論高爐煉鐵節(jié)能降耗及資源合理利用技術(shù)

高永

摘 ?要：隨著社會(huì)的日益發(fā)展對(duì)于各行各業(yè)都提出了更高的要求，也帶來了更多的挑戰(zhàn)。鋼鐵企業(yè)面臨不斷縮小的利潤(rùn)空間，其發(fā)展形勢(shì)較為嚴(yán)峻。要想在激烈的競(jìng)爭(zhēng)之中站穩(wěn)腳跟，相應(yīng)企業(yè)應(yīng)當(dāng)在進(jìn)行高爐煉鐵時(shí)采取合理的節(jié)能降耗措施，并對(duì)原有的高爐煉鐵技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，這樣才能夠有效拓寬自身的發(fā)展空間。本文就高爐煉鐵節(jié)能降耗及資源合理利用相關(guān)技術(shù)的實(shí)際操作和優(yōu)化策略展開了討論，以期為鋼鐵行業(yè)的發(fā)展提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：高爐煉鐵;節(jié)能降耗;資源合理利用

1 鐵焦技術(shù)

鐵焦技術(shù)最早出現(xiàn)于日本，發(fā)展至今其在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮了一定的作 用，但與此同時(shí)此項(xiàng)技術(shù)發(fā)展在目前并未十分成熟。此項(xiàng)技術(shù)主要是使用 微黏結(jié)霉或非黏結(jié)煤等價(jià)格更低的結(jié)煤作為原料，再生產(chǎn)煤礦資源，并且 這些結(jié)煤還可以與鐵礦粉按照一定的比例混合，在其成為塊狀后進(jìn)行干餾 處理，從而能夠得到三七成比例的鐵焦。最后還需要對(duì)其進(jìn)行二次處理，然后才能得到較好的煉鐵效果。據(jù)相關(guān)研究和實(shí)踐表明，此項(xiàng)技術(shù)能夠使 主焦煤和焦的使用量大幅減少，同時(shí)也說明了鐵焦對(duì)于高爐煉鐵過程中的 反應(yīng)速率的提高有著十分重要的作用，另外，這也說明了在高爐煉鐵中鐵 焦含量即使達(dá)到百分之三十也不會(huì)對(duì)高爐煉鐵質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響[1]。

2 高爐噴吹煉鐵技術(shù)的具體操作方式

2.1 ?高爐噴吹生物質(zhì)和木炭技術(shù)

生物質(zhì)可以算得上是高爐煉鐵領(lǐng)域內(nèi)的一種新型能源，屬于有機(jī)物的 一種。而對(duì)于這種有機(jī)物，主要應(yīng)用于熱解行為。其中，可在碳化溫度 下，不斷減少二氧化碳的排放量。相關(guān)學(xué)者在研究中發(fā)現(xiàn)，生物質(zhì)與廢塑 料多應(yīng)用于高爐煉鐵多個(gè)工藝環(huán)節(jié)中，在這些環(huán)節(jié)中，企業(yè)并不需要使用 過多的是人力、物力和財(cái)力。另外，生物質(zhì)在實(shí)際應(yīng)用中可代原來所使用 的還原劑，如煤粉等，進(jìn)行高爐噴吹。將其與煤粉相比，所具有優(yōu)勢(shì)更 多。具體來說，不僅能夠?qū)Χ趸己窟M(jìn)行有效控制，同時(shí)還在提高原 料還原能力上起到重要的作用。

2.2 ?高爐噴吹焦?fàn)t煤氣

在高爐煉鐵過程中，高爐噴吹焦?fàn)t燃?xì)饧夹g(shù)是低碳化技術(shù)典范，具有 很多優(yōu)勢(shì)。首先，焦?fàn)t燃?xì)馐潜容^環(huán)保的還原劑，其還原產(chǎn)物對(duì)環(huán)境危害 較小，在焦?fàn)t燃?xì)鈬姶颠^程中，燃?xì)饽軌蚝皖w粒煤炭充分燃燒，具有較高 的利用率。同時(shí)，噴吹焦?fàn)t燃?xì)饧夹g(shù)造高爐煉鐵流程中工藝較為簡(jiǎn)單。在 向高爐中噴吹焦?fàn)t煤氣后，能夠使得高爐中上部溫度下降，造成熔融區(qū)域 變窄，焦?fàn)t燃?xì)庵械臍錃庖惭趸F能夠急速反應(yīng)，促進(jìn)能源利用率提高， ?間接的降低了生產(chǎn)每噸鋼鐵所需要的成本。因此，高爐噴吹焦?fàn)t燃?xì)饧夹g(shù) 的應(yīng)用不僅能夠達(dá)到節(jié)能減排的目，還能夠有效增加鋼鐵產(chǎn)出量，減少二 氧化碳的產(chǎn)出量。這是一種非常好的高爐煉鐵技術(shù)。

