轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)過程節(jié)能降耗問題的探究

徐文凱

【摘? 要】隨著社會的發(fā)展，我國的各個行業(yè)領(lǐng)域隨之進步，對于煉鋼行業(yè)來講，轉(zhuǎn)爐煉鋼是一項重要的操作，該項操作具有高耗能的特點，同時也是產(chǎn)生二次能源最多的環(huán)節(jié)，通過轉(zhuǎn)爐煉鋼能夠進一步實現(xiàn)總耗能為“負值”的目標。利用什么樣的方法才能夠?qū)⑥D(zhuǎn)爐煉鋼過程中的能耗降到最低，充分實現(xiàn)能源的轉(zhuǎn)換、回收與利用的目標，是目前我國煉鋼行業(yè)需要面臨的重要問題。本文主要研究轉(zhuǎn)爐煉鋼環(huán)工序中關(guān)于節(jié)能降耗的關(guān)鍵問題，并提出一些具有可行性的建議。

【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)爐煉鋼;節(jié)能;降耗

引言

鋼鐵工業(yè)是高耗能行業(yè)，耗能量占全國能耗量的10%左右。近年來，隨著國家供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革穩(wěn)步推進，鋼鐵行業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大調(diào)整，高效率低成本，清潔化智能化的發(fā)展模式已成為鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展的必要前提。轉(zhuǎn)爐煉鋼是鋼鐵生產(chǎn)流程中復(fù)雜工序之一，屬于中間生產(chǎn)工序，其生產(chǎn)工藝復(fù)雜、設(shè)備繁多，是鋼鐵生產(chǎn)高耗能工序，也是產(chǎn)生二次能源的重要工序，降低此工序能源消耗和加大二次能源的回收利用，對鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能降耗，降低成本有重要意義。

1國內(nèi)鋼鐵行業(yè)的消耗情況

中國鋼鐵行業(yè)每年的能耗在全國總能耗中占有的比例為10%，而電力消耗在工業(yè)電耗中占有的比重是11%;新水消耗在總工業(yè)水消耗中占有的比例為9%。中國和其他鋼鐵強國相比較而言存在三個突出問題，即鋼鐵工業(yè)能耗大、二次能源的利用率低下以及國體廢物利用率低等。對于整個鋼鐵工業(yè)能源消耗結(jié)構(gòu)來講，占主導(dǎo)地位的是煤炭，然后是電力，其他能源所占的比例較少。

2關(guān)于轉(zhuǎn)爐煉鋼工序節(jié)能降耗關(guān)鍵問題的分析

2.1控制能源消耗

在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程，消耗的氧氣與電力較多，現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)能夠操控電力和氧氣的消耗，達到減少轉(zhuǎn)爐煉鋼能源消耗的目的。實施步驟：首先，使用副槍控制出鋼動態(tài)，把終點命中率提升至更高的層次，進而把控住出鋼的溫度;其次，提高鋼水注入精煉爐的溫度和成分達標率，改良操作工藝，每個步驟都實現(xiàn)標準化操作，從而對精煉的點好進行操控;再次，增添新型的煉鋼設(shè)備，最大程度上滿足高產(chǎn)量、低成本、高質(zhì)量以及低能耗的要求;最終，提高生產(chǎn)人員的技術(shù)操作水平和生產(chǎn)管理水平。

2.2強化二次能源的回收與利用

余熱鍋爐可以對轉(zhuǎn)爐煙氣冷卻后的蒸汽進行回收，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煙氣中的高溫顯熱重復(fù)使用?；谛顭崞鞯母叩蛪河袡C融合，回收蒸汽，此處需要注意的內(nèi)容：首先，蒸汽在蓄熱器夜里調(diào)節(jié)閥的作用下可以把壓力固定成1兆帕，進而保障設(shè)備的正常運行，故障發(fā)生以后需要在有效時間內(nèi)關(guān)閉調(diào)節(jié)閥，進而把因故障造成的損失降到最小;之后，按照實際情況可以把蓄熱器的放散壓力固定為1.5兆帕，在此情況下氣泡壓力則不會發(fā)生變化。通過以上兩個步驟可對轉(zhuǎn)爐的蒸汽進行高效率回收，降低生產(chǎn)成本。

3轉(zhuǎn)爐煉鋼節(jié)能降耗技術(shù)要點分析

轉(zhuǎn)爐煉鋼工序能耗主要生產(chǎn)過程直接能耗，間接能耗及回收的二次能源。節(jié)能降耗主要通過降低直接及間接能耗，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煤氣及蒸汽資源的充分回收利用。

3.1降低轉(zhuǎn)爐煉鋼的能源消耗

轉(zhuǎn)爐煉鋼工序能耗中，氧氣和電力消耗占比最大，通過采取相關(guān)技術(shù)措施控制氧氣和電力消耗，可有效降低轉(zhuǎn)爐煉鋼能源消耗。主要方法有：采用副槍動態(tài)控制出鋼，提高終點命中率，嚴格控制出鋼溫度;提高鋼水到精煉爐的成分與溫度達標率，優(yōu)化操作工藝制度，開展標準化作業(yè)，控制精煉電耗;采用先進煉鋼工藝設(shè)備，實現(xiàn)高質(zhì)高產(chǎn)、低成本低能耗;提高生產(chǎn)管理水平，提高生產(chǎn)人員技術(shù)操作水平;實行全流程保溫措施，控制溫降，以穩(wěn)定的工藝操作，實現(xiàn)全流程低溫制度的運行。

