鋼鐵冶金過程中的界面潤濕性的基礎(chǔ)

方 鳴

（河鋼承鋼板帶事業(yè)部，河北 承德 067102）

1 大型冶金工程項目管理組織設(shè)計原則

該項目是“鐵前工序余熱高效利用節(jié)能綜合技術(shù)及示范工程”項目，也是“冶金熔渣生產(chǎn)高端綠色建材”項目、“轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)粒鐵”項目實施的基礎(chǔ)和前提，項目致力于鋼鐵可循環(huán)流程技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略，具有節(jié)能降耗、資源利用與環(huán)境保護示范的重大意義。該項目表現(xiàn)出了較為明顯的復(fù)雜性，不僅僅規(guī)模比較大，內(nèi)部涉及到的要素往往較為繁雜，同樣還和眾多單位有關(guān)，如此也就必然需要重點做好前期規(guī)劃設(shè)計工作，利用恰當可行的項目管理組織設(shè)計方案指導(dǎo)后續(xù)施工工作。當前大型冶金工程項目管理組織設(shè)計工作一般需要考慮到以下幾點基本原則：首先大型冶金工程項目管理組織設(shè)計應(yīng)著重關(guān)注項目總體規(guī)劃，根據(jù)項目總體規(guī)劃，完成招投標工作，安排相關(guān)單位進場設(shè)計施工，避免對相關(guān)后續(xù)節(jié)點的安排造成影響，這同樣體現(xiàn)了項目管理公司的管理能力水平和對項目全局把控，同時應(yīng)根據(jù)項目進展情況進行合理調(diào)節(jié)，合理縮短關(guān)鍵節(jié)點工期和優(yōu)化后續(xù)關(guān)鍵工序的安排，保障項目關(guān)鍵節(jié)點按時完成，從而保證項目總體規(guī)劃順利完成。其次，大型冶金工程項目管理組織設(shè)計往往還需要表現(xiàn)出較強的有序性，這也是充分提升施工效率以及解決各類資源浪費問題的重要手段。因為大型冶金工程項目往往涉及到了大量物資，施工流程同樣也較為繁雜，為了較好提升最終施工生產(chǎn)的協(xié)調(diào)性，就需要在項目管理組織設(shè)計方案中明確具體流程，規(guī)定好各項施工節(jié)點的執(zhí)行時間，進而也就可以降低后續(xù)施工中出現(xiàn)的嚴重沖突問題，以便更好優(yōu)化大型冶金工程施工安排。

2 冶金安全問題產(chǎn)生的原因

2.1 冶金企業(yè)外部因素

①政府監(jiān)管部門對于冶金行業(yè)的企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管方面重視還遠遠不夠。目前來說，大部分安全監(jiān)督部門認知中覺得冶金行業(yè)相比于開采、礦業(yè)、化工等行業(yè)，安全性較高，事故發(fā)生率較低。在這種認知下，并沒有對冶金行業(yè)進行深入的研究，近些年來，由于弱化了行業(yè)管理，以及設(shè)施老舊化，小高爐設(shè)備安全度低。②安全監(jiān)管方面的專業(yè)人嚴重匱乏，有數(shù)據(jù)顯示，省級以下設(shè)置的安監(jiān)部門很少有專業(yè)負責冶金工業(yè)的人員，對于安全生產(chǎn)的監(jiān)督管理等都相當不到位，逐步形成了不系統(tǒng)、不完整的監(jiān)管模式。

2.2 不科學(xué)的設(shè)計方案

當前在實際進行設(shè)計時，設(shè)計方案存在著不足。一是不規(guī)范的設(shè)計。為了節(jié)約成本，忽略了冶金生產(chǎn)工藝要求的設(shè)計深度，而是對方案盲目進行設(shè)計。在設(shè)計過程中，忽略了細節(jié)設(shè)計，降低了設(shè)計的合理性。二是不詳實的查勘。工程前期查勘不仔細，沒有對現(xiàn)場進行全面查勘，沒有掌握現(xiàn)場的第一手資料。三是不完善的數(shù)據(jù)。在設(shè)計過程中，數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)，由于數(shù)據(jù)的不準確性，造成設(shè)計方案缺乏準確性。

2.3 企業(yè)自身存在的問題

①安全生產(chǎn)意識薄弱。目前的冶金企業(yè)，不管是非公企業(yè)還是國有企業(yè)，在不同程度上都存在著對冶金工業(yè)安全生產(chǎn)缺乏重視的現(xiàn)象。其主要表現(xiàn)為：大部分開展項目并未能認真執(zhí)行安全生產(chǎn)相關(guān)規(guī)定，使得“安全第一，預(yù)防為主”的生產(chǎn)方針成為空喊口號。其中，非公有制企業(yè)對于安全生產(chǎn)的漠視尤為明顯。②企業(yè)安全管理水平低。部分國有企業(yè)本身是建立了安全產(chǎn)管理體系，但其管理水平并不高，有些企業(yè)的管理體系甚至淪為擺設(shè)。近年來由于冶金需求量增大，部分企業(yè)產(chǎn)能急速擴張，導(dǎo)致發(fā)展過快，而管理方面存在的問題被生產(chǎn)需求遮掩，管理體系的水平并沒有跟上生產(chǎn)規(guī)模；與此同時，對于生產(chǎn)技術(shù)人員的使用并沒有嚴格審核，導(dǎo)致用人水準較低，并沒有培養(yǎng)出專業(yè)的生產(chǎn)安全意識。

