鋼鐵冶煉系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用探討

崔磊 王亞男 張光兵

摘要：鋼鐵工業(yè)在我國是基礎(chǔ)工業(yè)之一，隨著我國經(jīng)濟的快速運行，社會不斷發(fā)展，社會中各行各業(yè)對于鋼鐵工業(yè)的需求不斷增加，但是能源消耗的問題日益突出。由于鋼鐵是耗能的產(chǎn)業(yè)，能源又是國家經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)，因此，鋼鐵工業(yè)中節(jié)能技術(shù)應(yīng)用成為實現(xiàn)鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排的關(guān)鍵技術(shù)。本文基于此，先對鋼鐵冶煉系統(tǒng)的節(jié)能現(xiàn)狀進行分析，然后探討節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，以期能夠為鋼鐵冶煉節(jié)能提供參考。

關(guān)鍵詞：鋼鐵冶煉;節(jié)能技術(shù);節(jié)能減排

引言

在我國的經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展的過程中，鋼鐵工業(yè)對于促進經(jīng)濟的發(fā)展有非常重要的作用。隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，鋼鐵工業(yè)的需求量不斷上升，在鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)過程中的能源消耗變得越來越多。同時很多的能源都是不可在生的能源，因此，我國面臨著能源危機的問題。如果在鋼鐵冶煉系統(tǒng)中做好節(jié)能減排的工作，那么不僅可以使得鋼鐵冶煉的工序減少，而且可以降低鋼鐵冶煉的成本，減少鋼鐵冶煉對環(huán)境的影響。在鋼鐵冶煉的過程中做好節(jié)能工作是具有重大意義的。

一、鋼鐵冶煉的現(xiàn)狀

（一）鋼鐵冶煉系統(tǒng)的節(jié)能初見成效

近些年來，由于我國不斷推出政策支持節(jié)能減排，對于鋼鐵工業(yè)在制作過程中的節(jié)能減排的重視程度不斷提升，因此，在國家各項方針的指引下，我國的鋼鐵行業(yè)的節(jié)能減排工作開始高效的落實運行。第一，鋼鐵企業(yè)逐步建立能源綜合管理的體系，鋼鐵企業(yè)中的節(jié)能減排意識非常高，在國家相關(guān)政策的指引下，鋼鐵企業(yè)的各項節(jié)能目標(biāo)以及執(zhí)行的指標(biāo)變得清晰明確。鋼鐵企業(yè)只需將各項的優(yōu)質(zhì)資源進行分配把控，不斷推進能源改革的工作。第二，由于國家層面重視能源的問題，因此企業(yè)也逐漸將節(jié)能的問題放在企業(yè)發(fā)展過程中的重要位置。鋼鐵行業(yè)開始將先進的節(jié)能技術(shù)引進，對于鋼鐵冶煉過程中的耗能問題進行影響因素分析，并開始進行有針對性的解決以及控制。目前還有很多的企業(yè)在鋼鐵生產(chǎn)的過程中將能源回收、二次利用等理念融入鋼鐵冶煉的過程中，促使鋼鐵行業(yè)的能源得到高效的利用。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查研究顯示，如果想要使得鋼鐵行業(yè)的節(jié)能效果提升，利用先進的節(jié)能技術(shù)是非常重要且關(guān)鍵的。我國的鋼鐵冶煉系統(tǒng)的節(jié)能工作的效果體現(xiàn)在鋼鐵企業(yè)自己所設(shè)立的環(huán)保指標(biāo)等方面。例如鋼鐵企業(yè)的煙塵排放量指標(biāo)、固定的廢棄物排放量、粉塵的排放量以及新水的消耗量等各項指標(biāo)的優(yōu)化，這充分說明鋼鐵冶煉所造成的環(huán)境壓力在不斷的減小。我國的鋼鐵冶系統(tǒng)中節(jié)能的工作盡管已經(jīng)取得了一定的成效，但是當(dāng)前我國當(dāng)前的鋼鐵冶煉發(fā)展的過程中依舊存在節(jié)能發(fā)展不平衡的問題，因此鋼鐵的企業(yè)仍然需要不斷的挖掘探索新的節(jié)能環(huán)保的方法和措施。

