja ilości produkowanych odpadów;- Minimalizacja odpadów poprzez recykling pyłu pochodzącego z filtrów

elektrycznego pieca łukowego i żużlu z tego pieca; w zależności od lokalnych uwarunkowań pył pochodzący z filtrów może zostać poddany recyklingowi do elektrycznego pieca łukowego w celu wzbogacenia cynkiem do 30%. Pył pochodzący z filtrów z zawartością cynku wyższą niż 20% może zostać użyty w przemyśle metali nieżelaznych;

- Pyły pochodzące z filtrów z produkcji stali wysokostopowej mogą być poddawane utylizacji w celu odzyskiwania metali stopowych;

- W przypadku odpadów stałych, których nie można uniknąć albo poddać recyklingowi, generowana ilość powinna być zminimalizowana. Jeżeli wszelka minimalizacja/ponowne użycie są utrudnione, jedyną możliwością pozostaje kontrolowane składowanie.

6. Emisje do wody- System chłodzenia wody w obiegu zamkniętym dla chłodzenia urządzeń

piecowych;- Woda odpadowa z odlewania ciągłego:

- recykling wody chłodzącej w największym możliwym zakresie,- wytrącanie/sedymentacja zawiesin,- usuwanie oleju w odtłuszczaczach lub innych skutecznych urządzeń.

Biorąc pod uwagę treść wstępu, technologie opisane w punktach od 1 do 6 mogą w zasadzie znaleźć zastosowanie zarówno w nowych, jak i istniejących instalacjach.

Poziom zgodności


Streszczenie

Niniejszy dokument cieszy się wysokim poziomem zgodności. Nie odnotowano żadnych rozbieżnych opinii podczas dyskusji w ramach Technicznych Grup Roboczych i forum wymiany informacji. Dokument ten jest więc owocem szeroko zakrojonego porozumienia.

Weryfikacji dokonał:

Włodzimierz Kasztalski

Huta Ferrum S.A. Katowice


Wstęp

WSTĘP

1. Status niniejszego dokumentu

O ile nie zaznaczono inaczej, termin „dyrektywa” oznacza w niniejszym dokumencie dyrektywę Rady 96/61/WE w sprawie zintegrowanego zapobiegania i ograniczania zanieczyszczeń (IPPC). Niniejszy dokument stanowi część z serii prezentującej wyniki wymiany informacji pomiędzy Państwami Członkowskimi UE i poszczególnymi gałęziami przemysłu na temat najlepszych dostępnych technik (BAT - ang. Best Available Techniques), wspólnego monitoringu i ich rozwoju. Został on opublikowany przez Komisję Europejską zgodnie z postanowieniami art. 16 ust. 2 dyrektywy i dlatego, zgodnie z załącznikiem IV do dyrektywy, musi być brany pod uwagę przy określaniu „najlepszych dostępnych technik”.

2. Istotne zobowiązania prawne wynikające z dyrektywy IPPC oraz definicja najlepszych dostępnych technik BAT

Aby ułatwić czytelnikowi zrozumienie kontekstu prawnego, w jakim usytuowany jest niniejszy dokument, we wstępie tym przedstawiono niektóre najważniejsze postanowienia dyrektywy IPPC, w tym definicję terminu „najlepsze dostępne techniki”. Prezentacja ta jest z konieczności niepełna i ma wyłącznie charakter informacyjny. Nie posiada ona mocy prawnej i w żaden sposób nie zmienia oryginalnych postanowień dyrektywy ani na nie nie wpływa.

Celem niniejszej dyrektywy jest osiągnięcie zintegrowanego zapobiegania i ograniczania zanieczyszczeń powstających w wyniku działań wymienionych w załączniku I, prowadzącego do wysokiego poziomu ochrony środowiska jako całości. Podstawa prawna dyrektywy związana jest z ochroną środowiska naturalnego. Jej realizacja powinna przebiegać również w oparciu o inne cele Wspólnoty takie, jak na przykład konkurencyjność przemysłu wspólnotowego, przyczyniając się przez to do zrównoważonego rozwoju.

Uściślając, dyrektywa ta przewiduje stworzenie systemu pozwoleń dla pewnych kategorii instalacji przemysłowych i wymaga zarówno od ich użytkowników, jak i od tworzących przepisy przyjęcia zintegrowanego, całościowego podejścia do potencjału danej instalacji w zakresie zanieczyszczeń i zużycia surowców. Ogólnym celem takiego podejścia musi być poprawa zarządzania i kontroli procesów przemysłowych, która zapewni wysoki poziom ochrony środowiska jako całości. Kluczowe znaczenie dla tego podejścia ma ogólna zasada przedstawiona w art. 3, zgodnie z którą użytkownicy powinni podjąć wszystkie właściwe działania zapobiegające zanieczyszczeniom, w szczególności poprzez stosowanie najlepszych dostępnych technik umożliwiających im osiąganie lepszych wyników w zakresie ochrony środowiska.

Określenie „najlepsze dostępne techniki” zostało zdefiniowane w art. 2 ust. 11 dyrektywy jako „najbardziej skuteczne i zaawansowane stadium w rozwoju działań i metod eksploatacji, wskazujące na praktyczną przydatność poszczególnych technik do zapewnienia podstawy dla określenia granicznych wielkości emisyjnych służących zapobieganiu, a gdy nie jest to możliwe, ogólnie ograniczaniu emisji i wpływu na środowisko jako całość”. W art. 2 ust. 11 definicja ta zostaje dodatkowo wyjaśniona w następujący sposób:


Wstęp

„techniki” obejmują zarówno stosowaną technologię, jak i sposób zaprojektowania, budowy, utrzymania, eksploatacji i wycofania z użycia danej instalacji;

„dostępne” techniki są to te techniki, które zostały rozwinięte w skali umożliwiającej ich wdrożenie w danych sektorach przemysłowych na warunkach opłacalnych z ekonomicznego i technicznego punktu widzenia, przy uwzględnieniu kosztów i korzyści, niezależnie od tego, czy techniki te są stosowane lub produkowane w danym Państwie Członkowskim, o ile są one w rozsądnym zakresie dostępne dla użytkownika;„najlepsze” oznacza najskuteczniejsze w osiąganiu ogólnie wysokiego poziomu ochrony środowiska jako całości.

Ponadto, załącznik IV dyrektywy zawiera wykaz „okoliczności, które należy uwzględnić generalnie, lub w poszczególnych przypadkach, przy określaniu najlepszych dostępnych technik, biorąc pod uwagę prawdopodobne koszty i korzyści związane z zastosowaniem danego środka oraz zasady ostrożności i zapobiegania”. Okoliczności te obejmują informacje publikowane przez Komisję zgodnie z art. 16 ust. 2.

Właściwe organy odpowiedzialne za wydawanie pozwoleń przy określaniu warunków pozwolenia muszą brać pod uwagę ogólne zasady podane w art. 3. Warunki te muszą obejmować graniczne wielkości emisyjne, które tam, gdzie stosowne zostaną uzupełnione lub zastąpione przez równoważne parametry lub środki techniczne. Zgodnie z art. 9 ust. 4 dyrektywy te graniczne wielkości emisyjne, równoważne parametry i środki techniczne muszą – bez uszczerbku dla standardów jakości środowiska – opierać się na najlepszych dostępnych technikach, bez zalecania stosowania jakiejkolwiek techniki lub konkretnej technologii, lecz przy uwzględnieniu właściwości technicznych danej instalacji, jej lokalizacji geograficznej oraz lokalnych warunków środowiska. W każdych okolicznościach warunki pozwolenia muszą obejmować postanowienia dotyczące minimalizacji emisji zanieczyszczeń o dalekim zasięgu oraz zanieczyszczeń transgranicznych i muszą gwarantować wysoki poziom ochrony środowiska jako całości.

Zgodnie z art. 11 dyrektywy, Państwa Członkowskie mają obowiązek zapewnić, by właściwe organy zapoznawały się z rozwojem najlepszych dostępnych technik lub były o nim informowane.

3. Cele niniejszego dokumentu

Art. 16 ust. 2 dyrektywy zobowiązuje Komisję do organizowania „wymiany informacji pomiędzy Państwami Członkowskimi oraz zainteresowanymi gałęziami przemysłu na temat najlepszych dostępnych technik, związanego z nimi monitorowania oraz ich rozwoju” oraz do publikowania wyników takiej wymiany informacji.

Cele tej wymiany informacji przedstawiono w wyszczególnieniu nr 25 do dyrektywy, w którym stwierdzono, że „opracowanie i wymiana informacji na temat najlepszych dostępnych technik na szczeblu wspólnotowym pomoże w niwelowaniu nierównowagi technologicznej w obrębie Wspólnoty, przyczyni się do upowszechniania na całym świecie granicznych wielkości emisyjnych i technik stosowanych we Wspólnocie oraz pomoże Państwom Członkowskim w skutecznej realizacji niniejszej dyrektywy.”