3 冶金安全問題的對策

3.1 加強對員工的職業(yè)技能培訓(xùn)

冶金企業(yè)的機械設(shè)備的安裝、調(diào)試、操作和檢修都需要大量的專業(yè)技術(shù)人員，專業(yè)技術(shù)人員的知識、經(jīng)驗和操作技能直接決定該人員的技術(shù)專業(yè)性以及安裝、檢修水平。冶金企業(yè)應(yīng)結(jié)合企業(yè)的實際情況，制定長期有效的培訓(xùn)體系，不斷加強對技術(shù)人員的專業(yè)培訓(xùn)，提高工作人員的專業(yè)技能，同時做好日常運維的安全保障宣傳，提升技術(shù)人員的安全防范意識和責任意識，使機械設(shè)備的運行更加穩(wěn)定，滿足企業(yè)發(fā)展的具體需求，完成企業(yè)效益目標。

3.2 以氫代焦，發(fā)展低碳高爐煉鐵技術(shù)

高爐是中國煉鐵的絕對主力，中國應(yīng)集中精力發(fā)展低碳高爐煉鐵。綜合國際上的研發(fā)情況，低碳高爐煉鐵技術(shù)主要是富氫煤氣噴吹、復(fù)合鐵焦、爐頂煤氣循環(huán)、氧氣高爐的優(yōu)化匹配。研究表明，在復(fù)合鐵焦使用量30%、爐頂煤氣循環(huán)48.8%的情況下，噸鐵能耗降低22.1%、焦比降低16.4%、碳排放降低51.8%，而生鐵產(chǎn)量提高39.8%，節(jié)能減排效果十分顯著。首先，應(yīng)盡可能挖掘鋼廠本身潛力，利用鋼廠產(chǎn)生的含氫廢氣制氫，并以合理的使用量和方式將氫氣噴吹入高爐。煉焦過程產(chǎn)生的焦爐煤氣富含氫氣，一般用作加熱氣體或用于發(fā)電。從能量合理利用的角度來看，這些氫如果能夠作為氫能源，直接參加高爐內(nèi)的還原反應(yīng)，將大幅降低高爐碳排放，應(yīng)是富氫煤氣實現(xiàn)高附加值、梯級利用的可行辦法。所以，鋼鐵行業(yè)當前應(yīng)抓緊這方面的研究，有些尚未上焦爐煤氣發(fā)電的產(chǎn)線，應(yīng)積極考慮開展焦爐煤氣重整與噴吹、爐頂煤氣循環(huán)等項目，摸索副產(chǎn)煤氣中氫的合理利用途徑。通過經(jīng)濟性和合理性的對比研究，對鋼鐵工業(yè)合理利用副產(chǎn)煤氣中的氫給出結(jié)論，指導(dǎo)下一步合理利用副產(chǎn)煤氣資源。有豐富可再生能源或鄰近有可靠提供氫的化工企業(yè)群，也應(yīng)開展以氫代煤、以氫代焦技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。需說明的是，從高爐冶煉原理、焦炭料柱骨架存在的必要性和氫能技術(shù)經(jīng)濟性等角度出發(fā)，不可能采用氫氣全部代替焦炭，存在氫氣的合理使用量。

3.3 建立完善的監(jiān)管體制

結(jié)合冶金安全生產(chǎn)的相關(guān)法規(guī)，政府應(yīng)建立對應(yīng)的監(jiān)管系統(tǒng)，要以高度負責的意識對于企業(yè)生產(chǎn)進行管控。企業(yè)生產(chǎn)過程需嚴格按照生產(chǎn)規(guī)定章程進行，完善日常監(jiān)督，定期排查設(shè)施隱患，更需加強對重大危險源、生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行排查；要求冶金行業(yè)的企業(yè)內(nèi)部做好應(yīng)急預(yù)案，要提前進行事故發(fā)生演習以及針對職工安全意識方面的培訓(xùn)等。

