淺談冶金節(jié)能

星冠華

摘要：冶金是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)，是國家實(shí)力和工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志，它為機(jī)械、能源、化工、交通、建筑、航空航天工業(yè)、國防軍工等各行各業(yè)提供所需的材料產(chǎn)品。現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防及科技的發(fā)展對(duì)冶金工業(yè)不斷提出新的要求并推動(dòng)著冶金工程學(xué)科和工程技術(shù)的發(fā)展，反過來，冶金工程的發(fā)展又不斷為人類文明進(jìn)步提供新的物質(zhì)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：冶金的能源 節(jié)能措施

一、冶金的能源

1.氣體燃料

冶金生產(chǎn)中的氣體燃料主要是煤氣。在各種煤氣中，應(yīng)用最廣泛的是高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣。冶金生產(chǎn)用煤氣作燃料具有許多特點(diǎn)，例如，煤氣與空氣易混合，用較小的空氣消耗系數(shù)，就可保證很好地燃燒；煤氣可以預(yù)熱，故可提高煤氣的燃燒溫度；燃燒過程容易控制，爐內(nèi)溫度、壓力、氣氛等都比較容易調(diào)節(jié)；輸送方便，勞動(dòng)強(qiáng)度小，燃燒時(shí)干凈，有利于減輕體力勞動(dòng)和改善生產(chǎn)環(huán)境，較易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；氣體燃料中采用天然煤氣、高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣時(shí)，比較經(jīng)濟(jì)（因?yàn)榍罢呤翘烊毁Y源，后兩者都是副產(chǎn)品）。

2.液體燃料

在冶金爐上常用的液體燃料，主要是石油加工過程剩下的直餾重油（或俗稱常渣油），煉焦過程也產(chǎn)出大量的煤焦油，因此，重油才有可能作為優(yōu)質(zhì)入造液體燃料，用于冶金生產(chǎn)。液體燃料有如下的使用特點(diǎn)：可燃物多，灰分和水分少，發(fā)熱量高；燃燒火焰的輻射能力強(qiáng)，燃燒溫度高；燃燒操作方便，控制調(diào)節(jié)較容易。

3.固體燃料

冶金生產(chǎn)中常用的固體燃料主要有煤及經(jīng)過加工后而得到的焦炭和粉煤。煤雖然具有儲(chǔ)量多、分布廣、來源容易、使用簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但由于其灰分和水分含量較多、可燃物含量較少、發(fā)熱量較低、控制和調(diào)節(jié)燃燒過程困難、勞動(dòng)條件較差等許多缺點(diǎn)，所以在冶金生產(chǎn)中使用得越來越少。而煤又是一種貴重的化工原料，在有條件的地方都要考慮煤的綜合利用。目前常用的固體燃料有煤、焦炭和粉煤。

二、冶金節(jié)能減排的技術(shù)措施

1.燒結(jié)過程節(jié)能減排

（1）降低固體燃料的消耗。固體燃料消耗在燒結(jié)工序能耗中占的比重最大，達(dá)75%～80%，降低工序能耗首先要考慮的是降低固體燃料的消耗。降低固體燃料消耗的措施包括控制燃料的粒度及粒度組成；燃料分次加入，改善固體燃料的燃燒條件；厚料層燒結(jié)；采用球團(tuán)燒結(jié)或小球燒結(jié)工藝。

（2）熱風(fēng)燒結(jié)。熱風(fēng)燒結(jié)就是在燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火器后面，裝上保溫著火熱風(fēng)罩，往料層表面供給熱廢氣或熱空氣來進(jìn)行燒結(jié)的一種新工藝。熱廢氣溫度可高達(dá)600～800℃，也可使用200～250℃的低溫?zé)犸L(fēng)燒結(jié)。熱廢氣來源有煤氣燃燒的熱廢氣、燒結(jié)機(jī)尾部風(fēng)箱或冷卻機(jī)的熱廢氣，也有用熱風(fēng)爐的預(yù)熱空氣。

（3）降低電耗。電耗在燒結(jié)工序能耗中是僅次于固體燃料的第二大能耗，約占13%～20%。降低電耗也是降低燒結(jié)工序能耗的重要措施。具體措施包括減少設(shè)備漏風(fēng)率；采用變頻調(diào)速、電容補(bǔ)償；減少大功率設(shè)備空轉(zhuǎn)時(shí)間等。

（4）提高自動(dòng)化控制裝備水平。自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)燒結(jié)生產(chǎn)設(shè)備的連鎖控制、過程控制、過程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)視、過程與設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視與報(bào)警、過程趨勢(shì)數(shù)據(jù)的采集與處理、報(bào)表打印、分析處理等。

（5）合理使用冶金廢料。綜合利用冶金廢料不但可以減少資源浪費(fèi)、降低成本，而且還可以降低能源消耗。具體措施包括燒結(jié)礦粉的使用；高爐灰、鋼渣的使用；煉鋼污泥的使用等。

2.煉鐵過程與節(jié)能減排.