Aby pomóc w wykonywaniu zadań przewidzianych w art. 16 ust. 2 Komisja (Dyrekcja generalna ds. środowiska) utworzyła forum wymiany informacji (IEF), w obrębie którego utworzono szereg Technicznych Grup Roboczych. Zarówno w IEF, jak i w Technicznych


Wstęp

Grupach Roboczych uczestniczą przedstawiciele Państw Członkowskich i przedstawiciele przemysłu, zgodnie z wymaganiami art. 16 ust. 2.

Celem tej serii dokumentów jest wierne przedstawienie wymiany informacji, która odbyła się zgodnie z wymogami art. 16 ust. 2 oraz dostarczenie organom udzielającym pozwoleń informacji, które zostaną uwzględnione przy określaniu warunków pozwoleń. Dostarczając odpowiednich informacji dotyczących najlepszych dostępnych technik, dokumenty te powinny spełniać rolę wartościowych narzędzi wpływających na wyniki w zakresie ochrony środowiska.

4. Źródła informacji

Niniejszy dokument stanowi zestawienie informacji zaczerpniętych z wielu źródeł, w tym w szczególności wiadomości opracowanych przez grupy utworzone w celu wspierania Komisji w jej pracach, poddane weryfikacji przez służby Komisji. Wyrażamy wdzięczność za wkład wniesiony przez wszystkie strony.

5. Jak rozumieć i stosować niniejszy dokument?

Informacje zawarte w niniejszym dokumencie mają być wykorzystywane jako materiał źródłowy przy określaniu najlepszych dostępnych technik BAT w poszczególnych przypadkach. Podczas określania BAT i ustalania warunków pozwoleń opartych na BAT należy zawsze brać pod uwagę ogólny cel, jakim jest osiągnięcie wysokiego poziomu ochrony środowiska jako całości.

W dalszej części wstępu opisano różne rodzaje informacji przedstawione w kolejnych rozdziałach niniejszego dokumentu.

W rozdziałach 1, 2 i 3 przedstawiono ogólne informacje na temat danej gałęzi przemysłu, zaś pierwsza część rozdziałów od 4 do 9 zawiera informacje na temat technik stosowanych w danej gałęzi. W drugiej części rozdziałów od 4 do 9 przedstawiono bieżące poziomy emisji i zużycia odpowiadające sytuacji w istniejących instalacjach w momencie pisania tego materiału.

Trzecia część rozdziałów od 4 do 9 opisuje bardziej szczegółowo techniki redukcji emisji i inne techniki, które uważa się za najważniejsze przy określaniu BAT oraz opartych na BAT warunków pozwoleń. Informacje te obejmują poziomy zużycia i emisji, uważane za osiągalne przy zastosowaniu danej techniki, szacunkowe koszty i kwestie oddziaływania na środowisko związane z daną techniką oraz zakres, w jakim możliwe jest zastosowanie tej techniki w różnych instalacjach wymagających pozwoleń IPPC, na przykład w instalacjach nowych, istniejących, dużych lub małych. Techniki, które powszechnie uważa się za przestarzałe, nie zostały uwzględnione.

W części podsumowującej każdy z rozdziałów od 4 do 9 przedstawiono techniki oraz poziomy emisji i zużycia, które generalnie uważa się za zgodne z BAT. Celem tej części jest podanie ogólnych wskazówek dotyczących poziomów zużycia i emisji, które można traktować jako punkt odniesienia przy określaniu warunków pozwoleń opartych na BAT lub przy ustalaniu ogólnych zasad wiążących na mocy art. 9 ust. 8. Należy jednak podkreślić, że w niniejszym dokumencie nie proponuje się granicznych wielkości emisyjnych. Przy określaniu odpowiednich warunków pozwoleń trzeba będzie wziąć pod uwagę czynniki


Wstęp

lokalne, specyficzne dla danego miejsca, takie jak charakterystyka techniczna danej instalacji, jej lokalizacja geograficzna oraz lokalne warunki środowiska. W przypadku instalacji istniejących należy również rozważyć sensowność ich ulepszania z ekonomicznego i technicznego punktu widzenia. Nawet tak oczywisty cel, jakim jest zapewnienie wysokiego poziomu ochrony środowiska jako całości, będzie często wymagał wyważenia ocen różnych oddziaływań na środowisko, zaś na ostateczną ocenę często będzie miała wpływ sytuacja lokalna.

Chociaż podjęto próbę omówienia niektórych z tych kwestii, nie jest możliwe ich pełne rozważenie w niniejszym dokumencie. Z tego względu techniki i poziomy przedstawiane w części podsumowującej informacje na temat najlepszych dostępnych technik zawarte w rozdziałach od 4 do 9 nie muszą być odpowiednie dla wszystkich instalacji. Z kolei obowiązek zagwarantowania wysokiego poziomu ochrony środowiska, w tym minimalizacji emisji zanieczyszczeń na dużą odległość i zanieczyszczeń transgranicznych, powoduje, że warunki pozwoleń nie mogą być ustalane wyłącznie na podstawie okoliczności lokalnych. Tak więc kwestią najwyższej wagi jest to, aby organy wydające pozwolenia w pełni uwzględniły informacje zawarte w niniejszym dokumencie.

Ponieważ najlepsze dostępne techniki BAT zmieniają się z biegiem czasu, niniejszy dokument w razie potrzeby podlegać będzie rewizji i aktualizacji. Wszystkie uwagi i sugestie należy kierować do Europejskiego Biura IPPC w Instytucie Przyszłościowych Badań Technologicznych (Institute for Prospective Technological Studies) pod następujący adres:

Edificio Expo-WTC, Inca Garcilaso, s/n, E-41092 Seville - SpainTelefon: +34 95 4488 284Faks: +34 95 4488 426e-mail: [email protected]: http://eippcb.jrc.es

Spis treści


Wstęp

STRESZCZENIE 2

WSTĘP 16

ZAKRES 33

1 Ogólne informacje 34

1.1 Produkcja stali w Europie i na Świecie 34

1.2 Rozmieszczenie geograficzne produkcji stali w UE 35

1.3 Inwestycje i zatrudnienie w przemyśle hutniczym UE 41

1.4 Sytuacja gospodarcza 42

1.5 Oddziaływanie przemysłu hutniczego na środowisko naturalne 42

2 Składowanie i przeładunek surowców 49

3 Produkcja stali - przegląd 51

3.1 Etapy procesu stalowniczego 51

3.2 Zintegrowane huty 513.2.1 Przegląd procesu 523.2.2 Współzależność różnych procesów produkcyjnych /zespołów w kategoriach energii, produktów ubocznych/pozostałości, powietrza i wody. 55

3.2.2.1 Energia 553.2.2.2 Pozostałości stałe/produkty uboczne 573.2.2.3 Woda 58

4 Spiekalnie 60

4.1 Stosowane procesy i techniki 604.1.1 Cel procesu spiekania 604.1.2 Mieszanie surowców 604.1.3 Działanie taśmy spiekalniczej 624.1.4 Sortowanie i chłodzenie gorącego spieku 64

4.2 Aktualne zużycie/poziomy emisji 654.2.1 Przegląd przepływu masy oraz dane wejściowe/wyjściowe 654.2.2 Informacja dotycząca pojedynczych emisji strumieni mas 71

4.2.2.1 Szczegółowe informacje dotyczące emisji do powietrza 714.2.2.1.1 Emisje pyłów powstających przy dostarczaniu, kruszeniu, sortowaniu i transportowaniu podawanej wsadu spiekalniczego i spieku 714.2.2.1.2 Emisje gazów odpadowych z taśmy spiekalniczej; 71

4.2.2.1.2.1 Informacje ogólne 714.2.2.1.2.1 Pył 724.2.2.1.2.2 Metale ciężkie 744.2.2.1.2.3 Chlorki alkaliczne 764.2.2.1.2.4 Tlenki siarki (SOx) 764.2.2.1.2.5 Fluorki 794.2.2.1.2.6 Tlenki azotu 804.2.2.1.2.7 Węglowodory 814.2.2.1.2.8 Polichlorowane dibenzodioksyny/dibenzofurany (PCDD/F) 81


Wstęp

4.2.2.1.2.9 Polichlorowane bifenyle (PCB) 844.2.2.1.2.10 Inne organohalogenowe związki 844.2.2.1.2.11 Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) 85

4.2.2.1.3 Emisja pyłów przy chłodzeniu spieku 854.2.2.2 Informacje dotyczące emisji do wody 86

4.2.2.2.1 Woda płucząca 864.2.2.2.2 Woda chłodząca 864.2.2.2.3 Woda odpadowa z oczyszczania spalin 86

4.2.2.3 Informacja o odpadach stałych 864.2.2.4 Informacje dotyczące aspektów energii 864.2.2.5 Informacja dotycząca emisji hałasu 87