3.2根據(jù)煉鋼標準制定裝入量

轉(zhuǎn)爐冶煉中每爐次裝入的金屬料的總含量就是裝入量，其中包括廢鋼量與鐵水量。每座轉(zhuǎn)爐都有標準的裝入量，倘若裝入量過多，就會出現(xiàn)熔池攪拌不良的現(xiàn)象，不能正?；虼司驮斐闪私饘贀p失，同時在出鋼工作完成時，為了確保鋼包凈空，就會留下很多剩鋼，這些剩鋼就造成了資源的浪費。除此之外，生成的爐渣比較稀很難實現(xiàn)濺渣護爐，這種情況則容易造成槍口堵塞，剩鋼也會對下爐鋼吹煉工作造成阻礙，甚至還會出現(xiàn)噴濺的情況。倘若裝入量過少，則產(chǎn)量就會下降，甚至還會損害爐底，所以，把握好轉(zhuǎn)爐的裝入量是十分重要的，為了減少剩鋼浪費，確保后續(xù)工作順利進行，剩鋼還可以通過調(diào)整廢鋼或鐵水量確定合理的裝入量，并且要與轉(zhuǎn)爐本體的實際情況相結(jié)合。

3.3增強生產(chǎn)管理，發(fā)揮規(guī)模節(jié)能的作用

能耗與生產(chǎn)組織關(guān)系密切，怎樣使增產(chǎn)幅度超過增能幅度，是當(dāng)前節(jié)能降耗工作所面臨的重要問題。在制定各月的生產(chǎn)經(jīng)營計劃的時候，應(yīng)該下達能耗和產(chǎn)量指標，提高生產(chǎn)調(diào)度的節(jié)能意識，合格產(chǎn)量的提高是降低噸鋼能耗的重要保證。鋼鐵料消耗也是影能耗的重要因素，轉(zhuǎn)爐操作一定要嚴格按照工藝標準進行，運用“間接性雙渣操作法”使得終點的命中率得以有效提高，運用控制鋼水的溫度控制電耗、媒氣等消耗，廄成本生產(chǎn)提供必要條件。除此之外，還應(yīng)該增強生產(chǎn)組織的相互協(xié)調(diào)，注重轉(zhuǎn)爐冶煉、爐外精煉連鑄機在線更中包、錯避峰用電、鋼包A 級包使用率等過程控制使得機爐匹配降低生產(chǎn)組織耗能。

3.4除塵系統(tǒng)變頻改造技術(shù)要點分析

除塵系統(tǒng)變頻改造技術(shù)也是一種重要的節(jié)能技術(shù)，主要優(yōu)點：很好協(xié)調(diào)設(shè)備之間不合配問題;徹底改善負載擋板調(diào)節(jié)導(dǎo)致的能量損失情況;變頻調(diào)節(jié)響應(yīng)快，做到同工況變化同步，有助于節(jié)能優(yōu)化;提升異步電機的功率因數(shù)，提升電極運轉(zhuǎn)效率。此技術(shù)對于改善煉鋼流程控制有實時化優(yōu)勢，可有效減少中間調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)，降低能耗。此外，通過變頻除塵，能提升設(shè)備穩(wěn)定性，減少故障率，實現(xiàn)設(shè)備之間有效協(xié)調(diào)，從而改善設(shè)備之間的流轉(zhuǎn)導(dǎo)致的能量損失。

3.5減少出鋼倒?fàn)t次數(shù)與等待時間

在轉(zhuǎn)爐煉鋼的過程中，操作一旦失誤，就會致使在吹煉的過程中，氧槍槍位過高造成爐渣發(fā)泡，以至于在出鋼前就需要倒?fàn)t倒渣，產(chǎn)生不出鋼的現(xiàn)象，在倒?fàn)t倒渣的過程中，轉(zhuǎn)爐煉鋼時溫度會相應(yīng)下降，打破原有計劃。延長出鋼時間，以至于在出鋼后應(yīng)進行的工序無法及時進行，造成經(jīng)濟損失。因此筆者認為，在爐渣發(fā)泡嚴重時，應(yīng)采用壓渣材料對爐渣及時進行處理，避免造成溫度降低等不利影響。轉(zhuǎn)爐出鋼的過程，等待時間是導(dǎo)致溫度降低的首要原因，而造成等待時間過長的原因包括：等樣品成分與等節(jié)奏兩種。等樣品成分指等樣時間花費過長，因此送樣品的最佳時間被耽誤，在對樣品進行檢驗的流程中還會出現(xiàn)些許偏差，導(dǎo)致需要生產(chǎn)特殊鋼種時，無法做到及時出鋼。等節(jié)奏是指在轉(zhuǎn)爐補充廢鋼導(dǎo)入鐵水以后的后續(xù)準備時間和在吹煉過程階段出現(xiàn)故障問題導(dǎo)致等待時間過長，為了杜絕這種情況的發(fā)生，就需要協(xié)調(diào)好每個環(huán)節(jié)的準備工作，調(diào)整好整體節(jié)奏，以此避免在煉鋼過程中對煉鋼造成相應(yīng)影響。

結(jié)語

鋼鐵行業(yè)是支撐國家建設(shè)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，近年來，國家將綠色發(fā)展提升至戰(zhàn)略層面，鋼鐵企業(yè)加快實現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展已成為必然要求和趨勢。本文基于此，重點對鋼鐵生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐煉鋼工序中降低能耗和提升煤氣、蒸汽二次能源回收利用問題進行了研究，對相關(guān)技術(shù)要點進行了探討，對轉(zhuǎn)爐煉鋼未來節(jié)能降耗發(fā)展方向進行了思考，以期促進鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)進行有效節(jié)能改造，實現(xiàn)節(jié)能降耗，以促進我國鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

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[2]武波，曹祎哲.針對轉(zhuǎn)爐煉鋼節(jié)能減耗的一些見解[J].世界有色金屬，2017，13：21-22.

（作者單位：南京鋼鐵集團）