3.4 加強危險源管理，提升風險控制能力

鋼鐵冶金企業(yè)的整個生產(chǎn)過程中，危險源存在多個環(huán)節(jié)，比如，生產(chǎn)原料、生產(chǎn)過程中都可能存在著一定的危險因素。要提高鋼鐵冶金企業(yè)的安全生產(chǎn)管理水平，各個鋼鐵冶金企業(yè)在發(fā)展的過程中，就需要通過技術(shù)創(chuàng)新來提高其危險源的識別能力，將技術(shù)、工藝、材料與設(shè)備等都納入危險源管理的范疇內(nèi)，及時識別生產(chǎn)過程中的異常情況，根據(jù)對異常信息的分析來進行風險識別，當發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中存在安全風險以后，有關(guān)部門需針對風險類型、表現(xiàn)來制定相應(yīng)的風險預(yù)防策略。在當前技術(shù)日益進步的過程中，各個鋼鐵冶金企業(yè)在生產(chǎn)的過程中能夠應(yīng)用先進的信息技術(shù)手段，構(gòu)建完善的生產(chǎn)管理綜合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在此系統(tǒng)內(nèi)來對整個的生產(chǎn)過程、要素開展全過程的監(jiān)控，進而根據(jù)所獲得的監(jiān)控數(shù)據(jù)與信息，將正常狀態(tài)下的數(shù)據(jù)加以對比，獲得相應(yīng)的風險分析結(jié)果，制定更為有效的風險預(yù)防與控制策略，在安全事故發(fā)生之前來對事故進行相應(yīng)的預(yù)防，減小事故影響范圍，降低事故損失。此外，鋼鐵冶金企業(yè)在日常的發(fā)展過程中，還需要結(jié)合自身安全事故發(fā)生的具體情況，制定應(yīng)急預(yù)案，即使在事故發(fā)生的情況下，也能夠立即啟動應(yīng)急預(yù)案，減小事故損失。

3.5 提高安全生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)管理水平

現(xiàn)階段，國家在鋼鐵冶金企業(yè)的發(fā)展中，明確提出了各個企業(yè)都需要遵循“以人為本”的發(fā)展理念，在生產(chǎn)的過程中，要將安全生產(chǎn)貫穿于生產(chǎn)的全過程，督促每個生產(chǎn)人員都能夠嚴格根據(jù)相應(yīng)的規(guī)范與章程來組織生產(chǎn)，堅決避免各種的違規(guī)行為。要提高鋼鐵冶金企業(yè)的安全生產(chǎn)管理水平，各個企業(yè)都需要從自身的實際情況出發(fā)，加大在安全生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)管理方面的人力、物力投入，結(jié)合當前的生產(chǎn)設(shè)備情況、技術(shù)應(yīng)用情況，引進先進的安全生產(chǎn)管理設(shè)備與技術(shù)，對原有安全生產(chǎn)管理模式加以必要的調(diào)整與優(yōu)化。各個鋼鐵冶金企業(yè)還需要在日常的工作中組建一直專業(yè)素質(zhì)高、綜合實力強的生產(chǎn)設(shè)備檢修與維護團隊，該團隊內(nèi)的所有成員都能夠充分認識到設(shè)備檢修維護的重要性，積極利用各種先進的檢修維護技術(shù)來處理設(shè)備使用中的各種問題，保持鋼鐵冶金企業(yè)各項生產(chǎn)設(shè)備的安全運行。鋼鐵冶金企業(yè)的有關(guān)管理部門需針對安全技術(shù)管理方面存在的各種問題，及時進行相應(yīng)的技術(shù)調(diào)整與優(yōu)化，制定相應(yīng)的安全防護技術(shù)。

3.6 碳捕集和存儲技術(shù)的應(yīng)用

碳捕集和存儲技術(shù)（carboncaptureandstor age，CCS）是將化石燃料燃燒產(chǎn)生的CO2 捕獲，然后通過管線輸送到地下或通過船舶運到海底里封存。COURSE50 與ULCOS 項目均對高爐煤氣CO2捕集和封存技術(shù)進行了研究。作為兩大支柱技術(shù)之一，COURSE50 項目預(yù)期通過分離回收高爐煤氣中CO2并封存而實現(xiàn)的碳減排目標為20%。為此，在JFE 福山廠建設(shè)了處理能力3tCO2/d 的試驗裝置，開發(fā)PSA 物理吸附技術(shù)；同時開發(fā)新型化學(xué)吸附劑，在新日鐵君津廠建造了捕集能力1tCO2/d 的試驗裝置，研發(fā)COCS 化學(xué)吸附技術(shù)，以期獲得經(jīng)濟可行的CO2分離回收新技術(shù)，并將成本控制在2000 日元/t 以下。相關(guān)的研發(fā)工作還在進一步開展中。CCS 技術(shù)被一些人士認為是大規(guī)模減少溫室氣體排放、緩解全球變暖問題的有效方法，但如何成功、安全、長期、無次生災(zāi)害地封存CO2仍是尚待深入研究的重要課題。而且，封存的CO2并未得到有效利用，造成資源浪費。

4 結(jié)語

冶金行業(yè)在發(fā)展的過程中，不斷地進行技術(shù)升級，到目前為止，機械化生產(chǎn)已經(jīng)與其有著密不可分的關(guān)系。但是如何將機械設(shè)備的效能發(fā)揮到最大，也成為生產(chǎn)企業(yè)需要重視的問題，在各個方面進行規(guī)范操控，有利于改善整體設(shè)備工作的穩(wěn)定性，使其在冶金生產(chǎn)過程中維持較強的性能。