鋼鐵工業節能技術進展及應用

唐勇

摘要：鋼鐵行業對我國經濟的快速增長起到了積極的促進作用。然而，鋼鐵行業作為高耗能的行業，它的快速發展帶來了諸 多社會問題，尤其造成了日益嚴重的污染問題。黨的十八大以來，建設生態文明已經成為我國研究的關鍵課題之一，節能減 排在全球逐漸掀起了熱潮，因此，通過各種節能技術降低鋼鐵冶煉的能耗是整個鋼鐵行業的首要任務。需要切實落實好鋼鐵 行業的節能減排工作，促進環境友好與能源循環利用。

關鍵詞：鋼鐵工業；節能技術；應用

中圖分類號：F426.31 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）06-0148-01

引言

目前全球資源、能源緊缺嚴重，要實現可持續發展，必須通過

節能降耗，循環發展的模式實現資源的充分利用和合理配置。國內 鋼鐵行業的循環經濟模式已經走入正軌，節能降耗也初見端倪，很 多指標達到或超過了世界同行業水平。同時，也應該看到我們的大 部分能耗指標與國際冶金行業水平還有距離。因此我們仍然還有很 多方面有潛可挖，所以我們一定要在節能降耗上實現重大突破。

1 節能建設中存在的問題

作為資源大國，在鋼鐵生產過程中，只注重商品生產的技術和

過程，很少去關心能源的的消耗以及資源的利用率，造成高成本、 低產量、高污染的狀況。鋼鐵生產技術和資源使用技術較落后。目 前中國雖然產粗鋼量穩居世界第一，但是我國的生產技術較為落后，

導致原料和能源的利用率較低，因此我國需要加強對生產技術的優 化，降低生產消耗。鋼鐵生產流程中熱回收率低。目前發達國家鋼 鐵工業對余熱能源的回收率高達 90%，但中國較為有代表性的鋼鐵 制造商僅為 25.8%。同時我國對熱能回收的研究相對落后，能源轉 化關鍵技術和生產設備不完善是余熱回收率低的根本原因。

2 節能技術在鋼鐵冶煉中的應用探究

2.1 轉爐冶煉純凈鋼技術

轉爐純凈鋼技術是在提高鋼的純凈度同時控制鋼中的其他非金 屬的雜物的數量和形態?，F階段，隨著技術的發展，轉爐煉鋼技術 指標不斷提高，其中 N 值要求不高于 20ppm，S 的數值要求不高于 0.01%。該技術通過建立科學的模型，采用先進的監測儀器，對煉鋼 爐的熔池進行充分攪拌，從而能夠科學合理的控制爐內溫度和鋼水 的組成成分，減少煉鋼過程中不必要的消耗，降低吹爐次數，從而 達到節能減排的目的。

2.2 廢鋼預熱型電弧爐技術

電弧爐在冶煉過程中不可避免地產生大量的熱能和化學能。經

研究發現，隨著煉鋼爐內氧化作用的不斷進行，廢氣所帶走的熱量 也隨之增加。鋼鐵冶煉中廢氣所帶走的熱量占總能耗的比例很大， 如果能夠降低或者回收廢氣所帶走的熱量，將能夠大大的提高鋼鐵 冶煉的節能水平。廢鋼預熱型電弧爐技術的本質就是采用冶煉廢氣 對廢舊鋼材原料進行預熱，從而降低能量的損耗。經科學統計發現， 冶煉廢氣每使廢舊鋼材原料的溫度上升 50 攝氏度，則能夠減少 10kWh/t 的能量損耗，由此可見采用該技術能夠有效的降低鋼鐵冶 煉的能量損耗，該技術現已成為鋼鐵冶煉節能的重要技術措施。

2.3 回收發電技術

鋼鐵冶煉系統的節能方面，專門安裝了回收裝置，如：高爐煤

氣余壓透明發電裝置，把高爐爐頂煤氣產生的壓力，轉化成電能， 此類回收發電的方法，一方面表明了節能作用，另外一方面降低了 冶煉過程中的環境污染，還可以在高爐運行的過程中，穩定爐頂的 實際壓力。為了提高回收發電的效率，鋼鐵冶煉系統在高爐煤氣余 壓透明發電裝置中，增設了干法除塵裝備，強化回收發電。

2.4 SCOPE21 煉焦技術

SCOPE21 煉焦技術能夠有效的提高鋼鐵冶煉的生產效率，提高

煤炭資源利用率，該技術是一項逐漸被推廣應用的環境友好型節能 減排技術。該技術的實現過程是先在焦爐裝料前對煉焦原料煤進行 快速加熱預處理，這樣能夠有效的提高焦炭質量，并且能夠大大的 降低煉焦生產時間。與傳統的煉焦技術相比較 SCOPE21 煉焦技術具 有如下優點：該煉焦技術能夠明顯提高低品位煤在原料煤中的比例，

