山東鋼鐵集團日照有限公司精品基地廢油桶處理再利用工藝技術的研究與應用

王鵬飛

（山東鋼鐵集團日照有限公司 煉鋼廠，山東 日照 276800）

我國作為世界上最大的鋼鐵生產國，2018 年粗鋼產量9.3 億t 左右，約占世界粗鋼總產量的51%[1]。日照公司精品基地是鋼鐵產量大戶，同時也是液壓油和潤滑脂主要消耗工序，廢油桶產生量大得不到合理利用浪費嚴重且殘油產生揮發性非甲烷總烴對環境和人類造成危害，環保形式嚴峻，資源再利用、超低排放已是鋼鐵行業發展的大趨勢，因此，非常有必要采取合適的資源再利用、廢氣處理技術來降低生產浪費和污染，對山鋼日照公司降本增效、資源再利用、節能減排、超低排放具有重要意義。

1 廢油桶再利用項目背景

公司一期年產生鐵810 萬t，粗鋼850 萬t，商品鋼材790 萬t，所用油料品種較多，液壓油與潤滑脂最多。二期投產后，每年所用油桶約45400 只，每年廢油桶處理總量增加到約1000t，如此龐大的數目需占據廠房空間增加存放設施的建設無法得到合理利用造成浪費并且殘油產生揮發性廢氣無法達到超低排放，成分主要為非甲烷總烴，對環境和人類造成較為嚴重危害，因此對廢油桶處理再利用工藝技術進行研究與分析。

2 廢油桶再利用工藝技術項目內容

山鋼日照公司煉鋼廠根據環境治理及節能減排的需要，開展廢油桶項目建設，生產線位于日照公司廠區內，以處理廠內200L廢油桶為主，預計每天最多回收廢油桶223個，每只空金屬油桶約18kg，設計處理能力1200t/年，項目建設內容主要包括：油桶處理車間及加工設備、油桶存放間、成品存放間、廢氣吸附間及廢氣處理系統等。將廢油桶加工后加入轉爐作為鋼鐵料冶煉成為發展循環經濟、綠色生產的突破口，改善工作環境，同時項目將油類產生的揮發性的非甲烷總烴進行廢氣收集無組織排放VOCS（以非甲烷總烴為檢測物）濃度小于2mg/Nm3，實現資源再利用和超低排放。主要工藝流程為：廢油桶收集--原料存儲—控油--開孔擠壓--成品暫存—轉煉鋼冶煉處理。

3 主體工藝設施

3.1 建設規模和產品方案

年處理200L 液壓油廢油桶和潤滑油脂廢油桶1200t，每只油桶重量約18kg，每天處理油桶數量210 只。廢油桶經擠壓得到圓餅狀成品，提高比重，作為轉爐煉鋼原料，設計產能1200t/年。

3.2 原料來源

公司所用油料品種較多，液壓油與潤滑脂最多，表1 為公司一期工程所需油料的一次需求量，根據年產850 萬t 鋼計算，液壓油年用量約4100t，潤滑脂年用量約1800t，每桶200L 油品凈重約為180kg，每年所用油桶約22700 只，每只空金屬油桶約18kg，年處理廢油桶產重量約為410t。二期投產后每年廢油桶處理總量增加到約1000t，本項目設計處理能力按1200t，滿足公司需求。

日照公司一期工程一次注油量所需油料。

表1 公司一期工程所需油料的一次需求量

3.3 工藝技術

主要生產技術有：廢油桶封閉存儲，控油及廢油收集，擠壓成形，成品封閉存儲，揮發性油氣處理。

（1）廢油桶封閉存儲。根據廢油桶存量，共設計4座獨立封閉存儲間，存儲間內油桶按2層碼垛。存儲間上部安裝廢氣抽吸管道，廢氣回收集中處理，底部安裝軸流風機，加強室內氣體循環流動。

（2）控油及廢油收集。廠房內設有全封閉控油間，內部設有控油裝置，控油裝置采用高架設計，可同時放置12 只油桶，廢油桶放置于高架平臺上，流出的廢油通過導流槽匯集流入平臺底部的收集油桶內。控油間靠墻設置，頂部設廢氣抽吸管道，廢氣回收集中處理，底部設軸流風機，加強室內氣體循環流動。控油區滿足生產和環保要求。

