鐵合金企業(yè)的節(jié)能與環(huán)保研討

桑建新 劉洋

隨著我國鋼鐵產(chǎn)能落后、淘汰升級(jí)，市場對(duì)特種鋼需求大幅提升。2017年我國不銹鋼粗鋼產(chǎn)量為2577.37萬噸、高碳鉻鐵是不銹鋼生產(chǎn)的主要輔材，2017年國內(nèi)生產(chǎn)量達(dá)493.52萬噸。非常有利于集中推行高碳鉻鐵清潔生產(chǎn)，目前國內(nèi)尚無企業(yè)將冶煉煙氣利用，國內(nèi)現(xiàn)有鐵合金生產(chǎn)設(shè)備近4000臺(tái)?，F(xiàn)階段我國鐵合金生產(chǎn)耗能超能源總量的2%，鐵合金企業(yè)的節(jié)能減排工作已非常緊迫。

鐵合金企業(yè) 節(jié)能環(huán)保 研究分析

節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境是我國的基本國策，高能耗鐵合金行業(yè)的節(jié)能減排備受關(guān)注。鋼鐵行業(yè)現(xiàn)成為了重點(diǎn)節(jié)能減排行業(yè)，而鐵合金行業(yè)是鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排工作的重點(diǎn)。隨著全球資源的日益緊缺，鐵合金設(shè)備產(chǎn)能的需求不斷增加，鐵合金企業(yè)節(jié)能減排工作迫在眉睫。

改進(jìn)工藝技術(shù)

（1）背景分析

2014年，青海際華江源實(shí)業(yè)有限公司開發(fā)煙氣綜合利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了全密閉大型鉻鐵冶煉礦熱爐自動(dòng)化生產(chǎn)控制，并首次實(shí)施完成了鉻鐵冶煉煙氣干法除塵凈化綜合利用技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用。每生產(chǎn)1噸高碳鉻鐵可回收煤氣780Nm3，能大幅降低企業(yè)污染物排放，可代替天然氣用于鉻粉礦燒結(jié)、尾氣發(fā)電、焦炭烘干、廠區(qū)供暖等，富余冶煉尾氣進(jìn)一步凈化提純后可滿足化工產(chǎn)品甲醇生產(chǎn)需要，實(shí)現(xiàn)了冶金、化工兩個(gè)行業(yè)的聯(lián)合發(fā)展。因此研究開發(fā)鐵合金清潔生產(chǎn)技術(shù)，是科研院所與鐵合金行業(yè)發(fā)展生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重要舉措。

錳硅合金等全密閉礦熱爐冶煉中產(chǎn)生大量煙氣，含CO占80%，稱為鐵合金礦熱爐煤氣。凈化除塵后稱為凈化煤氣，凈化前稱為荒煤氣。全密閉礦熱爐煤氣可作為熱源用于煤氣發(fā)電或作燒結(jié)機(jī)燒結(jié)等。密閉礦熱爐是高溫高壓反映爐，高溫?zé)煔飧煞ǔ龎m凈化必須嚴(yán)格控制爐蓋內(nèi)為微正壓狀態(tài)，必須降低原材料焦炭含水量，同時(shí)還要考慮干法除塵凈化裝置投資成本。

（2）優(yōu)化原料

含錳量是錳礦的主要指標(biāo)，錳礦含錳越高，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)越好，原料中配入高品位進(jìn)口礦，可提升原料入爐品味。高錳礦氧化礦在冶煉中易熔煉，在原料中配入高錳礦，可減少爐渣產(chǎn)出量，降低生產(chǎn)中的能耗，提高生產(chǎn)效率。

鐵礦石褐鐵礦原料配入可降低入爐品味，影響各項(xiàng)指標(biāo)。合理利用高鐵錳礦中的含鐵量，也可提高入爐品味。降低錳鐵比，便可降低產(chǎn)品錳過程帶入的成本。

（3）自動(dòng)化配料技術(shù)

自動(dòng)化配料技術(shù)系統(tǒng)采用自動(dòng)跟蹤偏差補(bǔ)償技術(shù)，通過對(duì)系統(tǒng)各方面進(jìn)行跟蹤測試，消除人工計(jì)量誤差，節(jié)省給料時(shí)間，保證入爐原料量穩(wěn)定，提高配比精度，提高產(chǎn)量與產(chǎn)品質(zhì)量。并降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，人工成本下降，改善了工作環(huán)境。

（4）選取合理的冶煉周期

礦熱爐冶煉錳硅合金周期由爐內(nèi)熔池反應(yīng)區(qū)容積與渣中錳、硅元素還原度決定，適當(dāng)延長冶煉時(shí)間，達(dá)到錳硅合金礦熱爐實(shí)施低渣比冶煉操作，保證爐內(nèi)焦炭層反應(yīng)區(qū)高溫條件，提高M(jìn)n、Si還原率，節(jié)省電能。但冶煉時(shí)間過長會(huì)導(dǎo)致出鐵溫度過高造成合金錳揮發(fā)損失，MnO含量留在爐內(nèi)會(huì)增加冶煉電耗。