配比能夠增加到 40%左右，有效的降低強黏結性煤的需求量，從而 提高煤炭的綜合利用；該技術會對原料進行預處理，因此能夠有效 縮短生產時間，提高煉焦生產效率，同時也能夠減少干餾爐的使用 數量，從而降低設備購買及維護費用；采用該技術能夠有效降低各 種氣體的排放，每年氮氧化合物及粉塵的排放量能夠降低30%左右，二氧化碳的排放量每年降低50 萬噸左右，在節能的同時能夠有效保 護了生態環境。

2.5 煤調濕技術

煤調濕技術能夠通過加熱裝爐煤以達到降低其水分含量，其屬

于煤的預處理技術。該技術的核心是無論原料中含有的水分是多少， 但爐煤的水分的變化范圍必須在4.5%至5.5%之間。該技術能夠顯著 提高焦爐的生產能力，能夠極大的實現節能。該技術能夠有效降低 爐煤的水分，將其控制在合理的區間，從而節省煉焦時需要消耗的 能量，實現節能目的，并且利用該技術能夠提高焦爐生產的穩定性。

3 節能技術在軋鋼生產中的應用探究

3.1 電機節能技術

在軋鋼生產中，軋機、風機、水泵等的運行會消耗大量的電能。 運用節能技術對這些設備進行處理能夠避免軋鋼中的電能浪費，對 于實現軋鋼節能具有重要的意義。電能的節能技術主要是對電機進 行優化設計，避免在軋鋼生產中存在“大馬拉小車”的情況。軋鋼 設備的運行主要采用的變頻調速技術，通過節能技術可以把這個過 程中的電能消耗降低20%-40%。

3.2 降低鋼坯溫度鋼坯的溫度

對于軋鋼工序中的能源消耗有直接的影響，為了節省熱電能和

鋼材氧化的消耗，企業在軋鋼中可以適當的降低鋼坯的溫度。但是 企業在降低鋼坯的溫度上不能隨意而為，要根據鋼坯出爐時的加熱 溫度、斷面溫差等控制鋼坯的溫度。其中，鋼坯的出爐溫度和斷面 的溫差是各個階段實際參數相耦合的結果。在軋鋼的過程中，不同 階段的耦合結果是不相同的，在降低鋼坯溫度的時候，企業可以參 考耦合記錄，把加熱溫度降低到 35℃左右。此外，在軋鋼工序中，

如果熱軋鋼坯超過 300℃，企業一定要降低加熱溫度，減少加熱時 間。

3.3 蓄熱式燃燒技術

加熱爐是軋鋼生產系統中重要組成部分。研究結果顯示，如果

對加熱爐采用蓄熱燃燒的方式，能夠有效降低能源消耗，降低值可 達 20%左右。蓄熱式燃燒技術的核心作用就是循環利用加熱爐內剩 余的煙氣熱量，有效提高了燃料的使用率，降低了能耗，又減少了 廢氣的排放，有效維持了生態系統的平衡。從企業經營角度來看， 蓄熱燃燒技術降低了生產成本，提高了企業的經濟效益。因其以上 諸多優點，蓄熱式燃燒技術得到了社會各界的廣泛認可，并且在軋 鋼生產過程中迅速普及應用。

3.4 低溫軋制與軋制工藝潤滑技術

低溫軋制技術是軋鋼節能技術研究的重要突破點之一。低溫軋

制所需工作溫度較低，可以有效減少燃料的消耗，但同時材料的變 形抗力和軋制功率也隨之增大。經過大量生產實踐證明，低溫軋制 在降低燃料消耗與氧化鐵量上帶來的經濟效益，完全可以抵消甚至 超過因低溫軋制而不得不提高軋制功率所增加的成本投入。工藝潤 滑技術能降低軋機在軋制時的能耗，實驗表明熱軋工藝的潤滑技術 能夠有效降低軋制動力的消耗，約為 8%左右。

結束語

有效的更新技術，從而達到大幅度節約能耗的目的促使企業積

極響應十二五規劃的號召。所有鋼鐵工業現存的問題都需要企業通 過技術與管理的改革來消滅。近些年來，我國的鋼鐵行業通過自己 的努力以及國家的支持，已經在技術的革新上取得了很大程度的進 步，但面對鋼鐵生產技術的飛速發展，企業還需要進行不斷的技術 創新來促進鋼鐵產業的發展。

參考文獻

[1]我國鋼鐵業開始重點推廣節能技術[J].中國資源綜合利

用.2005（09）