探討鋼鐵冶煉節(jié)能環(huán)保技術(shù)發(fā)展方向

馮繼東 裴宗保

內(nèi)容摘要 現(xiàn)階段，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，對(duì)于鋼鐵資源的需求量也在逐漸上升，鋼鐵在冶煉的過(guò)程中，對(duì)于能源的消耗較大，在很大程度上也影響著我國(guó)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，近幾年來(lái)，鋼鐵冶煉行業(yè)開始逐漸重視鋼鐵冶煉節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。文章就我國(guó)鋼鐵工業(yè)能源消耗現(xiàn)狀、鋼鐵冶煉節(jié)能環(huán)保技術(shù)的種類以及發(fā)展方向進(jìn)行了簡(jiǎn)單探討，希望對(duì)促進(jìn)我國(guó)鋼鐵冶煉節(jié)能環(huán)保技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)其在鋼鐵冶煉工作中的更好應(yīng)用有所幫助。

關(guān)鍵詞 鋼鐵冶煉 節(jié)能環(huán)保技術(shù) 現(xiàn)狀 發(fā)展方向

1 引言

21世紀(jì)以后，我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平越來(lái)越快，鋼鐵工業(yè)作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展和進(jìn)步。但是，傳統(tǒng)的鋼鐵冶煉技術(shù)對(duì)于能源的消耗較大。為此，鋼鐵冶煉行業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)鋼鐵冶煉節(jié)能環(huán)保技術(shù)的分析，在冶煉過(guò)程中采取綠色節(jié)能技術(shù)，以此來(lái)降低能源消耗，促進(jìn)鋼鐵行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 我國(guó)鋼鐵工業(yè)能源消耗的現(xiàn)狀

2.1 我國(guó)鋼鐵冶煉過(guò)程中的能源消耗

根據(jù)相關(guān)資料顯示，我國(guó)的鋼鐵行業(yè)在進(jìn)行鋼鐵的冶煉工作時(shí)，對(duì)能源的消耗較大，幾乎占我國(guó)能源總消耗的13.3%左右。其中，消耗最大的能源主要使用煤炭、電力以及新水。另外，鋼鐵行業(yè)在日常的生產(chǎn)過(guò)程中，也會(huì)排放出較多的污染物質(zhì)，例如，鋼鐵行業(yè)的粉塵排放量就占到全國(guó)工業(yè)粉塵排放量的13%左右。除此之外，我國(guó)鋼鐵行業(yè)在實(shí)際鋼鐵冶煉的過(guò)程中，不僅會(huì)消耗大量的能源，而且對(duì)于二氧化碳、固體廢物等的利用率也較低，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比較有著較大的差距[1]。

2.2 我國(guó)鋼鐵冶煉過(guò)程存在的問(wèn)題

近年來(lái)，我國(guó)鋼鐵工業(yè)在噸鋼的能源消耗上有所下降，但是，總體的能源消耗仍然巨大：第一，我國(guó)的鋼鐵工業(yè)在節(jié)能技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用能力等方面還有待加強(qiáng)，當(dāng)前，我國(guó)鋼鐵工業(yè)在鋼鐵過(guò)程中采用的節(jié)能技術(shù)，例如，干熄焦（CDQ）技術(shù)、煤調(diào)濕（CMC）技術(shù)、高爐爐頂余壓發(fā)電（TRT）技術(shù)和燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電（CCPP）技術(shù)等都是來(lái)源于西方等發(fā)達(dá)國(guó)家，自主研究和開發(fā)的鋼鐵冶煉節(jié)能環(huán)保技術(shù)還有待加強(qiáng);第二，我國(guó)鋼鐵工業(yè)企業(yè)之間的發(fā)展水平還相差較遠(yuǎn)，存在整體的發(fā)展不平衡的現(xiàn)狀，體現(xiàn)在鋼鐵冶煉節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用方面，部分鋼鐵企業(yè)的鋼鐵冶煉節(jié)能環(huán)保技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用上已經(jīng)躋身于世界先進(jìn)水平，而一些鋼鐵企業(yè)的發(fā)展水平則還有待提高，在冶煉技術(shù)、冶煉設(shè)備等各個(gè)方面水平都還較低，節(jié)能水平也還普遍較低;第三，我國(guó)每年的鋼鐵工業(yè)的凈出口量較大，這也是導(dǎo)致我國(guó)鋼鐵冶煉能源消耗較大的重要原因，在很大程度上也影響了我國(guó)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展[2]。

2.3 我國(guó)鋼鐵工業(yè)的能耗目標(biāo)