（1）干熄焦技術(shù)（CDQ）。干熄焦技術(shù)是符合我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的一項(xiàng)提高焦炭質(zhì)量、節(jié)約能源、改善環(huán)境的先進(jìn)技術(shù)。干熄焦技術(shù)起源于20世紀(jì)初的瑞士，此后前蘇聯(lián)、日本、德國在干熄焦裝置大型化、自動(dòng)化及環(huán)境保護(hù)方面陸續(xù)做了改進(jìn)。

（2）精料（提高原燃料質(zhì)量）。提高入爐礦石的品味：入爐礦石品位每提高1%，煉鐵焦比下降1.5%，生鐵產(chǎn)量升高2.5%，噸鐵渣量減少30kg，允許高爐增噴15kg/t煤粉。提高煉鐵原燃料轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度：酸性燒結(jié)礦（CaO/SiO2<1）堿度提高0.1，可降低煉鐵焦比3%-3.5%。焦炭耐磨強(qiáng)度M40提高1%，高爐利用系數(shù)提高4%，燃料比下降5.0kgce/t；M10減少0.2%，高爐利用系數(shù)提高5%，燃料比下降7.0kgce/t。高堿度燒結(jié)礦具有強(qiáng)度高、還原性能好的優(yōu)點(diǎn)。

（3）提高煤比，降低高爐的入爐焦比和燃料比。提高煤比：提高煤比可降低生鐵成本，但提高噴煤量時(shí)應(yīng)考慮自身的冶金條件，要做到提高噴煤量同時(shí)不降低置換比，使燃料比隨噴煤量的增加有所降低。調(diào)整燃料結(jié)構(gòu)：焦炭在爐內(nèi)的料柱骨架作用無法取代，低的優(yōu)質(zhì)冶金焦比例是煉鐵生產(chǎn)不斷追求的目標(biāo)之一。提高煤氣利用率。

（4）提高風(fēng)溫。熱風(fēng)是高爐煉鐵的廉價(jià)能源，熱量主要是用低熱值的高爐煤氣換來的，占高爐總熱量輸入的17%～19%。一般送風(fēng)溫度在1000～1200℃之間時(shí)，風(fēng)溫每增加100℃可降低焦比2.8%。高風(fēng)溫是高爐降低燃料消耗的最有力措施，也是大噴煤的基礎(chǔ)，同時(shí)也是降低生鐵成本和減少環(huán)境污染的有效手段。可采取下列措施提高風(fēng)溫：改進(jìn)熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)；采用熱風(fēng)爐余熱預(yù)熱助燃空氣；提高煤氣熱值；熱風(fēng)爐采用自動(dòng)換爐、自動(dòng)燃燒控制技術(shù)。

（5）提高爐頂壓力。高壓操作可顯著提高產(chǎn)量、降低焦比、提高生鐵質(zhì)量。

（6）提高TRT（高爐爐頂煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置）回收效率。煉鐵余能發(fā)電主要利用煉鐵產(chǎn)生的高爐煤氣的余能，既回收高爐煤氣、減少煤氣排放，又創(chuàng)造效益，是二次能源利用的最重要的技術(shù)之一。

現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)是社會(huì)分工越來越明確，冶金是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)，是國家實(shí)力和工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志，它為機(jī)械、能源、化工、交通、建筑、航空航天工業(yè)、國防軍工等各行各業(yè)提供所需的材料產(chǎn)品。現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防及科技的發(fā)展對(duì)冶金工業(yè)不斷提出新的要求并推動(dòng)著冶金工程學(xué)科和工程技術(shù)的發(fā)展，反過來，冶金工程的發(fā)展又不斷為人類文明進(jìn)步提供新的物質(zhì)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]沈時(shí)英.冶金概論.冶金工業(yè)出版社，1988.endprint