2.3 ?高爐噴吹廢塑料

在過去20年里，德國就已經(jīng)展開了對(duì)高爐噴吹廢塑料這一領(lǐng)域的技術(shù) 研究，隨著研究的不斷開展和用到具體生產(chǎn)工藝中，同時(shí)其研發(fā)出多種設(shè) 備用于高爐噴吹廢塑料，還對(duì)這一施工技術(shù)進(jìn)行了大幅度的完善。同樣在 日本的相關(guān)行業(yè)也開展了大量的實(shí)驗(yàn)研究，最終得出研究結(jié)果表明，利用 廢舊塑料所生產(chǎn)各種煤礦資源中，其可利用率達(dá)到了80%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過預(yù)期 的水平。這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于能夠利用廢舊塑料來替換掉原有的材料，從 而確保了其成本和能源供應(yīng)。

2.4 ?焦?fàn)t除塵灰綜合噴吹

高爐中的除塵灰主要包含兩種成分，首先是在爐前出鐵時(shí)所造成的， ?另外則是在爐頂主皮帶料頭部放料的過程中造成的。兩種粉塵通過一定科 學(xué)比例進(jìn)行配比，也是目前企業(yè)中最常用的除塵灰。同時(shí)此類粉塵還可以 再進(jìn)行回收二次利用，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能減排的效果。一般來說此類粉塵的應(yīng) 用既可以有效提升燃燒效果，還可以充分回收鐵元素，進(jìn)而有效提升最終 煤礦資源產(chǎn)量。同時(shí)加強(qiáng)對(duì)廢料回收及利用可以有效減少成本的支出以及 對(duì)環(huán)境的污染，無需對(duì)廢料進(jìn)行處理而直接投入使用，進(jìn)而也提升了整體 產(chǎn)量水平。但是由于此類粉塵的粒徑較小，相對(duì)來說在該方面的技術(shù)應(yīng)用 領(lǐng)域仍然不夠成熟，對(duì)于除塵灰收集及過濾仍存在一定的技術(shù)欠缺。

3 優(yōu)化高爐煉鐵中的噴煤技術(shù)的策略

3.1 ?顆粒形式煤炭噴吹技術(shù)