在2020年，我國(guó)鋼鐵工業(yè)在能源消耗方面也制定了全新的目標(biāo)。具體解釋為：第一，對(duì)于鋼鐵工業(yè)的生產(chǎn)和產(chǎn)出規(guī)模要進(jìn)行有效的控制，以此來(lái)降低對(duì)能源的消耗;第二，致力于降低和西方等發(fā)達(dá)國(guó)家在鋼鐵能源消耗水平的差距，進(jìn)一步地降低我國(guó)鋼鐵行業(yè)的整體能源消耗;第三，不斷提高鐵冶煉節(jié)能環(huán)保技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用水平，建立完善的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的節(jié)能減排技術(shù)的體系，促進(jìn)我國(guó)鋼鐵工業(yè)的綠色發(fā)展;第四，加強(qiáng)對(duì)鋼鐵工業(yè)的宏觀調(diào)控，實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)和社會(huì)的和諧發(fā)展，并和其他的相關(guān)行業(yè)形成生態(tài)鏈，最終實(shí)現(xiàn)行業(yè)之間的相互促進(jìn)。

3 鋼鐵冶煉節(jié)能環(huán)保技術(shù)的種類

新時(shí)期下，我國(guó)在鋼鐵工業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，也提出了綠色節(jié)能發(fā)展的目標(biāo)，這就需要鋼鐵工業(yè)在實(shí)際的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，貫徹落實(shí)節(jié)能環(huán)保的理念，進(jìn)而從生產(chǎn)工藝上進(jìn)行優(yōu)化，應(yīng)用鋼鐵冶煉節(jié)能環(huán)保技術(shù)，降低能源消耗，具體的鋼鐵冶煉節(jié)能環(huán)保技術(shù)種類如下。

3.1 焦化燒結(jié)工序

鋼鐵工業(yè)在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，最基本的熱量能源就是媒體能源。媒體在進(jìn)行燃燒的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生大量的對(duì)環(huán)境有害的氣體，例如，二氧化碳、一氧化碳以及二氧化硫等等，在一定程度上也威脅著人體的健康，因此，鋼鐵工業(yè)企業(yè)逐漸的開始進(jìn)行綠色治理，在焦化燒結(jié)工序中應(yīng)用鋼鐵冶煉節(jié)能環(huán)保技術(shù)，目前較為常見(jiàn)的是無(wú)煙裝煤焦?fàn)t、焦?fàn)t煤氣脫硫制酸、煤調(diào)濕系統(tǒng)等。其中無(wú)煙裝煤焦?fàn)t在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，采取的主要是微負(fù)壓無(wú)煙裝煤系統(tǒng)，對(duì)各個(gè)煤炭室的煤氣壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而達(dá)到遏制煤氣溢散或者是煤氣放散的情況，加強(qiáng)對(duì)環(huán)境的治理。煤調(diào)濕系統(tǒng)在進(jìn)行應(yīng)用時(shí)則主要采取的是蒸汽管式干燥機(jī)，以此來(lái)對(duì)煤中的水分進(jìn)行處理，避免在燃燒的時(shí)候形成酚氰污水，然后再利用生物酶生化處理技術(shù)，降低焦化廢水的排放量。

3.2 煉鐵軋鋼工序

煉鐵軋鋼工序是鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的重要流程，在這個(gè)過(guò)程中，產(chǎn)生的污染物也較多，因此，鋼鐵工業(yè)企業(yè)也更加重視在煉鐵軋鋼工序中應(yīng)用鋼鐵冶煉節(jié)能環(huán)保技術(shù)，以此來(lái)降低污染物的產(chǎn)生量[3]。

當(dāng)前，我國(guó)鋼鐵工業(yè)企業(yè)在鋼鐵冶煉工序中應(yīng)用的鋼鐵冶煉節(jié)能環(huán)保技術(shù)主要有高爐除塵、煤氣發(fā)電、蒸汽-燃?xì)饴?lián)合循環(huán)等。我國(guó)在鋼鐵冶煉方面也研發(fā)出了內(nèi)濾式煤氣反吹干法除塵系統(tǒng)，通過(guò)應(yīng)用此系統(tǒng)，可以有效降低鋼鐵冶煉的成本，并提高煤氣質(zhì)量，降低能源消耗。而應(yīng)用蒸汽-燃?xì)饴?lián)合循環(huán)裝置，則在一定程度上可以實(shí)現(xiàn)鋼鐵冶煉過(guò)程中的煤氣零放散。