4.3 Techniki uwzględniane w określaniu najlepszych dostępnych technik BAT 874.3.1 Techniki zintegrowanych procesów 874.3.1 Techniki zintegrowanych procesów 884.3.2 Techniki oczyszczania na wyjściu (techniki oczyszczania przed zrzucaniem do środowiska)884.3.1 Techniki zintegrowanych procesów 884.3.2 Techniki oczyszczania na wyjściu 105

4.4 Wnioski 127

4.5 Nowo powstające techniki i przyszłe opracowania 1304.5.1 Usuwanie polichlorowanych dibenzodioksyn/dibenzofuranów 133

5 Zakłady peletyzacji 136

5.1 Stosowane procesy i technologie 1365.1.1 Mielenie i suszenie / odwadnianie 1385.1.2 Przygotowanie surowych grudek 1385.1.3 Utwardzanie 138

5.1.3.1 Proces rusztu wzdłużnego 1385.1.3.2 Proces pieca rusztowego 139

5.1.4 Sortowanie i transport 140

5.2 Aktualne poziomy zużycia/emisji 1415.2.1 Schemat strumieni tworzyw i dane dotyczące wejścia/wyjścia 1415.2.2 Informacja dotycząca pojedynczych emisji strumieni tworzyw 144

5.2.2.1 Emisje pyłów pochodzących z procesu mielenia 1445.2.2.2 Emisje tlenków azotu NOx pochodzące z procesów utwardzania i suszenia 1445.2.2.3 Emisje pyłów i gazu z linii utwardzania 1445.2.2.4 Emisje SO2 pochodzące z utwardzania 1455.2.2.5 Emisje HCl i HF 1455.2.2.6 Ścieki 1455.2.2.7 Odpady stałe 1455.2.2.8 Zapotrzebowanie energetyczne 145

5.3 Techniki, które należy rozważyć przy określaniu najlepszych dostępnych technik BAT 146

5.4 Zakończenie 151

5.5 Nowo powstające techniki 1545.5.1 Zintegrowany proces obniżania emisji tlenków azotu NOx z linii utwardzania 1545.5.2 Pelety/brykiety spajane na zimno 1555.5.3 Inne możliwe do zastosowania techniki 155

6 Zakłady koksownicze 157

6.1 Stosowane procesy i techniki 1576.1.1 Dostarczanie węgla 159


Wstęp

6.1.2 Operacje w baterii koksowniczej 1596.1.2.1 Zasyp węgla 1616.1.2.2 Nagrzewanie/ opalanie komór 1626.1.2.3 Koksowanie 1636.1.2.4 Wypychanie koksu i gaszenie 1646.1.2.5 Transport koksu i sortowanie 164

6.1.3 Odbiór i oczyszczanie gazu koksowniczego (COG) z odzyskiem produktów ubocznych 1656.1.3.1 Chłodzenie gazu 1666.1.3.2 Odzysk smoły z gazu koksowniczego 1676.1.3.3 Odsiarczanie gazu koksowniczego 1676.1.3.4 Odzysk amoniaku z gazu koksowniczego 1686.1.3.5 Odzysk lekkiego oleju z gazu koksowniczego 168

6.1.4 Przepływ strumieni wodnych i ścieków w piecu koksowniczym 169

6.2 Aktualne poziomy zużycia /emisji 1716.2.1 Przegląd strumieni masy i dane wejściowe/wyjściowe 1716.2.2 Informacja dotycząca emisji do powietrza 1786.2.3 Informacja dotycząca emisji do wody 178

6.2.3.1 Emisje ciągłe do wody 1786.2.3.1.1 Ilości 1786.2.3.1.2 Ścieki z zakładu koksowniczego 1796.2.3.1.3 Ścieki z procesów mokrego odsiarczania utleniającego 1806.2.3.1.4 Woda chłodząca 180

6.2.3.2 Emisje przerywane do wody 1806.2.3.2.1 Gaszenie koksu na mokro 180

6.2.4 Zapotrzebowanie na energię 181Tabela 6.6 zawiera informacje dotyczące zużycia energii przez koksownię bez uwzględnienia oczyszczania gazu koksowniczego. Dane w tabeli 6.2 potwierdzają te wartości. W tabeli tej podano również liczby dotyczące energii oddanej zmagazynowanej w produktach, co pokazuje znaczne straty energii (około 3 GJ/t koksu). Wytwarzanie przez koksownie gazu koksowniczego potwierdza, że odgrywają one ważną rolę w dostawach i gospodarce energią w zintegrowanych hutach (por. rysunek 3.3 i 3.4 ). 1816.2.5 Zanieczyszczenie gleby 181

6.3 Techniki rozpatrywane przy określaniu najlepszych dostępnych technik BAT 182

6.4 Podsumowanie 222

6.5 Nowo powstające techniki i przyszłe rozwiązania 226

7 Wielkie Piece 229

7.1 Stosowane procesy 2297.1.1 Ładowanie 2317.1.2 Nagrzewnice dmuchu wielkopiecowego 2327.1.3 Wielki piec 233

7.1.3.1 Opis ogólny 2337.1.3.2 Gaz wielkopiecowy (gaz BF) 2347.1.3.3 Cynk i ołów 234

7.1.4 Bezpośrednie wdmuchiwanie/wtryskiwanie środków redukujących 2357.1.5 Spustowość 2357.1.6 Przerób żużlu 236

7.1.6.1 Proces granulacji żużlu 2367.1.6.2 Proces spustu żużlu do dołów 2387.1.6.3 Proces grudkowania żużlu 238

7.2 Aktualne poziomy emisji i zużycia 2387.2.1 Przegląd strumieni masy i danych wejściowych/wyjściowych 2387.2.2 Informacje dotyczące emisji pojedynczych strumieni mas i zapotrzebowania energetycznego242

7.2.2.1 Emisje spalin 243


Wstęp

7.2.2.1 Emisje spalin 2437.2.2.1.1 Emisje spalin z nagrzewnic dmuchu wielkopiecowego 2437.2.2.1.2 Emisje pochodzące z procesu ładowania i transportu 2447.2.2.1.3 Gaz wielkopiecowy (jako emisja pośrednia) 2447.2.2.1.4 Emisje z hali odlewniczej 2457.2.2.1.5 Emisje z procesu przetwarzania żużlu 246

7.2.2.2 Emisje odpadów stałych/produktów ubocznych 2467.2.2.2.1 Pył z odlewania 2467.2.2.2.2 Pył i szlam z procesu oczyszczania gazu BF 2477.2.2.2.3 Żużel z wielkich pieców 248

7.2.2.3 Emisje ścieków 2497.2.2.3.1 Woda nadmiarowa z procesu oczyszczania gazu BF 2497.2.2.3.2 Ścieki z procesu granulacji żużlu 2507.2.2.3.3 Zrzuty (upusty) obiegu wody chłodzącej 251

7.2.2.4 Zapotrzebowanie na energię i środki redukujące 251

7.3 Technologie rozpatrywane przy wyznaczaniu BAT 252

7.4 Wnioski 271

7.5 Nowo powstające technologie i przyszłe kierunki rozwoju 274

8 Produkcja i odlewanie stali metodą konwertorowo tlenową 277

8.1 Stosowane procesy i technologie 2788.1.1 Transport i magazynowanie gorącego metalu 2798.1.2 Wstępne oczyszczanie gorącego metalu 2808.1.3 Utlenianie w zasadowym konwertorze tlenowym 2818.1.4 Rafinacja pozapiecowa 2868.1.5 Odlewanie 288

8.1.5.1 Ciągłe odlewanie 2898.1.5.2 Odlewanie wlewków 290

8.2 Aktualne poziomy emisji i zużycia 2918.2.1 Przegląd strumieni masy oraz dane wejściowe/wyjściowe 2918.2.2 Informacja o pojedynczych emisjach strumieni masy i o zapotrzebowaniu na energię 296

8.2.2.1 Emisje gazów odlotowych 2978.2.2.1.1 Pierwotne gazy odlotowe 297

8.2.2.1.1.1 Emisje z procesu wstępnego oczyszczania surówki 2978.2.2.1.1.2 Emisje podczas wdmuchiwania tlenu i gazu konwertorowego 2978.2.2.1.1.3 Emisje z kadzi, piecokadzi, konwertorów tlenowych i innych urządzeń stosowanych w rafinacji pozapiecowej 301

8.2.2.1.2 Wtórne gazy odlotowe 3018.2.2.2 Odpady stałe/produkty uboczne 301

8.2.2.2.1 Żużel z procesu odsiarczania 3028.2.2.2.2 Żużel konwertorowy 3038.2.2.2.3 Rozpryski 3058.2.2.2.4 Pył gruboziarnisty z oczyszczania gazu konwertorowego 3058.2.2.2.5 Pył drobnoziarnisty i szlam z oczyszczania gazu konwertorowego 3068.2.2.2.6 Żużel i zgorzelina walcownicza z ciągłego odlewania 307

