揭秘钢铁与环保的那些事

摘要：炼焦+烧结双重废气，共承钢铁污染主源

钢铁冶炼工艺涉及废气、废水和废渣三类污染物，其中炼焦和烧结产生的硫化物、氮氧化物和烟粉尘等废气最为严重。炼焦过程中湿法熄焦产生大量HCN和H₂S等有害湿蒸汽;烧结工序在原料及产品储运、破碎、筛分等工序及加热烧结产生三种废气，其中烧结球团烟气产生的SO₂占钢厂排放总量70%。除废气外，炼焦、热轧用水量较大，其中70%污水为冷却用水。固废主要集中于炼铁、炼钢环节，其中转炉尘、电炉尘发生量分别约为20kg/t和10~20kg/t。三类污染物中，大部分固废和污水可回收循环利用，对环境污染程度有限;废气因直接排放导致雾霾，且治理难度大、投资高、设备复杂，是钢企污染治理重点。

钢铁环保日臻改善，深度优化空间犹存

近年污染日益严重及环保理念加强，使得钢铁行业环保投资上行、环保技术提升，近十年吨钢SO₂和烟粉尘排放量持续下滑。不过，国内外对比来看，随着粗钢产量不断增长，我国钢铁行业污染状况不甚乐观，部分污染物总量有增无减：钢铁行业SO₂污染贡献率不断上行，2015年贡献率高达13.20%，位居各行业第三，吨钢SO₂和烟粉尘排放量约为2009年日德钢企两倍。鉴于此，我国2015年发布钢铁行业“史上最严”排放标准，部分污染物排放限值仅为2005年老标准1/10，甚至优于海外发达国家先进水平，钢企环保仍存较大优化空间。

他山之石：倒逼环保，治理有效但路长

对比美日经验，环境污染为各国钢铁行业发展过程中的必然现象，一般在该国粗钢产量见顶阶段凸显，环保加码往往是污染严重倒逼的结果。通过优化工艺、投建环保设备等方式，钢铁行业污染问题可以得到有效缓解，只是过程漫长，美日当年耗费十数年。治污阶段增加环保支出，理论上利好环保、融资状况较好的龙头钢企，美日钢铁行业当年环保投资高峰期，龙头钢企市场份额与盈利均有短暂提升，但现有数据尚难断定其与治污间存因果关系，且随后均又回落。

环保水平兼融资空间，龙头具备相对优势

随着环保标准日趋严格，基于前期环保投入更多及后续增加环保投资所面临的融资环境更为宽松，龙头钢企在治污阶段具备相对优势。一方面，如宝钢、太钢、安钢和武钢等吨钢废气排放量均远低于重点钢企平均值，环保先进钢企吨钢废气排放量几乎为落后钢企十分之一;另一方面，行业周期下行阶段钢企盈利受限不利其外部融资情况下，龙头钢企因规模、经营等优势而融资环境相对宽松，如太钢、酒钢、宝钢、武钢和新兴铸管具备行业吨钢授信余额领先优势。综合而言，推荐关注低估值龙头宝钢、太钢不锈、河钢、鞍钢、安阳钢铁。

引言：雾霾当头，这个冬天并不平静

2016年的冬天并不平静，频发的雾霾天气、各地的治污预警，让原本就备受关注的环保问题长期占据公众视线。作为公众印象中的污染大户，钢铁行业这个冬天也从未消停，不断启动的环保限产时刻触动市场神经。

实际上，不止是这个冬天，2016年一整年，环保对钢铁行业影响举足轻重：2016年，环保限产带来的粗钢产量减少量约为983.35万吨，占2016年粗钢产量比重高达1.22%，而全国粗钢产量增速也仅1.20%，由此促成了2016年的钢价疯涨。

既然钢铁行业环保如此牵动人心，那么行业究竟会产生哪些污染，哪些环节污染比较严重，目前行业治污情况如何?对此，我们将详细探讨。

炼焦+烧结双重废气，共承钢铁污染主源

钢铁行业从炼焦、烧结、炼铁、炼钢到轧钢整个冶炼工艺均涉及不同类型污染物，涵盖着废气、废水和废渣三种类型。具体而言，烧结和炼焦环节主要产生硫化物、氮氧化物和烟尘等废气，炼铁及炼钢环节主要产生炉渣等固体废弃物，而轧钢环节产生的污染物则主要是冷却水等废水污染，其中，烧结和炼焦环节产生的硫化物、氮氧化物和烟粉尘等气体污染物最为严重。

废气多种多样，氮硫化物和烟粉尘为主钢铁行业产生的废气以硫化物、氮氧化物及烟尘等为主，主要来自焦化、烧结、球团等铁前环节。以我国某长流程的大型钢铁企业(970万吨规模)的废气污染物排放为例，该钢企排放的烟/粉尘主要来自原料系统(占19.5%)、炼铁系统(焦化+烧结+球团+炼铁，占62.3%)和炼钢系统(占13.5%)，三者合计约占钢铁行业烟/粉尘总排放总量的95.3%。具体而言，SO2主要来自球团(占34.1%)、烧结(占25.1%)和自备电站(占27.5%)，约占总排放量的86.7%;NOX主要来自烧结(占30.9%)、自备电站(占23%)、球团(占15.1%)和焦化(占9.9%)，约占总排放量的78.9%。

炼焦：硫、氮氧化物废气，湿法熄焦污染严重

焦化生产过程中排入大气的环境污染物，主要源于煤在干馏、结焦等化学加工转化过程中流失于环境的有害物质，包括烟尘、煤尘、飞灰等。

其中，结焦过程中可能泄漏粗煤气，其含有的污染物主要为苯并芘(BaP，可间接致癌)等化合物、酚、氰、硫氧化物、氯、碳氢化合物等;空气与焦炉煤气燃烧生成SO₂、NO_X、CO₂等;出焦时灼热的焦炭与空气接触反应生成CO、CO₂、NO₂等气体。炼焦过程中煤约30%~35%的硫会转化成H₂S气体，与NH₃和HCN一起形成煤气中的杂质。焦炉煤气中H₂S的含量一般为5-8g/m³，HCN含量一般为1-1.25g/m³，空气中有0.1%的H₂S就能致人死亡，所以焦化煤气的泄漏对于环境危害极大。炼焦环节的熄焦过程目前主要有干法熄焦和湿法熄焦两种工艺，其中湿法熄焦产生污染较为严重。在湿法熄焦过程中产生大量的含污染物的湿蒸汽排入大气中，其中含有HCN、H₂S、NH₃、酚类、粉尘等有害物质。

烧结：硫、氮氧化物废气和烟粉尘主要来源烧结过程一般会产生颗粒，SO₂，NO_X，氟化物等多种污染物，主要产生于以下环境：(1)烧结原料在装卸、破碎、筛分和储运过程中产生含尘废气;(2)混合料系统中将产生水汽-粉尘的共生废气;(3)烧结混合料产生含有粉尘、烟气、SO₂和NO_X的高温废气;(4)烧结矿在破碎、筛分、冷却、贮存和转运的过程中将产生含尘废气。

烧结球团烟气产生的SO₂占钢铁企业排放总量约70%，个别企业达到90%左右(不含燃煤自备电厂产生的SO2)。总体来看，SO₂和烟尘是烧结工艺产生的主要污染物，同时烧结工艺也是钢厂脱硫的主要环节。

原标题：揭秘钢铁与环保的那些事儿