煉鐵系統(tǒng)節(jié)能減排技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展

華金生

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域也得到相應(yīng)的突破，取得了可觀的成果，尤其是煉鐵系統(tǒng)的煉鐵技術(shù)方面。盡管我國的高爐煉鐵技術(shù)在長期的發(fā)展中相關(guān)技術(shù)得到不斷的變革和更新，但是從資源、能源以及環(huán)保角度這一技術(shù)的發(fā)展局面面臨巨大壓力，同時(shí)其在能耗和環(huán)境污染方面的突出問題不容樂觀。當(dāng)前我國社會(huì)正在想資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的兩型社會(huì)轉(zhuǎn)變，因而這一不符合當(dāng)前社會(huì)發(fā)展大局的技術(shù)需要進(jìn)一步革新和發(fā)展，即要求煉鐵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的客觀要求。基于之一背景，本文重點(diǎn)分析了我國煉鐵系統(tǒng)節(jié)能減排相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀，并就發(fā)展局面進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：煉鐵系統(tǒng)；節(jié)能減排技術(shù)；現(xiàn)狀和發(fā)展

前言：

鋼鐵生產(chǎn)是一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，而對應(yīng)的煉鋼煉鐵技術(shù)則是提升鋼鐵生產(chǎn)局面重要技術(shù)。對于煉鐵技術(shù)來說，其對應(yīng)的方法有很多，但是主要是高爐法，當(dāng)前我國的生鐵產(chǎn)量占世界的百分之六十以上，這樣龐大的生產(chǎn)量其需要更加龐大的原料供應(yīng)，而這一原料的主體就是煤炭和鐵礦石。煤炭作為一張不可再生能源，其在消耗中不僅使得煤炭的儲(chǔ)量不斷減少，同時(shí)也因其燃燒導(dǎo)致的環(huán)境污染問題較為突出。這些煉鐵工業(yè)帶來的問題直接制約著我國兩型社會(huì)的發(fā)展。

1.煉鐵系統(tǒng)能耗及排放特點(diǎn)概述

1.1 煉鐵系統(tǒng)中煉鐵工藝能耗相關(guān)概述

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域得到相應(yīng)發(fā)展，因而導(dǎo)致工業(yè)之基礎(chǔ)的鋼鐵生產(chǎn)能力的迅速提升?？焖偬嵘匿撹F生產(chǎn)能力其意味著快速提升的能源消耗，快速提升的能耗就意味著不可再生資源的煤炭在迅速減少，同時(shí)也導(dǎo)致環(huán)境污染問題更加突出。對于鋼鐵生產(chǎn)來說其屬于高能耗的生產(chǎn)，當(dāng)然其生產(chǎn)中不同的生產(chǎn)工序?qū)?yīng)能耗有所不同。一般來說，鋼鐵生產(chǎn)中，煉鐵環(huán)節(jié)能耗所占總能耗的70%以上，而煉鋼環(huán)節(jié)不超過30%。由此可見煉鐵環(huán)節(jié)的節(jié)能減排潛力較大。對于煉鐵環(huán)節(jié)來說，其主要包含燒結(jié)、球團(tuán)、焦化以及高爐生產(chǎn)這些環(huán)節(jié)，而高爐生產(chǎn)環(huán)節(jié)對應(yīng)的能耗占主要部分，其對應(yīng)的能耗在節(jié)能減排的大形勢下并沒有明顯的降低。

1.2 煉鐵系統(tǒng)中煉鐵工藝污染物排放相關(guān)概述

我國工業(yè)發(fā)展過程中，由于歷史的局限性走了先發(fā)展后治理，導(dǎo)致我國環(huán)境污染的局面極為嚴(yán)峻，這一嚴(yán)峻局面導(dǎo)致我國在環(huán)境治理上存在很大的難度。對于鋼鐵工業(yè)來說，其不僅能耗較大，同時(shí)生產(chǎn)成本較高，并且其對應(yīng)的污染物也繁多，由此可見這一工業(yè)發(fā)展是同我國當(dāng)前提倡的兩型社會(huì)是想背離的。根據(jù)鋼鐵生產(chǎn)來說，其產(chǎn)生的主要污染物有二氧化硫、二氧化碳、粉塵以及氮氧化合物等大氣污染物，此外還有生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水和固體廢棄物等其他污染物。這些污染物的排放在長期處于管理的真空地帶，導(dǎo)致我國的大氣、土壤以及水資源造成了嚴(yán)重的污染，給我國的環(huán)境污染治理帶來極大困難。