8.3 Techniki, które należy wziąć pod uwagę przy określaniu najlepszych dostępnych technik BAT308

7.1.1 [m³/godz.] 321

8.4 Wnioski 335

9 Stal elektryczna i odlewana 341


Wstęp

9.1 Stosowane procesy i technologie 3419.1.1 Transport i składowanie surowców 3439.1.2 Podgrzewanie złomu 3449.1.3 Ładowanie pieca 3459.1.4 Stapianie i rafinacja w elektrycznym piecu łukowym 3459.1.5 Spust stali i żużlu 3469.1.6 Rafinacja pozapiecowa 3469.1.7 Transport żużlu 3479.1.8 Ciągłe odlewanie 347

9.2 Aktualne zużycie i wielkości emisji 3479.2.1 Widok strumienia masy i dane wejściowe/wyjściowe 3479.2.2 Informacje dotyczące emisji poszczególnych strumieni masy, emisji hałasu oraz zapotrzebowania na energię 350

9.2.2.1 Emisje gazu odlotowego 3519.2.2.1.1 Podstawowe gazy odlotowe 351

9.2.2.1.1.1 Gaz odlotowy gromadzony bezpośrednio z elektrycznego pieca łukowego 3519.2.2.1.1.2 Gaz odlotowy zbierany bezpośrednio w procesach obróbki pozapiecowej 357

9.2.2.1.2 Wtórne gazy odlotowe powstające przy transporcie i ładowaniu złomu, spuście stali, procesach obróbki pozapiecowej z operacjami spustu stali oraz przy ciągłym odlewaniu stali 3589.2.2.1.3 Dymy z przerobu żużlu 358

9.2.2.2 Odpady stałe/produkty uboczne 3589.2.2.2.1 Żużle z produkcji stali węglowej/stali niskostopowej/stali wysokostopowej 3599.2.2.2.2 Pyły z obróbki gazu odlotowego 3619.2.2.2.3 Cegły ogniotrwałe 365

9.2.2.3 Emisje wody odpadowej 3659.2.2.3.1 Woda drenażowa ze składowiska złomu 3659.2.2.3.2 Woda odpadowa z odpylania gazu odlotowego 3659.2.2.3.3 Emisje wody odpadowej powstające przy ciągłym odlewaniu 365

9.2.2.4 Zanieczyszczenie gleby 3659.2.2.5 Emisje hałasu 365

9.3 Techniki, które należy brać pod uwagę przy określaniu najlepszych dostępnych technik BAT366

9.4 Wnioski 385

9.5 Nowo powstające techniki i przyszłe rozwiązania 388

10. Nowe/alternatywne techniki produkcji stali 390

10.1 Wstęp 390

10.2 Redukcja bezpośrednia (DR) 39210.2.1 Wiadomości ogólne 39210.2.2 Dostępne procesy 39310.2.3 Aspekty środowiskowe bezpośredniej redukcji żelaza 395

10.3 Redukcja wytapiania (SR) 39510.3.1 Wiadomości ogólne 39510.3.2 Corex 39610.3.3 Procesy w trakcie rozwoju 399

10.4 Porównanie konwencjonalnego procesu wielkiego pieca z procesem bezpośredniej redukcji i redukcji wytapiania 402

11 Wnioski i zalecenia 408


Wstęp

SŁOWNIK 411

General 434

Units 434

Prefixes 434

Conversions 434

Elements 434

Compounds 434


Spis rysunków

Spis rysunków:

Rysunek 1.1: Produkcja stali surowej w Europie i na świecie od 1870 r. - [Stat. Stahl, 1997]..............................36Rysunek 1.2: Produkcja stali elektrycznej z wykorzystaniem elektrycznych pieców łukowych i konwertorów

tlenowych w UE w latach 1985 – 1995-[Stat. Stahl, 1997]............................................................................37Rysunek 1.3: Rozmieszczenie geograficzne zintegrowanych hut w Unii Europejskiej.........................................38Rysunek 1.4: Produkcja stali konwertorowej i elektrycznej z wykorzystaniem elektrycznych pieców łukowych w

Państwach Członkowskich UE w 1996- [Stat. Stahl, 1997]...........................................................................39Rysunek 1.5: Liczba zakładów produkujących surówkę żelaza i stali w 15 państwach UE -[Stat. Stahl, 1997;

Stahl, 1996].....................................................................................................................................................40Rysunek 1.6: Rozwój zatrudnienia w przemyśle hutniczym w 15 Państwach Członkowskich UE w latach 1983 -

1996 - [Stat. Stahl, 1997]................................................................................................................................44Rysunek 1.7: Przegląd materiałów wejściowych i wyjściowych w przemyśle hutniczym w 15 Państwach

Członkowskich UE w 1995 roku – w oparciu o [Stat. Stahl, 1997]...............................................................45Rysunek 1.8: Względne emisje do powietrza wybranych zanieczyszczeń ze spiekalni, koksowni, wielkich

pieców, stalowni konwertorowych i elektrycznych pieców łukowych...........................................................46Rysunek 2.1: Schemat przepływu masy typowych materiałów przeładowywanych w zintegrowanych hutach -

[UK HMIP, 1993 - Inspektorat ds. Zanieczyszczeń Środowiska JKM, Zjednoczone Królestwo WB i IP, 1993]...............................................................................................................................................................52

Rysunek 3.1: Metody produkcji stali surowej - [Ullmann, 1994]...........................................................................53Rysunek 3.2: Widok z lotu ptaka na zintegrowaną hutę usytuowaną na wybrzeżu...............................................54Rysunek 3.3: Schemet przebiegu procesu zintegrowanej huty - [Brytyjski Instytut Public Relations (UK IPR)

2/1, 1994] –.....................................................................................................................................................56Rysunek 3.4: Przykład przepływu wejściowego, wyjściowego i wewnętrznego w nowoczesnej zintegrowanej

hucie z układem wykorzystania energii - [Joksch, 1998]...............................................................................58Rysunek 3.5: Typowy rozkład zapotrzebowania na energię w zintegrowanej hucie na tonę stali surowej -

[Ullmann, 1989];.............................................................................................................................................59Rysunek 3.6: Typowy przykład zagospodarowania pozostałości i produktów ubocznych w zintegrowanej hucie -

w oparciu o [Bothe, 1993]...............................................................................................................................60Rysunek 3.7: Przykład gospodarki wodnej w zintegrowanej hucie usytuowanej w miejscu o dużej dostępności

wody................................................................................................................................................................61Rysunek 4.1: Zdjęcie taśmy spiekalniczej z urządzeniem załadunkowym (bębny lub rury zasypowe) i okapem

zapłonowym na końcu wejściowym...............................................................................................................62Rysunek 4.2: Schematyczny wykres spiekalni przedstawiający główne punkty emisji - [Theobald 1, 1995];......64Rysunek 4.3: Schematyczny wykres temperatury i stref reakcji w procesie spiekania - na podstawie opracowania

[Dietrich, 1961]...............................................................................................................................................66Rysunek 4.4: Przegląd przepływu masy spiekalni.................................................................................................67Rysunek 4.5: Typowy profil emisji, CO2, CO, O2 i H2O w spalinach (pojedyncze segmenty taśmy) wzdłuż taśmy

spiekalniczej - na podstawie opracowania [Neuschütz, 1996]........................................................................74

Spis rysunków

Rysunek 4.6: Wielkość ziarna i rozkład ciężaru pyłu z różnych taśm spiekalniczych - na podstawie opracowania [Bothe, 1993].............................................................................................................................75

Rysunek 4.7: Opór właściwy pyłu tlenku żelaza, chlorków alkali i siarczanów - [Reiche, 1990].........................76Rysunek 4.8: Typowy profil emisji SO2 i Nox w spalinach (poszczególne wózki załadowcze) i wykres

temperatury wzdłuż taśmy spiekalniczej - oparty na opracowaniu [Neuschütz, 1996]..................................79Rysunek 4.9: Średni skład chemiczny spieku w Niemczech - [Stahl, 1995] Nieznaczny dodatni wpływ CaCO3

na emisje SO2 jest równoważony przez jego niekorzystny wpływ wynikający ze zwiększonej oporności właściwej pyłu spowodowanej wyższą zasadowością, prowadząc do obniżenia skuteczności usuwania pyłu w filtrze elektrostatycznym (rysunek 4.10).