節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

（1）冶煉煙塵粉料充分回收利用

開發(fā)利用錳粉精礦、燒結(jié)灰、無煙煤等為原料高品質(zhì)復(fù)合球團(tuán)生產(chǎn)工藝。通過以煤代焦，充分利用冶煉煙塵與粉礦，投入生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)冶煉煙塵等含錳資源有效利用，充分實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，大大提高了資源利用率，冶煉工藝條件也可得到改善。增加塊礦比例，改善爐料透氣性，實(shí)現(xiàn)原料前處理清潔生產(chǎn)，煙塵利用量根據(jù)收集塵量調(diào)整實(shí)現(xiàn)全部利用，避免硫與二氧化碳?xì)怏w的排放。

（2）補(bǔ)償技術(shù)

礦熱爐補(bǔ)償技術(shù)采用低壓集成補(bǔ)償，提高大型電路功率因數(shù)。擴(kuò)大反應(yīng)區(qū)有效容積，提高反應(yīng)區(qū)溫度，反映徹底。降低能源消耗實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)，提高錳金屬回收率。

（3）電爐智能控制技術(shù)

該技術(shù)達(dá)到實(shí)現(xiàn)節(jié)能并可提高電爐綜合作業(yè)率的目的。為電爐設(shè)備維修提供科學(xué)分析依據(jù)。將設(shè)備在線監(jiān)測納入電爐綜合運(yùn)行管理。解決了傳統(tǒng)電爐電極帶電壓操作難的問題，實(shí)現(xiàn)電極帶電自動(dòng)壓放、自動(dòng)焙燒功能。進(jìn)行電爐恒功率自動(dòng)控制調(diào)節(jié)，提高電爐運(yùn)行平穩(wěn)性，減少人為操作失誤。

（4）余熱發(fā)電技術(shù)

回收利用冶煉余熱建設(shè)余熱發(fā)電站，是實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，走可持續(xù)發(fā)展道路的有效途徑。鐵合金企業(yè)應(yīng)建設(shè)余熱電站，用電爐低溫?zé)煔庥酂岚l(fā)電項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)節(jié)能降耗。

（5）其他相關(guān)技術(shù)

1.與下游產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)鏈接，冶煉廢渣是生產(chǎn)水泥的優(yōu)質(zhì)材料，與下游水泥產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)充分鏈接，可提升節(jié)能減排效果。

2.廢水閉路循環(huán)。建立多功能的廠區(qū)臺(tái)階，完善冶煉水循環(huán)系統(tǒng)，在最低位置建回水池，實(shí)現(xiàn)廢水零排放。

3.冶煉操作實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。采用無軌道車式搗爐機(jī)，實(shí)現(xiàn)搗爐機(jī)械化，用開堵眼機(jī)進(jìn)行出爐開堵眼操作。

加強(qiáng)控制管理

（1）建立管理組織保障

企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)要高度重視鐵合金企業(yè)的節(jié)能減排工作，將節(jié)能減排納入領(lǐng)導(dǎo)層績效考核。為企業(yè)節(jié)能減排提供有力保障，促進(jìn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

（2）加強(qiáng)管理保障

要嚴(yán)格執(zhí)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施行業(yè)清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。建立有效激勵(lì)考核機(jī)制，將行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)分解落實(shí)，為實(shí)現(xiàn)企業(yè)節(jié)能減排提供有力的管理保障。

（3）加大資金投入保障

必須加大資金投入保障才能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的效果。科學(xué)決策項(xiàng)目節(jié)能資金投入與工藝改造實(shí)施方案，加大節(jié)能減排項(xiàng)目投資，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排提供有力資金支持保障。

（4）強(qiáng)化技術(shù)保障

技術(shù)是實(shí)施節(jié)能減排過程中的關(guān)鍵，科技是第一生產(chǎn)力。鐵合金企業(yè)要著力人才培養(yǎng)與技術(shù)創(chuàng)新，追蹤實(shí)際鐵合金科技前沿。提高自主創(chuàng)新能力。為實(shí)現(xiàn)企業(yè)技能減排提供技術(shù)保證。

結(jié)語

鐵合金冶煉煙氣干法除塵凈化回收凈煤氣可用于鉻粉礦燒結(jié)、原料預(yù)還原、焦炭烘干、廠區(qū)發(fā)電、供暖及制備甲醇等項(xiàng)目，有助于企業(yè)節(jié)能減排，降低成本。經(jīng)科學(xué)分析與實(shí)地驗(yàn)證該技術(shù)具備工業(yè)化推廣使用條件，其生態(tài)環(huán)境效益大于經(jīng)濟(jì)效益。鐵合金行業(yè)節(jié)能減排是一個(gè)長期的過程，是鐵合金企業(yè)應(yīng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任，當(dāng)今鐵合金行業(yè)還未擺脫能耗高的發(fā)展現(xiàn)狀，在節(jié)能減排方面任重道遠(yuǎn)。