2.我國煉鐵系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)節(jié)能減排技術(shù)探究

2.1 含鐵原料環(huán)節(jié)節(jié)能減排技術(shù)分析

含鐵原料主要是鐵礦石等原料，對于這一原料環(huán)節(jié)，實(shí)施節(jié)能減排對于改善我國當(dāng)前煉鐵行業(yè)高能耗高污染的局面。對于這一層面來說，主要涉及厚料層燒結(jié)技術(shù)、燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)等兩個(gè)重要技術(shù)。對于厚料層燒結(jié)技術(shù)來說，在八百毫米以上的厚料層燒結(jié)中能夠自動(dòng)蓄熱，有助于改善低硅燒結(jié)礦的強(qiáng)度，通過低溫?zé)Y(jié)的方式來有效降低返礦率，從而減少燒結(jié)工序能耗；對于燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)來說，其能通過循環(huán)性脫硫和選擇性脫硫技術(shù)的合理運(yùn)用，來減少污染物的排放，同時(shí)利用了廢氣熱能實(shí)現(xiàn)了能耗的降低。通過以上的技術(shù)可基本實(shí)現(xiàn)含鐵原料環(huán)節(jié)的節(jié)能減排。

2.2燃料環(huán)節(jié)節(jié)能減排技術(shù)分析

對于鋼鐵工業(yè)來說，其對應(yīng)燃料是不可再生的具有污染性的煤炭能源，對于這一能源資源的節(jié)能減排不僅是我國能源戰(zhàn)略提出的要求，同時(shí)有助于改善其對環(huán)境污染情況，這一環(huán)節(jié)的節(jié)能減排的對于整體的節(jié)能減排有著指導(dǎo)性的意義。對于這一環(huán)節(jié)所涉及的節(jié)能減排技術(shù)主要有高反應(yīng)性焦炭的節(jié)能減排技術(shù)，煤調(diào)濕技術(shù)以及干熄焦技術(shù)等。對于高反應(yīng)性焦炭相關(guān)節(jié)能減排技術(shù)來說，其能夠通過降低焦炭與二氧化碳?xì)饣某鯗貋韺?shí)施能耗的降低，通過提升化學(xué)反應(yīng)的接觸面來促進(jìn)反應(yīng)的充分進(jìn)行，減少廢棄物的排放；對于煤調(diào)濕技術(shù)來說，有助于降低煉焦總能耗，同時(shí)減少廢水的排放；對于干熄焦技術(shù)來說，其能夠有助于減少熄焦水量，同時(shí)有助于改善周圍環(huán)境、清除水汽及有害氣體對周圍設(shè)備和建筑物的腐蝕。

2.3高爐系統(tǒng)環(huán)節(jié)節(jié)能減排技術(shù)分析

高爐系統(tǒng)是是能耗占比最大的環(huán)節(jié)，對于這一環(huán)節(jié)來說，其節(jié)能減排的潛力極。目前高爐系統(tǒng)中涉及的節(jié)能減排技術(shù)主要包括TRT技術(shù)，全氧高爐—煤氣自循環(huán)技術(shù)等。對于TRT技術(shù)來說，其利用高爐頂部排出的煤氣來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，其有助于回收耗散的能量，使得這一環(huán)節(jié)的能量被充分利用，提升了能源利用率，其間接地降低了能耗；對于，全氧高爐—煤氣自循環(huán)技術(shù)，其能夠提升煤氣利用率，減少能源的浪費(fèi)，但是這一過程實(shí)現(xiàn)相對較為困難，需要進(jìn)一步的研究來實(shí)現(xiàn)對這一技術(shù)的完善，從而提升其在節(jié)能減排中的作用。