Spis rysunków

Rysunek 4.10: Wpływ alkaliczności spieku (CaO/SiO2) na oporność właściwą pyłu - [Bothe, 1993]..........80

Rysunek 4.11: Związek pomiędzy alkalicznością nadawy spieku a emisją fluorku - [Bothe, 1993].....................82Rysunek 4.12: Typowy profil grup homologicznych nieoczyszczonych spalin (przed obniżeniem

zanieczyszczeń) dla 6 pomiarów - [Pütz, 1996]..............................................................................................84Rysunek 4.13: Brak jednoznacznej korelacji pomiędzy stężeniem polichlorowanych

dibenzodioksyn/dibenzofuranów a stężeniem lotnych związków organicznych (pomiar czujnikiem płomieniowo - jonizacyjnym) w spalinach ze spiekalni (współczynnik korelacji r = 0,25) - [BS polichlorowanych dibenzodioksyn/dibenzofuranów, 1998]...........................................................................85

Rysunek 4.14: Polichlorowane dibenzodioksyny/dibenzofurany i profil temperatury w spalinach wzdłuż taśmy spiekalniczej - [Pütz, 1996].............................................................................................................................86

Rysunek 4.15: Odzyskiwanie ciepła z powietrza chłodzącego z chłodni spieku – [Beer, 1991]...........................98Rysunek 4.16: Osłonięta taśma spiekalnicza zgodnie z procesem EOS - [Panne, 1997].....................................101Rysunek 4.17: Schemat procesu spiekania z optymalizowana emisją (EOS) - [Kersting, 1997].........................102Rysunek 4.18: Schemat selektywnej recyrkulacji spalin (Nippon Steel Corporation – Yawata Works – Tobata,

Zakład nr 3) - [Kersting 1997]......................................................................................................................105Rysunek 4.19: Schemat filtru workowego za filtrem elektrostatycznym przy zaawansowanym oczyszczaniu

spalin z taśmy spiekalniczej – [Weiss, 1996]...............................................................................................113Rysunek 4.20: Dozowanie proszku koksu z węgla brunatnego i wapna do spalin ze spiekalni przed filtrem

workowym – [Weiss, 1996]..........................................................................................................................114Rysunek 4.21: Skuteczność usuwania polichlorowanych dibenzodioksyn/dibenzofuranów PCDD/F z filtru

workowego przy dozowaniu proszku koksu z węgla brunatnego – [Weiss, 1996]......................................115Rysunek 4.22: Oczyszczanie gazu odlotowego ze spiekalni w Voest-Alpine Stahl AG, A-Linz za pomocą układu

płuczki wodnej dokładnego oczyszczania....................................................................................................120Rysunek 4.23: Oczyszczanie wody płuczącej ze płuczki dokładnego oczyszczania i wody z filtru

elektrostatycznego odciągu pyłu w firmie Voest-Alpine Stahl AG, Austria-Linz.......................................120Rysunek 4.24: Schemat blokowy układu oczyszczania gazu odlotowego w stadium adsorpcji i katalitycznego

konwertora - [Kersting, 1997; Philipp, 1988]...............................................................................................137Rysunek 5.1: Grudkownik bębnowy jako część zakładu peletyzacji...................................................................139

Spis rysunków

Rysunek 5.2: Schemat zakładu peletyzacji - [Info Mil, 1997]..............................................................................139Rysunek 5.3: Schemat procesu rusztu wzdłużnego..............................................................................................141Rysunek 5.4: Schemat procesu pieca rusztowego.................................................................................................142Rysunek 5.5: Schemat strumieni tworzyw w zakładzie peletyzacji.....................................................................144Rysunek 6.1: Zdjęcie baterii koksowniczej przedstawiające komory, wieżę węglową i kolektor gazu

koksowniczego..............................................................................................................................................160Rysunek 6.2: Typowy schemat technologiczny zakładu koksowniczego z zaznaczeniem źródeł emisji - [UK

Coke,1995]....................................................................................................................................................161Rysunek 6.3: Schemat baterii koksowniczej z uwzględnieniem głównych źródeł emisji...................................162Rysunek 6.4: Schemat procesu zasypu węglem komory pieca koksowniczego przy zastosowaniu wozu

zasypowego wskazujący punkty emisji (zaznaczone strzałkami).................................................................163Rysunek 6.5: Schemat systemu ogrzewania pieca koksowniczego przedstawiający punkty emisji (zaznaczone

strzałkami).....................................................................................................................................................164Rysunek 6.6: Schemat komory pieca koksowniczego wskazujący możliwe punkty emisji podczas koksowania

(zaznaczone przez strzałki)...........................................................................................................................165Rysunek 6.7: Wypychanie wyżarzonego koksu z pieca koksowniczego do wozu gaśniczego. Punkty emisji są

wskazane strzałkami......................................................................................................................................166Rysunek 6.8: Typowy schemat zakładu oczyszczania COG z odzyskiem produktów ubocznych - [UK

(Zjednoczone Królestwo WB i IP) Coke, 1995]...........................................................................................168Rysunek 6.9: Schemat przykładowych strumieni wodnych i ścieków w zakładzie koksowniczym - [InfoMil,

1997].............................................................................................................................................................171Rysunek 6.10: Przegląd strumieni masy w zakładzie koksowniczym..................................................................174Rysunek 6.11: Schemat zakładu gaszenia koksu na sucho- [Schönmuth, 1994]..................................................194Rysunek 6.12: Rura odciągowa komory pieca koksowniczego............................................................................203Rysunek 6.13: Przykład układu odpylania dla pyłu powstającego przy wypychaniu koksu................................206Rysunek 6.14: Schemat wieży gaśniczej z przegrodami redukującymi emisję....................................................209Rysunek 6.15: Schemat przebiegu procesu technologicznego w zakładzie odsiarczania gazu COG (proces ASK)

zainstalowanego w 1997...............................................................................................................................213Rysunek 6.16: Schemat blokowy czterech różnych zakładów oczyszczania ścieków pochodzących z pieców

koksowniczych z nitryfikacją/denitryfikacją- [ Löhr,1996];........................................................................221Rysunek 7.1: Ogólny widok dwóch wielkich pieców, każdy z trzema nagrzewnicami dmuchu wielkopiecowego i

kominem na spaliny z nagrzewnic................................................................................................................230Rysunek 7.2: Uproszczony schemat wielkiego pieca - [UBA Rentz,1996].........................................................231Rysunek 7.3: Przekrój poprzeczny nagrzewnic dmuchu wielkopiecowego („Cowpera“) z wewnętrzną i

zewnętrzną komorą spalania - [WE Spiek/Wielkie Piece,1995]..................................................................234Rysunek 7.4: Granulacja żużlu z wielkiego pieca w procesie OCP - [Poth, 1985]..............................................238Rysunek 7.5: Granulacja żużlu z wielkiego pieca w procesie INBA - [Radoux, 1982].......................................238Rysunek 7.6: Przegląd strumieni mas w wielkim piecu......................................................................................240Rysunek 7.7: Ogólny schemat procesu wielkiego pieca ze wskazaniem pojedynczych operacji oraz strumieni

mas wejściowych i wyjściowych..................................................................................................................241Rysunek 7.8: Wykorzystanie pyłu i szlamu z procesu oczyszczania gazu BF w państwach Unii Europejskiej-

[Studium WE, 1996].....................................................................................................................................249Rysunek 7.9: Końcowe wykorzystanie żużlu wielkopiecowego w państwach Unii Europejskiej - [Studium WE,

1996].............................................................................................................................................................250Rysunek 7.10: Schemat zarządzania wodą w wielkim piecu................................................................................251Rysunek 7.11: Wytwarzanie pyłu ze zobojętnianiem azotem i bez niego podczas spustu ciekłej surówki (do

kadzi mieszalnikowej) w zależności od strumienia surówki - [de Haas, 1997]............................................264Rysunek 7.12: Spust gorącego metalu do kadzi mieszalnikowej z systemem likwidacji pyłów za pomocą gazu

obojętnego - [Haas, 1997].............................................................................................................................265Rysunek 7.13: Instalacja w Stahlwerke Brema o produkcji 3 Mt surówki/rok wymagała inwestycji 6,8 miliona

ecu1996 łącznie z systemem likwidacji pyłów i odpylaniem otworu spustowego z zastosowaniem filtra workowego....................................................................................................................................................266

Rysunek 7.14: Przykład procesu usuwania cyjanków z roztworu płuczącego w wielkich piecach - [Theobald,1997]............................................................................................................................................269

Rysunek 7.15: Granulacja żużlu wielkopiecowego z kondensacją dymów - [Poth, 1985]..................................271Rysunek 8.1: Zasadowy konwertor tlenowy w momencie ładowania gorącego metalu......................................279Rysunek 8.2: Kolejność operacji na stalowni konwertorowo tlenowej wskazująca poszczególne źródła emisji 280Rysunek 8.3: Reakcje chemiczne zachodzące podczas procesu utleniania.........................................................283Rysunek 8.4: Konwertor tlenowy z górnym dmuchem - [Ullmann, 1994]..........................................................284Rysunek 8.5: Przekrój przez konwertor OBM - [Ullmann,1994].........................................................................285

Spis rysunków

Rysunek 8.6: Połączenie technologii wdmuchiwania z lancą górnego dmuchu lub boczną dyszą - [Ullmann,1994].............................................................................................................................................286