（3）擠壓成形。廢油桶通過人工放置到上料輸送機上，進入臥式全自動液壓擠壓機，擠壓并開孔，獲得密實的圓餅形成品。擠壓機設密閉罩，揮發油氣回收處理。

（4）成品封閉存儲。設置成品存放間，擠壓成形后的成品，人工碼垛暫存在存放間，存放間頂部設廢氣抽吸管道，廢氣回收集中處理，底部設軸流風機，加強室內氣體循環流動。

（5）揮發性油氣處理。廢油桶加工生產過程產生的揮發性廢氣，主要是非甲烷總烴，可產生廢氣的各生產作業區均實施封閉，并安裝抽吸管道，各支管匯總至總管，通過風機抽引，進入活性炭吸附床，集中處理，達標排放。

3.4 工藝流程

（1）工藝流程說明。處理公司內部200L 廢油桶為主。主要工藝流程為：廢油桶收集—暫存—控油—開孔擠壓—存儲—轉爐煉鋼冶煉處理。配套專用危廢運輸車輛并定期到各分廠收集廢油桶放在預處理車間暫存區，車間職工逐個油桶進行開蓋檢查，桶內有殘留油液時放置在廢油桶排油裝置上靜置放空，無油的廢油桶按批次及時進行擠壓處理，人工將油桶放在擠壓機的上料輸送帶上，擠壓機集中完成開孔、擠壓、下料、油桶傳送等工序，將油桶壓為廢鋼塊，之后進行人工碼垛，擠壓后的廢鋼塊轉運到廠內煉鋼車間添加到轉爐中進行冶煉。擠壓機能力保證將收集的廢油桶及時處理。①廢油桶收集。山東鋼鐵集團日照有限公司各工序產生廢油桶，使用危廢專用車輛運送至預處理車間暫存區暫存。②暫存。廢油桶在預處理車間暫存，堆垛形式堆放，入庫后按照要求登記入冊，填寫轉運記錄表，按照類別、數量、入場時間等信息詳細記錄，同時在暫存位置放置信息明確的記錄牌或記錄表。③控油。人工逐個油桶進行開蓋檢查，桶內有殘留油液時放置在廢油桶控油間的控油裝置上倒置放空，無油的廢油桶按批次及時進行處理。殘留油液經油槽收集后，置于指定區域暫存。④擠壓。人工將油桶放在液壓擠壓機的上料輸送帶上，液壓擠壓機集中完成開孔、擠壓、下料、廢鋼傳送等工序，將油桶壓為廢鋼片，之后人工進行碼垛。⑤成品暫存。擠壓后成品運至成品暫存區，封閉存儲。⑥轉煉鋼冶煉處理。最終成品經行車裝入危險廢物運輸專用車輛后，廠內運送至煉鋼車間的廢鋼存放處，替代部分廢鋼分批添加到轉爐中。

3.5 生產設備功能介紹

（1）臥式全自動液壓擠壓機。功能：用于油桶擠壓加工，主要承擔廢油桶的壓扁任務，將廢油桶冷壓成圓餅狀，方便存儲、運輸和高效回爐。生產線為機電液一體化設備，由上料鏈板輸送機、液壓擠壓機、下料鏈板輸送機及電控、液壓系統等部分組成。可實現聯動運行，加料輸送機，主機壓扁機和出料輸送機聯動。擠壓區相對密閉，防止廢油外溢，每批容器擠壓完成后，廢油通過導流溝進行收集。

（2）廢油收集裝置（控油臺）。功能：人工逐個油桶進行開蓋檢查，桶內有殘留油液時放置在控油臺上倒置放空。油桶內殘油流入臺面下的導流槽，沿導流槽匯入收集油桶。控油臺為鋼結構件，主要有支腿、平臺梁、接油槽、放油球閥等組成。重量～1700kg。技術參數：控油臺最多同時放置12 油桶，2 排，每排設6 各放置點。臺面高度約1.3m。