3.我國煉鐵系統(tǒng)中節(jié)能減排未來之發(fā)展研究

3.1推動(dòng)我國煉鐵系統(tǒng)節(jié)能減排理論創(chuàng)新和技術(shù)研發(fā)

對于當(dāng)前的高爐煉鐵體系來說，其為一個(gè)涵蓋多種工藝和環(huán)節(jié)的復(fù)雜系統(tǒng)，其龐大的體系需要龐大的煤炭能源等資源的支撐。當(dāng)前這一技術(shù)體系存在很大的能耗問題和環(huán)境污染問題，因此其在節(jié)能減排中存在很大的提升空間。對于這一層面，首先需要對原來的煉鐵基礎(chǔ)理論進(jìn)行研究，結(jié)合節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)實(shí)需求，來構(gòu)建符合當(dāng)前社會(huì)需求的煉鐵理論體系，從而在此理論的構(gòu)建新的具有環(huán)保節(jié)能的新技術(shù)，促進(jìn)我國煉鐵系統(tǒng)中節(jié)能減排這一工作的推進(jìn)。

3.2推動(dòng)我國節(jié)能減排工藝的合理選擇及優(yōu)化配置過程

當(dāng)前，我國煉鐵工業(yè)中，有著龐大數(shù)量的高爐，這些高爐在容積上差別較大，因而對應(yīng)經(jīng)濟(jì)效益差別較大，對于這一情況，直接照搬國外高爐節(jié)能減排的成功經(jīng)驗(yàn)對于我國這一現(xiàn)實(shí)情況來說是不切實(shí)際的，而是應(yīng)該根據(jù)每個(gè)鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)鋼鐵體系的特點(diǎn)來選取適當(dāng)?shù)墓に噥砗侠砝孟嚓P(guān)資源，通過各個(gè)環(huán)節(jié)的合理性銜接和配置的優(yōu)化來提升高爐的穩(wěn)定性能和能源利用率，從而為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排提供基礎(chǔ)支撐。此外還需要嚴(yán)格控制物料的選取，控制好生產(chǎn)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)恰當(dāng)配置，從而實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化，以及能耗的降低，進(jìn)而降低污染氣體排放量的降低，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。

4.結(jié)語

鋼鐵生產(chǎn)是一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，而對應(yīng)的煉鋼煉鐵技術(shù)則是提升鋼鐵生產(chǎn)局面重要技術(shù)。當(dāng)前我國的生鐵產(chǎn)量占世界的百分之六十以上，這樣龐大的生產(chǎn)量其需要更加龐大的原料供應(yīng)。然而其一個(gè)重要的原料就是煤炭資源。煤炭作為一項(xiàng)不可再生能源，其在消耗中不僅使得煤炭的儲(chǔ)量不斷減少，同時(shí)也因其燃燒導(dǎo)致的環(huán)境污染問題較為突出。我國在煉鐵時(shí)會(huì)消耗大量的煤炭，導(dǎo)致環(huán)境污染問題和資源浪費(fèi)問題日益突出。針對這些問題，推動(dòng)煉鐵系統(tǒng)中節(jié)能減排技術(shù)的發(fā)展是當(dāng)前煉鐵行業(yè)發(fā)展的緊要工作?；诖?，本文緊緊圍繞“煉鐵系統(tǒng)節(jié)能減排技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展”，首先探討了煉鐵系統(tǒng)能耗及排放特點(diǎn)，然后分析了我國煉鐵系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)節(jié)能減排技術(shù)，最后詳細(xì)闡述了我國煉鐵系統(tǒng)中節(jié)能減排未來之發(fā)展舉措，從而為我國煉鐵行業(yè)的和諧發(fā)展提供建設(shè)性思路。

參考文獻(xiàn)

[1]孫敏敏，寧曉鈞，張建良，李克江，王廣偉，王海洋.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（03）：1-8.

[2]中國高爐TRT技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 周繼程，張春霞，韓偉剛，酈秀萍，上官方欽. 鋼鐵. 2015（12）：26-31

（作者單位：通化鋼鐵集團(tuán)大栗子礦業(yè)有限責(zé)任公司）