Rysunek 8.7: Przegląd operacji rafinacji pozapiecowej.......................................................................................288Rysunek 8.8: Schemat zakładu ciągłego odlewania z piecem wgłębnym i walcownią z ładowaniem na gorąco290Rysunek 8.9: Przegląd strumieni masy w stalowni konwertorowo tlenowej........................................................293Rysunek 8.10: Ogólny schemat procesu wytwarzania stali metodą konwertorowo tlenową wskazujący

pojedyncze operacje oraz przepływy masy tworzyw wejściowych i wyjściowych......................................294Rysunek 8.11: Zbieranie gazu konwertorowego w przypadku spalania tłumionego............................................300Rysunek 8.12: Przeznaczenie żużla z procesu odsiarczania surówki w UE - [Studium WE, 1996]....................304Rysunek 8.13: Przeznaczenie żużli z konwertorów tlenowych w UE - [Studium WE, 1996].............................305Rysunek 8.14: Przeznaczenie pyłu z oczyszczania gazu konwertorowego na sucho - [Studium WE,1996].......307Rysunek 8.15: Przeznaczenie szlamu z oczyszczania na mokro gazu konwertorowego w UE - [ Studium

WE,1996]......................................................................................................................................................308Rysunek 8.16: Wychwytywanie pyłu na stanowisku odsiarczania gorącego metalu - [EUROFER (Europejska

Konfederacja Przemysłu Żelaza i Stali) Zasadowy konwertor tlenowy, 1997]............................................317Rysunek 8.17: Osiągalny stopień odpylania wtórnych gazów odlotowych w stalowniach konwertorowo

tlenowych - [EUROFER (Europejska Konfederacja Przemysłu Żelaza i Stali), Zasadowy konwertor tlenowy, 1997]...............................................................................................................................................319

Rysunek 8.18: Odpylanie emisji wtórnych podczas ładowania gorącego metalu do konwertora tlenowego - [EUROFER (Europejska Konfederacja Przemysłu Żelaza i Stali) Zasadowy konwertor tlenowy,1997]; ten sam system jest stosowany przy ładowaniu złomu.......................................................................................321

Rysunek 8.19: Odpylanie ze stanowiska przelewania gorącego metalu z kadzi do kadzi (z kadzi mieszalnikowej do kadzi wsadowej) - [EUROFER (Europejska Konfederacja Przemysłu Żelaza i Stali) Zasadowy konwertor tlenowy, 1997].............................................................................................................................323

Rysunek 8.20: Odpylanie ze stanowiska przelewania gorącego metalu z kadzi do kadzi - [EUROFER (Europejska Konfederacja Przemysłu Żelaza i Stali), Zasadowy konwertor tlenowy,1997].......................324

Rysunek 8.21: Przelewanie gorącego metalu z kadzi mieszalnikowej do kadzi wsadowej z tłumieniem i bez tłumienia pyłów/dymów za pomocą gazu obojętnego (CO2) [Program Ochrony Środowiska ONZ, 1997].......................................................................................................................................................................326

Rysunek 8.22: Odpylanie na stanowisku odżużlania - [EUROFER (Europejska Konfederacja Przemysłu Żelaza i Stali), Zasadowy konwertor tlenowy, 1997].................................................................................................327

Rysunek 8.23: Jednostkowe zużycie energii przy operacjach odpylania w zintegrowanych stalowniach - [Phillip, 1987].............................................................................................................................................................329

Rysunek 8.24: Urządzenia do brykietowania pyłu ze stalowni konwertorowo tlenowych - [EUROFER (Europejska Konfederacja Przemysłu Żelaza i Stali), Zasadowy konwertor tlenowy, 1997]......................331

Rysunek 8.25: Schematyczny przegląd działań optymalizujących recykling pyłów z konwertora tlenowego - [Heiss, 1997].................................................................................................................................................332

Rysunek 9.1: Elektrostalownia z elektrycznym piecem łukowym......................................................................343Rysunek 9.2: Elektryczny piec łukowy z trzema elektrodami i szybem do załadunku złomu (na pierwszym

planie)............................................................................................................................................................343Rysunek 9.3: Przegląd procesów związanych z wytwarzaniem stali w elektrostalowni z piecem łukowym - [D

Rentz, 1997]..................................................................................................................................................344Rysunek 9.4: Rafinacja pozapiecowa/obróbka cieplna w kadzi - [Zjednoczone Królestwo WB i IP, Elektryczne

piece łukowe, 1994]......................................................................................................................................348Rysunek 9.5: Widok strumienia masy elektrycznego pieca łukowego.................................................................349Rysunek 9.6: Układy odciągowe pyłu w elektrycznym piecu łukowym – na podstawie [D Rentz, 1997]..........353Rysunek 9.7: Procentowy udział istniejących układów odbioru pyłu dla 67 elektrycznych pieców łukowych w

państwach UE – [Studium WE, 1996]..........................................................................................................354Rysunek 9.8: Dystrybucja homologów polichlorowanych dibenzodioksyn/dibenzofuranów gazu odlotowego z

bliźniaczego płaszcza elektrycznego pieca łukowego ze wstępnym podgrzewaniem złomu przed i po obniżeniu zanieczyszczeń – [Werner, 1997].................................................................................................356

Rysunek 9.9: Korelacja emisji polichlorowanych dibenzodioksyn/dibenzofuranów i temperatury gazu odlotowego (po obniżeniu zanieczyszczeń w filtrze workowym) w gazie odlotowym z elektrycznego pieca łukowego – [Werner, 1997]..........................................................................................................................357

Rysunek 9.10: Korelacja szczątkowej zawartości pyłu i koncentracji polichlorowanych dibenzodioksyn/dibenzofuranów (po obniżeniu zanieczyszczeń w filtrze workowym) w gazie odlotowym z elektrycznego pieca łukowego w temperaturach poniżej 85°C – [WE, Elektryczne piece łukowe, 1997; Pedersen, 1996].............................................................................................................................................357

Spis rysunków

Rysunek 9.11: Korelacja parowania wody i szczątkowej zawartości pyłu (po obniżeniu zanieczyszczeń w filtrze workowym) w gazie odlotowym z elektrycznego pieca łukowego – [WE, Elektryczne piece łukowe, 1997; Pedersen, 1996].............................................................................................................................................358

Rysunek 9.12: Przeznaczenie pyłu zebranego z głównych i wtórnych gazów odlotowych z elektrycznego pieca łukowego; dane z 67 hut – [Studium WE, 1996]..........................................................................................364

Rysunek 9.13: Procentowy udział stosowanych układów uszczelniających dla hałd pyłów filtrowych pochodzących z elektrycznych pieców łukowych w państwach UE – [Studium WE, 1996].......................365

Rysunek 9.14: Schemat elektrycznego pieca łukowego ze wskazaniem technik używanych w celu zoptymalizowania procesu – [D Rentz, 1996]..............................................................................................368

Rysunek 9.15: Schemat elektrycznego pieca łukowego z szybem wyposażonym w “palce” służące do zatrzymywania złomu (piec z szybem palcowym) do podgrzewania – [Voss-Spilker, 1996].....................374

Rysunek 9.16: Schemat procesu Consteel – [Vallomy, 1992]..............................................................................374Rysunek 9.17: Schemat rozmieszczenia instalacji oczyszczania głównych gazów odlotowych z elektrycznego

pieca łukowego o podwójnej osłonie – [Werner, 1997];..............................................................................378Rysunek 9.18: Dopalanie głównych gazów odlotowych wewnątrz układu rurociągu z elektrycznego pieca

łukowego z wieżą gaśniczą szybkiego chłodzenia. [D-Rentz, 1997]...........................................................379Rysunek 9.19: Schemat procesu zakładu przygotowania żużlu – [D Rentz, 1997]..............................................383Rysunek 10.1: Procesy produkcji żelaza i stali, używane dawniej i obecnie oraz alternatywne procesy produkcji

żelaza i stali na świecie – na podstawie [Freuhan, 1993].............................................................................393

Spis tabel

Spis tabel

Tabela 1.1: Liczba i charakterystyka zakładów produkujących surówkę żelaza i stal surową (baterie koksownicze, spiekalnie, wielkie piece, konwertory tlenowe, elektryczne piece łukowe i ciągłe odlewanie) w 12 państwach UE w 1993 roku - [Eurostat, 1993];..........................................................................41

Tabela 1.2: Udział zintegrowanych hut (spiekalnie, koksownie, wielkie piece, stalownie konwertorowe) i elektrostalowni w ogólnej emisji SO2, NOx , metali ciężkich i polichlorowanych dibenzodiokysyn /dibenzofuranów w 15 Państwach Członkowskich UE.......................................................................46

Tabela 1.3: Średnia jednostkowa ilość i średni procent stałych pozostałości/odpadów/produktów ubocznych ze zintegrowanych hut i elektrostalowni składowanych na hałdach........................................................48