法國、英國、美國這類發(fā)達(dá)國家在進(jìn)行高爐煉鐵時(shí)主要使用了噴吹粒

煤技術(shù)，且使用時(shí)間較長(zhǎng)，工藝較為成熟，積累了大量經(jīng)驗(yàn)。但這一技術(shù) 在我國并未得到充分的利用，縱觀我國冶煉行業(yè)，只有萊鋼在進(jìn)行生產(chǎn)過 程之中才采取了這一項(xiàng)技術(shù)，且有著較為豐碩的成效，在生產(chǎn)過程中的煤 炭比能夠達(dá)到每噸170公斤，由此能夠看出這一技術(shù)具備一定優(yōu)勢(shì)。相比 于噴吹粉末性質(zhì)煤炭技術(shù)，噴吹顆粒形式煤炭技術(shù)有著以下幾個(gè)方面的優(yōu) 點(diǎn)：①噴吹系統(tǒng)具備較高的安全性能。和粉末煤炭相比，顆粒煤炭在顆粒 直徑方面有著較大的優(yōu)勢(shì)，其表面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于粉末性質(zhì)煤炭，這樣一來就 會(huì)讓進(jìn)行高爐煉鐵時(shí)產(chǎn)生爆炸及火災(zāi)這類安全事故的概率大幅度降低，有 效保障了其安全性。②能夠大幅節(jié)省能源，降低能源損耗。在對(duì)顆粒煤進(jìn) 行制造時(shí)，所需要設(shè)施設(shè)備在耗電量方面相對(duì)較低，與粉末煤制造所需設(shè) 施設(shè)備相比降低了75%的耗電量，且顆粒煤制造設(shè)備在煙氣入磨方面也遠(yuǎn) 遠(yuǎn)大于粉末煤制造設(shè)備，這也就表明了干燥環(huán)境下煤氣消耗有了較為明顯 的減少。③對(duì)煤炭的種類要求不高，基本上不論何種性質(zhì)的煤炭資源都能 夠使用這一技術(shù)來完成高爐煉鐵操作。④工藝較為簡(jiǎn)易，成本投入較低。 ?根據(jù)相關(guān)資料顯示，在具備同等生產(chǎn)水平這一前提之下，對(duì)顆粒煤制造設(shè) 備所投入的成本支出較低，與粉末煤制造所需的設(shè)施設(shè)備成本支出相比降 低了75%，同時(shí)這項(xiàng)技術(shù)對(duì)相關(guān)工作人員要求并不高，經(jīng)過幾次簡(jiǎn)易的練 習(xí)便能夠熟練進(jìn)行操作[2]。

3.2 ?合理科學(xué)的配比煤炭種類

在進(jìn)行高爐煉鐵前，企業(yè)相關(guān)技術(shù)人員需要對(duì)煤炭種類以及比例實(shí)施 科學(xué)配比，獲得最適宜的煤炭配比，這樣不僅能夠降低燃料成本，而且能 夠有效擴(kuò)大噴煤資源。在對(duì)不同種類的煤炭特點(diǎn)進(jìn)行分析，在將其用科學(xué) 合理比例進(jìn)行投放燃燒，能夠產(chǎn)生高于原煤四分之一的熱量，一些企業(yè)在 了解不同煤炭種類所具備的優(yōu)點(diǎn)后，保證噴煤工藝不受干擾的基礎(chǔ)之上， ?為獲取良好的節(jié)能效果，將性價(jià)比

較高、煤種優(yōu)越褐煤添加至混合噴煤中，能夠進(jìn)一步降低高爐煉鐵煤炭 損耗，在保障高爐煉鐵質(zhì)量的同時(shí)，還降低企業(yè)資金投入，將企業(yè)資金控制 在合理范疇內(nèi)。 ? 但不足是，褐煤雖價(jià)格較低，所含水分相對(duì)較高[3]。所以， ?在高爐煉鐵時(shí)應(yīng)結(jié)合褐煤含水量以及高爐煉鐵要求，對(duì)褐煤進(jìn)行科學(xué)合理配 比，從而制定出最適合比例，降低資金投入，解決褐煤含水量問題。

3.3 ?提高燃燒效率

目前，高爐噴煤技術(shù)已經(jīng)比較熟練，這時(shí)考慮如何提高煤粉的燃燒效 率就成為優(yōu)化技術(shù)的又一重要突破口。就噴入煤粉之后而言， ? 煤粉在爐內(nèi) 發(fā)生燃燒， ? ?那么如何提升燃燒速度是目前要重點(diǎn)考慮的，加入助燃劑和 降低煤粉燃點(diǎn)都是比較好辦法。其中，加入助燃劑已經(jīng)處于研究之中的狀 態(tài)，根據(jù)目前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加入適當(dāng)?shù)闹紕┛梢杂行У目s短煤粉的 點(diǎn)燃時(shí)間，使煤粉的燃燒速率得到顯著提高。

結(jié)束語

綜上所述，為了能夠在滿足節(jié)能減排的前提下，讓我國的鋼鐵事業(yè)得 到可持續(xù)的發(fā)展，降低生產(chǎn)成本是順應(yīng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。因此，各企業(yè)需 要對(duì)原料進(jìn)行合理利用，在操作工藝上進(jìn)行不斷的優(yōu)化，提高資源的利用 率，緩解原料短缺的壓力，促進(jìn)我國煉鐵事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫敏敏，寧曉鈞， 張建良，等.煉鐵系統(tǒng)節(jié)能減排技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展[J].中國·冶金，2018，28（3）：1-8.

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