（二）與發(fā)達國家的差距

我國的鋼鐵企業(yè)的發(fā)展存在不平衡的問題，各個鋼鐵企業(yè)的發(fā)展水平不一致，有些企業(yè)的發(fā)展已經(jīng)走向了國際化，但是還有很多的企業(yè)正處于發(fā)展的初期，很多的鋼鐵企業(yè)的發(fā)展與其他國家的企業(yè)差距非常大。這種差距主要體現(xiàn)在：第一，新水的消耗量存在差距，不同的企業(yè)對于水資源的利用率是不同的，由于各個企業(yè)在利用水資源時的技術(shù)不同，因此，水資源的利用率存在差距。第二，治理層面，國外他們對于鋼鐵冶煉的過程中造成的污染問題會進行大范圍、全過程的治理，治理的深度大。第三，設(shè)備以及技術(shù)上的差距。由于我國的鋼鐵企業(yè)中運用先進的設(shè)備的企業(yè)數(shù)量不多，在鋼鐵冶煉的過程中所造成的能源消耗程度不一樣。由于企業(yè)之間的發(fā)展理念層面的差距，在不同的企業(yè)中，管理模式以及發(fā)展思想與國外都有一定的差距，在節(jié)能減排的道路上，我國的鋼鐵企業(yè)還需要不斷地努力。

（三）使用的技術(shù)節(jié)能的方式不同

鋼鐵冶煉的過程中，節(jié)能的方法繁多，其中最核心的便是技術(shù)節(jié)能，技術(shù)節(jié)能對于鋼鐵企業(yè)所起到的作用也是最為明顯的。技術(shù)節(jié)能對于控制企業(yè)的生產(chǎn)成本，優(yōu)化企業(yè)的結(jié)構(gòu)有著非常重要的影響。我國的十三五提出的鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排的目標(biāo)，若沒有技術(shù)的支持是不能實現(xiàn)的。因此，鋼鐵企業(yè)需要技術(shù)的升級。想要實現(xiàn)技術(shù)的升級，首先需要鋼鐵企業(yè)積極的推廣以及引入新的節(jié)能技術(shù)，而我國的鋼鐵企業(yè)普遍存在的問題就是能源利用率不高的問題，因此，在鋼鐵冶煉系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)都需要對能源利用率的問題重視起來，逐漸在各個環(huán)節(jié)解決以及改善這一突出問題。另一方面便是需要將一些舊的、落后的、高污染、低效能的設(shè)備進行淘汰，需要引進新的設(shè)備來取代這些老舊的設(shè)備，這樣雖然會加大企業(yè)的成本投入，但是對于提高生產(chǎn)的效能、實現(xiàn)節(jié)能減排有非常明顯的作用。

二、節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

（一）轉(zhuǎn)爐實現(xiàn)負能煉鋼

實現(xiàn)負能煉鋼主要是在能量的消耗以及回收這兩個層面。使用轉(zhuǎn)爐是降低能量消耗的有效手段之一。轉(zhuǎn)爐一方面能夠降低電力資源的損耗，另一方面能夠?qū)⒀鯕獾南穆式档?。在進行能耗降低的同時需要加強對于化煤氣以及蒸汽的回收，當(dāng)前我國對于這方面的技術(shù)還有非常大的提升空間。對于工藝的優(yōu)化這一層面也是需要加強提升。具體是指需要將供氧的強度提升，而供氧的強度的影響因素包括熔爐比以及造渣工藝。想要提高供養(yǎng)度，提升造渣速度以及優(yōu)化復(fù)吹工藝是非常關(guān)鍵的。復(fù)吹能夠延長回收的時間，這樣能夠直接提升回收量。最后便是使用計算機控制，因為使用計算機控制能夠更加精準(zhǔn)的實現(xiàn)負能的煉鋼。

（二）蓄熱式軋鋼加熱爐技術(shù)

在鋼鐵企業(yè)中使用蓄熱式加熱爐是非常普遍的，而蓄熱式加熱爐技術(shù)的應(yīng)用有著非常明顯的優(yōu)勢，節(jié)能減排的效果也是非常明顯的。其具體的應(yīng)用過程中，首先，利用回收的余熱能夠減少燃耗。其次利用蓄熱式加熱爐能夠降對環(huán)境的污染程度，特別是對于氮氧化物的排放量的減小。然后，蓄熱式加熱爐的內(nèi)部不同位置溫度是比較平衡的，這樣相對比的差距比較小。還有，蓄熱式加熱爐的技術(shù)含量高，進行維修的次數(shù)少，其人工的成本也相對較低。同時，利用蓄熱式加熱爐能夠快速的提升燃燒的溫度，使得鋼鐵制作的時間周期縮短。最后，利用蓄熱式加熱爐進行設(shè)備燃燒時，其內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲相對比較低，這樣能夠降低噪音污染，使得工作的環(huán)境得到改善。