Tabela 4.1: Dane wejściowe/wyjściowe z pięciu spiekalni z czterech różnych Państw Członkowskich UE (Austria, Belgia, Niemcy i Holandia)..................................................................................................67

Tabela 4.2: Wskaźniki emisji do powietrza (po obniżeniu emisji ) dla poszczególnych operacji spiekania w spiekalniach *1....................................................................................................................................70

Tabela 4.3: Emisje polichlorowanych dibenzodioksyn/dibenzofuranów z pięciu spiekalni po optymalizacji procesu (w celu minimalizacji emisji polichlorowanych dibenzodioksyn/dibenzofuranów)..............91

Tabela 4.4: Porównanie właściwości i wartości emisji tradycyjnego spiekania i spiekania z optymalizowaną emisją (EOS) na taśmie spiekalniczej w zakładach Hoogovens Ijmuiden........................................101

Tabela 4.5: Stwierdzona redukcja emisji (wg masy) spiekania z optymalną emisją (EOS) - [Panne, 1997]101Tabela 4.6: Właściwości przepływu spalin wykorzystującego segmentową recyrkulację spalin w spiekalni nr 3

Tobata, NSC's Yawata works – na podstawie opracowania [Sakuragi, 1994]..................................104Tabela 4.7: Porównanie końcowego składu spalin przed i po modernizacji wprowadzającej segmentową

recyrkulację spalin. Tobata, spiekalnia nr 3, zakład NSC's Yawata – na podstawie [Sakuragi, 1994]105Tabela 4.8: Dane eksploatacyjne i aspekty ekonomiczne elektrofiltru z ruchomą elektrodą MEEP oraz ESCS

elektrostatyczną oczyszczarką pracujących w spiekalniach i przeznaczonych do oczyszczania spalin ze spiekalni – [InfoMil, 1997]................................................................................................................110

Tabela 4.9: Dane eksploatacyjne i ekonomiczne dotyczące filtrów tkaninowych w spiekalniach - na podstawie [InfoMil, 1997; Weiss, 1996]............................................................................................................116

Tabela 4.10: Osiągane stężenia emisji i wskaźnik emisji układu AIRFINE w Voest-Alpine Stahl AG, A-Linz...........................................................................................................................................................120

Tabela 4.11: Osiągane stężenie emisji i wskaźniki emisji oczyszczonej wody odpadowej z procesu oczyszczania gazu odlotowego oraz odciągania pyłu za pomocą filtru elektrostatycznego w Voest-Alpine Stahl AG, Austria-Linz (wartości średnie).........................................................................................................120

Tabela 4.12: Zespoły odsiarczania metodą mokrą w spiekalniach– [InfoMil, 1997]................................123Tabela 4.13: Dane eksploatacyjne i ekonomiczne dotyczące zespołów odsiarczania metodą mokrą spiekalni –

[InfoMil, 1997]..................................................................................................................................125Tabela 5.1: Dane wejściowe/wyjściowe z pięciu zakładów peletyzacji w 15 Krajach UE;......................143Tabela 5.2: Dane na temat eksploatacji podwieszonego absorbera gazu (GSA) w zakładzie peletyzacji KK3

firmy LKAB,S-Kiruna w 1995 - [Infomil,1997]...............................................................................151Tabela 6.1: Skład surowego gazu koksowniczego – wg. [Info Mil , 1997]..............................................165Tabela 6.2: Dane wejściowe/ wyjściowe z jedenastu zakładów koksowniczych w czterech Państwach

Członkowskich Unii Europejskiej;....................................................................................................174Tabela 6.3: Współczynniki emisji zanieczyszczeń do powietrza z koksowni *1.....................................176Tabela 6.4: Właściwości strumieni ścieków wypływających dla czterech koksowni w Belgii, Niemczech, Francji

i Holandii - [Löhr, 1996];..................................................................................................................179Tabela 6.5: Skład ścieków z dwóch procesów odsiarczania utleniającego-[WE Koks, 1996].................180Tabela 6.6: Bilans energetyczny koksowni (bez uwzględnienia oczyszczania gazu COG na podstawie danych

[Komisji Gospodarczej ONZ ds. Europy, 1990]; założona wydajność wynosi 780 kg koksu/t węgla181Tabela 6.7: Charakterystyka kilku rodzajów pieców koksowniczych [Eisenhut, 1988]...........................196Tabela 6.8: Parametry konstrukcyjne pieców koksowniczych bez odzysku produktów ubocznych- w oparciu o

[Knoerzer, 1991]................................................................................................................................197Tabela 6.9: Emisje z procesu koksowania bez odzysku produktów ubocznych bez obniżenia emisji – w oparciu o

[Knoerzer,1991]; wyliczone z danych g/t koksu, na podstawie założenia: 1 tona węgla daje 0,78 tony koksu............................................................................................................................................................198

Tabela 6.10: Emisje z pieca koksowniczego pracującego bez odzysku produktów ubocznych przy operacjach ładowania i wypychania – w oparciu o [ Knoerzer, 1991]; wyliczone na podstawie wskaźnika g/t węgla przy założeniu: 1 tona węgla daje 0,78 tony koksu...........................................................................198

Spis tabel

Tabela 6.11: Procesy odsiarczania gazu koksowniczego i ich charakterystyka –na podstawie [Komisja Gospodarcza ONZ ds. Europy,1990;EC (Komisja Europejska) Coke,1996]....................................212

Tabela 6.12: Tabela zakładów referencyjnych stosujących procesy odsiarczania gazu koksowniczego - [InfoMil,1997]...................................................................................................................................214

Tabela 6.13: Typowe koszty eksploatacyjne i inwestycyjne dla odsiarczania 45000 Nm³/h gazu koksowniczego, zawierającego 8 g/Nm³ H2S - [Rothery,1987;InfoMil,1997].............................................................215

Tabela 6.14: Stężenia ścieków i emisje jednostkowe dla europejskich zakładów koksowniczych stosujących oczyszczanie ścieków metodą tlenową z czynnym osadem (zarówno z wysokim jak i z niskim stosunkiem F/M)-[EC (Komisja Europejska) Coke,1996]...................................................................................219

Tabela 6.15: Stężenia strumieni wpływających i wypływających i kilka aspektów systemów oczyszczania ścieków za pomocą systemu wstępnej denitryfikacji/nitryfikacji - [InfoMil,1997;Löhr 1996;Löhr,1997]...........................................................................................................................................................222

Tabela 7.1: Dane wejściowe/wyjściowe z czterech istniejących wielkich pieców w czterech różnych Państwach Członkowskich Unii Europejskiej;....................................................................................................241

Tabela 7.2: Współczynniki emisji dla emisji do powietrza z wielkich pieców *¹,²....................................242Tabela 7.3: Skład surowego gazu wielkopiecowego (przed oczyszczeniem) – w oparciu o [InfoMil, 1997]245Tabela 7.4: Skład gazu wielkopiecowego (po dwóch etapach oczyszczania)-w oparciu o [InfoMil, 1997]245Tabela 7.5: Typowy skład chemiczny w [% wagowe] suchego pyłu gruboziarnistego pochodzącego z procesu

oczyszczania gazu BF- w oparciu o [IISI, 1987 - Międzynarodowy Instytut Żelaza i Stali, 1987; Mertins,1986; dane z europejskich wielkich pieców z 1997 roku]...................................................247

Tabela 7.6: Typowy skład chemiczny w [% wagowe] szlamu z procesu oczyszczania gazu BF-w oparciu o [IISI, 1987 - Międzynarodowy Instytut Żelaza i Stali, 1987; Mertins,1986; dane z europejskich wielkich pieców z 1997 roku]..........................................................................................................................................247

Tabela 7.7: Skład chemiczny w [% wagowych] żużlu wielkopiecowego dla zasadowości poniżej i powyżej 1,0- [Geiseler, 1992].................................................................................................................................248

Tabela 7.8: Przykład z Stahlwerke Bremen Gmbh, Niemcy-Brema na skład ścieków z procesu granulacji żużlu w 1996/1997 roku - [Weigel,1998].......................................................................................................251

Tabela 7.9: Przykład energii wejściowej/wyjściowej w wielkim piecu z podwyższonym ciśnieniem w gardzieli przy zastosowaniu wydmuchiwania pyłu węglowego i odzyskiem gazu gardzielowego o podwyższonym ciśnieniu w 1986 roku - [InfoMil,1997]............................................................................................251

Tabela 7.10: Porównanie minimalnego zużycia koksu i całkowitego zużycia węgla przy różnych poziomach bezpośredniego wdmuchiwania pyłu węglowego.............................................................................253

Tabela 7.11: Emisje z wykładzin koryt spustowych - [InfoMil,1997]......................................................259Tabela 7.12: Przykład zawartości cynku w hydrocyklonowanym szlamie wielkiego pieca – w oparciu o [Pazdej,