3.3 廢物利用工序

廢物利用工序也一直是我國(guó)鋼鐵冶煉節(jié)能環(huán)保技術(shù)研究的重要內(nèi)容，通過(guò)優(yōu)化鋼鐵冶煉過(guò)程中的廢物利用工序，可以有效提高資源的利用率。另外，隨著我國(guó)鋼鐵行業(yè)的迅速發(fā)展，其在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，很多的生產(chǎn)原材料不斷的消解，這就需要鋼鐵工業(yè)企業(yè)提高廢物的利用水平，實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用。例如，在對(duì)除塵灰等含鐵塵的廢物處理上，鋼鐵工業(yè)企業(yè)就可以利用豎爐，將其從鋼渣中分離出來(lái)，然后將其還原成鐵水，用于鋼鐵冶煉的下一道工序。

4 鋼鐵冶煉節(jié)能環(huán)保技術(shù)發(fā)展方向

4.1 不斷地進(jìn)行科學(xué)性的創(chuàng)新

我國(guó)在鋼鐵冶煉節(jié)能環(huán)保技術(shù)的發(fā)展和研究過(guò)程中，隨著研究過(guò)程的推進(jìn)，會(huì)不斷地進(jìn)行科學(xué)性的創(chuàng)新。鋼鐵冶煉節(jié)能環(huán)保技術(shù)的研究重點(diǎn)是降低鋼鐵冶煉過(guò)程中的能源消耗，就目前我國(guó)鋼鐵冶煉節(jié)能環(huán)保技術(shù)的基本研究現(xiàn)狀來(lái)看，我國(guó)很多的鋼鐵工業(yè)企業(yè)都會(huì)結(jié)合自身的實(shí)際情況，調(diào)整鋼鐵冶煉過(guò)程中的供氧強(qiáng)度，通過(guò)加大攪拌力度，來(lái)加快鋼鐵冶煉過(guò)程中的化學(xué)發(fā)展，最終提高鋼鐵冶煉的氧氣的利用率。另外，我國(guó)鋼鐵工業(yè)企業(yè)在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于電力能源的消耗也較大，因此，隨著我國(guó)鋼鐵冶煉節(jié)能環(huán)保技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)鋼鐵工業(yè)企業(yè)會(huì)進(jìn)行創(chuàng)造性的改造，不斷降低生產(chǎn)過(guò)程中的電能消耗。鋼鐵工業(yè)企業(yè)需要從以下幾個(gè)方面入手：第一，在日常的鋼鐵冶煉過(guò)程中，工作人員需要不斷地減少整個(gè)流程中的因?yàn)闊釗p失而增加的電量;第二，鋼鐵冶煉企業(yè)需要在電流和電壓的選擇上，注意加強(qiáng)二者之間的聯(lián)系，進(jìn)行科學(xué)合理的匹配，使其達(dá)到一個(gè)最佳的配比率，進(jìn)而降低鋼鐵冶煉過(guò)程中的熱量損失，減少電量的消耗。

4.2 工作人員的素質(zhì)會(huì)不斷提高

在鋼鐵冶煉節(jié)能環(huán)保技術(shù)的發(fā)展和研究過(guò)程中，相關(guān)的工作人員的素質(zhì)也會(huì)不斷提高，在節(jié)能環(huán)保技術(shù)的專業(yè)理論知識(shí)和專業(yè)素質(zhì)方面，工作人員的認(rèn)識(shí)會(huì)逐步加強(qiáng)。另外，鋼鐵工業(yè)企業(yè)也會(huì)加強(qiáng)對(duì)相關(guān)的操作人員的素質(zhì)水平的重視，安排專業(yè)的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，不斷提高工作人員的專業(yè)知識(shí)水平和實(shí)際操作能力，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)鋼鐵冶煉節(jié)能環(huán)保技術(shù)的最大化利用，降低鋼鐵在冶煉過(guò)程中的能源消耗，促進(jìn)鋼鐵行業(yè)的發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，鋼鐵行業(yè)也需要積極響應(yīng)國(guó)家的政策措施，在鋼鐵冶煉的過(guò)程中，注意應(yīng)用鋼鐵冶煉節(jié)能環(huán)保技術(shù)，優(yōu)化鋼鐵冶煉流程，降低鋼鐵在冶煉過(guò)程中的能源消耗，以此來(lái)促進(jìn)我國(guó)鋼鐵冶煉節(jié)能環(huán)保技術(shù)的發(fā)展，最終促進(jìn)鋼鐵工業(yè)行業(yè)和能源的可持續(xù)發(fā)展。

（第一作者系唐山澤華工程技術(shù)有限公司 工程師）

【參考文獻(xiàn)】

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