（三）煤調(diào)濕技術(shù)

鋼鐵節(jié)能減排中經(jīng)常使用的是煤調(diào)濕技術(shù)，這種技術(shù)指的是接觸加熱裝煤爐的方式，進行水分含量控制，借此將水資源的消耗降低。并且煤調(diào)濕技術(shù)又是一種預(yù)處理煤技術(shù)，在使用的過程中不論是原料中的水含量是多少，這種技術(shù)可以將煤爐中的煤水分保持在4.5%-5.5%之間，這期間的波動值小，比較穩(wěn)定。并且利用這種技術(shù)還能夠?qū)⒔範(fàn)t生產(chǎn)的效率提升，將原料的消耗量降低。另一方面，利用這種技術(shù)進行水分控制，還能夠?qū)捊沟暮哪芙档?，從而保證了焦?fàn)t生產(chǎn)的穩(wěn)定。

（四）余熱的技術(shù)

在鋼鐵冶煉的系統(tǒng)中，借助對燒結(jié)余熱資源進行回收利用，能夠促使能源的損耗降低，并且將余熱資源的利用率得到充分的提升。目前，我國的鋼鐵冶煉企業(yè)為了能夠?qū)⑵髽I(yè)整體的經(jīng)濟效益以及能源的利用率得以提升，對于熱結(jié)余熱技術(shù)的研究逐漸加大，期待將這種技術(shù)應(yīng)用至鋼鐵冶煉系統(tǒng)發(fā)電的環(huán)節(jié)中，用這樣的方式來提升發(fā)電環(huán)節(jié)的效用。并且通過利用這種技術(shù)將電能的消耗降低，使得企業(yè)的經(jīng)濟效益提升，為了使這種技術(shù)得到不斷的發(fā)展，目前還需要不斷的研究探索。

（五）干熄焦技術(shù)

干熄焦技術(shù)就是利用一些稀有的氣體進行熄焦的操作技術(shù)。這項技術(shù)有利于減少水資源的消耗。具體來說，首先，干熄焦技術(shù)能夠降低水資源的損耗率，從而減少了能源的損耗。其次，因為水在參與冶煉的過程中，會不斷的增加一些氰化合物、硫化物等污染物排放，對環(huán)境造成極大的污染，甚至還會腐蝕到設(shè)備。

最后，干熄焦技術(shù)的使用的稀有氣體的穩(wěn)定性高，在使用干熄焦技術(shù)的過程中，需要保證焦炭的高質(zhì)量。

（六）新焦制造技術(shù)

鋼鐵冶煉的過程中使用新焦制造的技術(shù)不僅僅能夠?qū)撹F的生產(chǎn)效率提升，而且還能夠提升煤炭資源的利用率。在進行實際應(yīng)用的過程中，運用新焦制造技術(shù)就是在焦?fàn)t還沒有裝料之前進行煉焦原料的煤加熱預(yù)處理，借此保證焦炭的質(zhì)量，這樣還能夠控制縮短煉焦的時間。與傳統(tǒng)的煉焦技術(shù)比較，新的技術(shù)不僅僅能夠?qū)⒃瓉砻禾恐械牡推肺睹号浔缺嚷侍嵘瑫r提升煤炭的綜合利用率。其次，新技術(shù)還可以對原料進行預(yù)先處理，將鋼鐵產(chǎn)品的生產(chǎn)時間縮短，同時實現(xiàn)對干餾爐的使用次數(shù)控制，借此降低了設(shè)備的維護成本。除此之外，這項技術(shù)在被鋼鐵冶煉應(yīng)用后，還能夠?qū)怏w的排放量降低，使得鋼鐵冶煉過程中造成的粉塵污染物、氮氧化物等污染氣體的排放量降低三分之一，累積每年就能夠減少50萬噸的二氧化碳排放量，加強了對環(huán)境的保護。

三、結(jié)論

總之，鋼鐵行業(yè)是我國經(jīng)濟發(fā)展中非常重要的行業(yè)之一，它不僅僅直接影響國家的經(jīng)濟發(fā)展，還影響到社會的基礎(chǔ)健康。在進行鋼鐵冶煉系統(tǒng)的過程中，不僅僅是需要消耗大量的能量，同時會造成非常嚴峻的環(huán)境污染問題，從而影響到人們的生產(chǎn)生活。我國的鋼鐵企業(yè)需要加強重視，將鋼鐵企業(yè)能耗的問題盡早解決，借此降低能量的消耗，提升企業(yè)的經(jīng)濟效益。

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