1995; Info Mil, 1997].........................................................................................................................266Tabela 7.13: Dane eksploatacyjne z 7 niemieckich zakładów mieszania/kontaktowania szlamu służących do

oczyszczania wody z płukania gazu wielkopiecowego - [Theobald,1988].......................................267Tabela 7.14: Przykład ścieków odprowadzanych z obwodu roztworu płuczącego gazu wielkopiecowego po

oczyszczaniu - [InfoMil,1997]...........................................................................................................269Tabela 8.1: Rodzaje, ilości i nominalne zdolności produkcyjne zasadowych konwertorów tlenowych

(konwertorów tlenowych) będących w eksploatacji w Państwach Członkowskich Unii Europejskiej.285Tabela 8.2: Dane wejściowe/wyjściowe z czterech istniejących stalowni konwertorowo tlenowych w czterech

różnych Państwach Członkowskich Unii Europejskiej;....................................................................295Tabela 8.3: Współczynniki emisji dla emisji pyłów do powietrza ( po obniżeniu) dla stalowni konwertorowo

tlenowych ¹٭ .......................................................................................................................................296Tabela 8.4: Skład i własności gazu konwertorowego................................................................................298Tabela 8.5: Jednostkowe wartości emisji do powietrza z konwertora tlenowego z tłumionym spalaniem; o ile nie

wskazano inaczej podano wartości po obniżeniu; dane opracowano w oparciu o [InfoMil,1997]...300Tabela 8.6: Rodzaje i jednostkowe ilości odpadów stałych/produktów ubocznych powstające przy wytwarzaniu

stali metodą konwertorowo tlenową- [EUROFER (Europejska Konfederacja Przemysłu Żelaza i Stali) Zasadowy konwertor tlenowy 1997.Rentz,1996]..............................................................................302

Tabela 8.7: Skład chemiczny żużlu z odsiarczania surówki w [%-wag.]-[Geiseler,1991].......................303Tabela 8.8: Skład chemiczny żużli konwertorowych w [% wag.] - [Geiseler,1991]................................304Tabela 8.9: Skład pyłu gruboziarnistego i drobnoziarnistego w [% wag.]-[Harp,1990;IISI, 1987 -

Międzynarodowy Instytut Żelaza i Stali, 1987; dane z jednego zintegrowanego zakładu hutniczego w UE] Pył gruboziarnisty po przygotowaniu jest zwykle zawracany do procesu konwertorowo tlenowego lub jest recyklowany do linii spiekania. W UE tylko mała jego część jest składowana na hałdach (rysunek 8.14)............................................................................................................................................................305

Spis tabel

Tabela 8.10: Zalety i wady spalania tłumionego ze szczególnym zwróceniem uwagi na wykorzystanie gazu konwertorowego - [ EUROFER (Europejska Konfederacja Przemysłu Żelaza i Stali) Zasadowy konwertor tlenowy,1997]....................................................................................................................................310

Tabela 8.11: Wytwarzanie pary w stalowni konwertorowo tlenowej Thyssen Stahl AG – w oparciu o Joksch,1995]......................................................................................................................................311

Tabela 8.12: Dane ze stosowanych systemów odpylania emisji wtórnych pochodzących z operacji ładowania i spuszczania zawartości konwertora tlenowego - [EUROFER (Europejska Konfederacja Przemysłu Żelaza i Stali), Zasadowy konwertor tlenowy, 1997]......................................................................................321

Tabela 8.13: Przykłady jednostkowych emisji do wody z urządzeń odpylania na mokro w stalowniach konwertorowo tlenowych - [InfoMil, 1997]......................................................................................333

Tabela 8.14: Przegląd jednostkowych emisji do wody z systemów bezpośredniego chłodzenia w ciągłym odlewaniu – [InfoMil,1997]...............................................................................................................335

Tabela 9.1: Dane wejściowe/wyjściowe dotyczące elektrycznych pieców łukowych do produkcji stali węglowej pochodzące ze źródeł wskazanych w przypisach do tabeli...............................................................350

Tabela 9.2: Systemy odbioru emisji z elektrostalowni pracujących na bazie elektrycznych pieców łukowych – na podstawie [WE, Elektryczne piece łukowe, 1994]............................................................................352

Tabela 9.3: Rodzaj i ilość jednostkowa odpadów stałych/produktów ubocznych przy produkcji stali z wykorzystaniem elektrycznego pieca łukowego [Geiseler, 1991, D Rentz, 1997]...........................359

Tabela 9.4: Skład chemiczny żużlu z elektrycznego pieca łukowego przy produkcji stali węglowej/niskostopowej i wysokostopowej – na podstawie [Geiseler, 1991; Plöckinger, 1979; D Rentz, 1997; Heinen, 1997]360

Tabela 9.5: Przeznaczenie żużlu z elektrycznego pieca łukowego (ponowne użycie lub usunięcie) w państwach UE; dane z 57 hut produkujących 2,7 miliona t/rok żużlu (133 kg/t płynnej stali) – [Studium WE, 1996]...........................................................................................................................................................361

Tabela 9.6: Skład chemiczny pyłów z elektrycznego pieca łukowego przy produkcji stali węglowych/niskostopowych i stali wysoko stopowych – na podstawie opracowania [EUROFER (Europejska Konfederacja Przemysłu Żelaza i Stali), Elektryczne piece łukowe, 1997; Hoffmann, 1997; Strohmeier, 1996]..............................................................................................................................362

Tabela 9.7: Procent pyłu filtrowego z elektrycznego pieca łukowego (przy produkcji stali węglowej i niskostopowej) odzyskiwany w procesie Waelz w celu odzysku cynku składowanego w Państwach Członkowskich UE w 1997 – [Hoffmann, 1997]..............................................................................364

Tabela 9.8: Dane z 9 niemieckich zakładów pracujących przy optymalnych warunkach elektrycznego pieca łukowego – [D Rentz, 1997]..............................................................................................................370

Tabela 9.9: Dane eksploatacyjne dopalania w czterech niemieckich zakładach stosujących elektryczne piece łukowe – [D Rentz, 1997, Theobald, 1995].......................................................................................379

Tabela 10.1: Charakterystyka procesów bezpośredniej redukcji – na podstawie [Nagai, 1995]..............394Tabela 10.2: Dane eksploatacyjne zakładu Corex w zakładach Iscor Pretoria Works, Afryka Południowa – na

podstawie opracowania [Kreulitsch, 1994; Lemperle, 1993]............................................................398Tabela 10.3: Parametry procesów redukcji wytapiania będących obecnie na etapie rozwoju – na podstawie

opracowania [Freuhan, 1994; Nagai, 1995].......................................................................................399Tabela 10.4: Porównanie tradycyjnego procesu wielkopiecowego z obiegiem wykorzystującym redukcję

bezpośrednią i redukcję wytapiania...................................................................................................405

Spis tabel

ZAKRES

W zakres niniejszego dokumentu referencyjnego BAT wchodzą procesy związane z produkcją żelaza i stali w zintegrowanych hutach oraz z produkcją stali w elektrostalowniach z elektrycznym piecem łukowym.

Główne operacje, które zostały opisane to:

ładowanie, rozładunek oraz transport surowców luzem; mieszanie surowców; produkcja koksu; spiekanie i grudkowanie rudy żelaza; produkcja surówki w procesie wielkopiecowym, łącznie z przetwarzaniem żużlu; produkcja i rafinacja stali w procesie zasadowo-tlenowym, łącznie z odsiarczaniem

powyżej miejsca wypływu z kadzi i rafinacją poniżej miejsca wypływu oraz przetwarzaniem żużlu;

produkcja stali w elektrycznych piecach łukowych, łącznie z rafinacją poniżej miejsca wypływu z kadzi i przetwarzaniem żużlu;

ciągłe odlewanie.

W niniejszym dokumencie nie uwzględniono pieców grzewczych, pieców do obróbki cieplnej, elektrowni, tlenowni i innych procesów przetwórstwa stali, takich jak walcowanie, trawienie, powlekanie itp. Procesy te zostaną omówione w osobnym dokumencie.

Ponadto istnieją pewne zagadnienia środowiskowe, które nie są bezpośrednio związane z podstawowymi procesami produkcji żelaza i stali oraz produkcją stali w elektrycznych piecach łukowych. Do zagadnień tych należą:emisje pyłu powstające przy składowaniu i transporcie surowców, dodatków i materiałów pomocniczych oraz półproduktów,ryzyko zawodowe i ryzyko wypadków,systemy chłodzenia,monitorowanie emisji.

W niniejszym dokumencie zagadnienia te zostaną omówione jedynie skrótowo i będą uwzględnione w innych dokumentach referencyjnych.

ippc.mos.gov.pl · web viewdokument referencyjny bat dla najlepszych dostępnych technik w...

Documents