4 廢氣處理

本工程新設計兩套24000m3／h 處理能力的廢氣處理裝置（兩套設備共用一臺風機及一根煙囪）用于處理廢油桶來料暫存區、廢油桶控油區、廢油桶開孔擠壓區、成品儲存區產生揮發性殘油廢氣，將油類產生的揮發性的非甲烷總烴進行廢氣收集無組織排放VOCS（以非甲烷總烴為檢測物）濃度小于2mg/Nm3。

4.1 廢氣性質

廢氣溫度：常溫。煙塵主要成分：非甲烷總烴。

4.2 主要設備

（1）干式炭纖維漆霧過濾裝置（預過濾器）。處理煙氣量：24000m3/h。配置雙層過濾棉：初效過濾棉+漆霧棉。數量：2 臺。

（2）活性炭吸附式凈化器。處理煙氣量：24000m3/h。單臺活性炭裝碳量為：3t。設備阻力：＜1200Pa。工作溫度：常溫。凈化器耐壓：-6000Pa。漏風率：＜2%。數量：2 臺。

（3）防爆風機（變頻）。風量：48000m3/h。全壓：3400Pa。風機安裝型式：D 式離心引風機。電機功率：75kW。電壓：380V。數量：1 臺。

（4）風機出口消聲器。風量：48000m3/h。設備阻力：≤150Pa。消聲量：不小于25dB（A）。數量：1臺。

4.3 廢氣處理工藝

廢油桶在開孔擠壓過程中，殘油因摩擦升溫，產生揮發性殘油廢氣，成分主要為非甲烷總烴，需要采用凈化裝置集中回收處理。在廢油桶來料暫存區、廢油桶控油區、成品儲存區也會產生揮發性殘油廢氣。各個點的風量分配如下。

表2 區域風量匹配

在每個吸風口處設置防火閥及電動閥門，電動閥門可在控制室及就地控制。揮發廢氣預估：每桶200L 油品凈重160kg，油品殘余率1%，極限揮發比例2%，產生揮發非甲烷總烴為32g/桶，按照1200t/年處理量，每天處理桶數約200 個，揮發量為267g/h。生產過程中會伴隨少量飛漆漆霧和粉塵。根據煙氣性質，采用活性炭吸附式凈化器對廢氣中非甲烷總烴進行吸附處理。活性炭吸附式凈化器入口設置干式炭纖維漆霧過濾裝置對廢氣進行預處理，以去除飛漆漆霧和粉塵，以免漆霧和粉塵吸附在活性炭表面，影響活性炭的吸附效率。每臺廢氣處理裝置處理風量24000m3／h，兩臺廢氣處理裝置處理風量共48000m3／h。工藝流程如下：產生廢氣點捕集罩管道干式炭纖維漆霧過濾裝置活性炭吸附式凈化器風機消音器由15m 高煙囪排大氣。

5 結論

日照公司精品基地是鋼鐵產量大戶，同時液壓油和潤滑脂消耗量巨大廢油桶產生量大得不到合理利用浪費嚴重且殘油產生揮發性非甲烷總烴對環境和人類造成危害，環保形式嚴峻，資源再利用、超低排放已是鋼鐵行業發展的大趨勢，通過廢油桶處理再利用技術的研究與應用，每年處理桶數約45400 個約1000t，替代部分廢鋼分批添加到轉爐中合理利用大大減少浪費，對油品揮發量為267g/h 的非甲烷總烴進行廢氣處理，煙囪排放VOCS（以非甲烷總烴為檢測物）濃度小于60mg/Nm3，符合《揮發性有機物排放標準第7 部分：其他行業》DB37 2801.7-2019中Ⅱ時段的排放限值。煙囪設在線檢測裝置對外排廢氣進行檢測（檢測設由業主負責），并根據參數確定是否需要更換活性炭。無組織排放VOCS（以非甲烷總烴為檢測物）濃度小于2mg/Nm3，符合《揮發性有機物排放標準第7 部分：其他行業》DB37 2801.7-2019 中的排放限值。