煉鐵冶金環保與節能技術探析

龐師艷

（山東鋼鐵萊蕪分公司煉鐵廠，山東 濟南 271104）

根據有關分析，我國每年生產的生鐵產量持續增加，多年連續維持在1億噸左右，居世界首位。然而，由于我國該生產過程的技術特點，冶煉工業從來都是我國經濟發展過程中的主要污染者。由此產生的大量的直接排放的廢氣廢水也讓煉鐵工業成為威脅環境保護的主要源頭。進入21世紀，環境保護和節能減排問題變成人們普遍關注的焦點，這些問題已經成為了經濟社會健康平穩持續發展的重要絆腳石。如何從技術上整體提高我國煉鐵業的綠色生產能力，直接關系到經濟社會的可持續發展，維系著人們的身心健康，對此進行研究對于建設環境友好型、資源節約型社會具有十分重大的意義。

1 存在的問題

1.1 高污染

當前冶煉行業中一個非常突出的污染問題，就在于產生大量未處理的廢氣廢水直接排放到自然環境之中，導致冶煉行業成為了我國眾多工業生產中最大的污染源頭。許多國外冶煉技術發達的國家也曾受到污染的痛苦，經過多年的探索，已經掌握了對冶煉過程中產生的粉塵進行有效控制并充分再利用的技術，非常有效地降低了環境污染。但我國不少企業冶煉生產過程中產生的粉塵排放沒有得到有效控制，，粉塵處理后再次利用的效率非常低。就廢棄排放而言，許多發達國家都制定了非常嚴格的二氧化硫排放標準，甚至有部分國家已經完全關停了一些達不到相應排放標準的工廠。但是，中國冶煉企業對廢氣排放中的二氧化硫和氮氧化合物的處置技術明顯落后，對環境造成極大的污染。它不僅造成空氣污染，而且也是一個嚴重的浪費。

1.2 高能耗

除了對環境的高污染，能源的利用率低、消耗大也是我國冶煉工業但求面臨的一個非常重要的問題。根據數據分析，2010年1-6月，中國的大型冶煉企業的燃料比為518公斤/噸，而2011年1-6月為520公斤/噸，同比增長了2公斤/噸。相較2010年，燃料比率增加的冶煉企業達到了42家，有所下降的有30家。在能源消耗中，冶煉工程每噸消耗404.99千克標準煤，燒結工藝每噸消耗52.34千克標準煤。在2000年左右，相關技術發達的國家的焦爐比就已經不足300千克/噸，燃料比不足500千克/噸。

2 原因分析

2.1 規模化程度不高

與國外鋼鐵企業相比，我國鋼鐵企業規模也較大，但中小鋼鐵企業占很大比重。長期以來，國家相關部門不斷提升在冶煉領域的環境保護力度，出臺了許多辦法和措施促進節能減排，但是，由于有很多中小規模的冶煉企業，從整體上拉低了我國在冶煉領域的節能減排水平。由于這種布局分散，發展水平參差不齊，一些中小型冶煉企業在節能減排方面的技術沒有得到長足發展，甚至落后一些技術發達的國家二三十年。

2.2 冶煉設備落后

從技術上來說，我國冶煉企業的相關技術和設備的大規模生產取得了很大的進步，在很大程度上確保了冶煉行業的節能減排，但相較于世界上的一些技術發達國家和地區，這方面的差距還是很明顯的。冶煉設備的大型化問題仍然廣泛地存在于我國的冶煉企業當中，這也是我國在冶煉領域的節能減排工作所面臨的一大難題。需要在以后的工作中，要重點向這個方面傾斜，從技術和設備方面做好節能減排工作。

2.3 技術裝備不足

當前，我國越來越重視冶煉領域的節能環保技術，不斷地加大對于技術革新和裝備換代的投入力度，在一定的層面上取得了一定才成績。但是從全國整個冶煉行業來看，無論是冶煉工序和技能，還是設備和管理方法，各方面都包含有諸多問題，不能完全滿足當前節能環保的技術需要。特別是一些處于行業前沿領域的節能環保技術和設施設備沒有在國內的諸多冶煉企業廣發應用，是我國的冶煉領域的節能環保工作成效與世界技術發達的國家之間的差距越拉越大。

3 措施建議

3.1 不斷發展更新節能技術

通過實踐可以發現，在冶煉生產的整個過程當中，能源消耗和環境污染問題最嚴重的環節就在于焦化和燒結這兩個環節。因此技術革新的重點也就要從這兩個環節中開始，從中找出能源消耗和環境污染的問題根源所在節，并有針對性地采取措施和手段進行應對。在技術革新和改造方面，可以將重點放在擴大焦爐規模上面。比如，可以將先進的節能減排設備和手段運用到其中，包括發達的爐架組裝和車聯動方法、智能控制高爐溫度的技術、低濕焦炭滅火技術等。還可以將發達的煤載除塵工藝運用其中，就可以做到生產中產生的廢氣廢水進行無害化處理和循環利用，就能夠有效低昂地焦化過程中的能源浪費的問題，使環境保護技術得到進步地發展。

就燒結過程而言，當前采用較多的技術的是“厚層燃料分粒燒結”的方法，通過調整材料層的厚度、混合物的顆粒大小和增加的煤粉比例來減少固體燃料消耗的新過程。大型高爐生產中比較清晰地體現了高爐的生產效率，所以，對于原有的高爐，可以擴大到提高我國高爐的平均容量，同時提高高爐的利用率。

3.2 提高能源利用效率

這一點可以通過優化焦化比率來實現。在高爐冶煉的過程中，能源消耗的主體就在于對于燃料的消耗。所以，必須要探索出一條能夠降低焦化比和燃料比的方法，達到有效減少能源消耗的目的，也可以讓焦化過程的能源消耗降到最低。要在最大程度上將焦化比和燃料比降到最低，就需要根據實際情況，將先進的技術運用到冶煉系統當中去，在這方面永達信燒結機替換現有的機械、分別添加燃料、采用厚層操作方法等都是被實踐證明了的行之有效的方法?；虿捎靡环N新型的無燒結節能環保冶煉技術，讓冶煉企業的高爐煉鐵技術從整體上得到提高。為了提高焦炭和燒結的篩選效果，從數量上降低進入爐中的粉塵，可以加強高爐的冶煉效率，提高煤氣的使用條件。與此同時，還可以提高高爐溫度，并提供大型噴煤的必須要件，從而100%地利用高爐帶來的熱量。要充分利用現有的先進技術，可以有效保證焦炭比的減少和煤比的增加。

3.3 減少動力消耗

降低能源消耗的途徑也可以從降低動力消耗入手。例如，可以對高爐鼓風機進行改修，使鼓風機在最大程度上與高爐向適應，還要盡可能地鼓風機的排氣操作，是鼓風機本身的消耗減少。還可以通過技術手段減少冷卻水的消耗，可以在制冷站而不是冷卻水排水系統中設置冷卻水系統，從而是冷卻水的循環率得到提升，讓冷卻水的運行環境處于封閉狀態。在這種改造之下，不僅可以讓廢水的排放量降低，還可以防止廢棄對空氣的污染，最終達到冷卻廢水零排放的目的。

3.4 提高廢熱回收

廢熱回收體系充分發揮作用能夠使能源利用效率得到提升。通常采用的技術是有干焦淬火技術，可以在最大才程度上防止熱損失，也避免了水體被污染。既可以提高節水效率，又可以提高焦炭的質量。例如，燒結廢氣的余熱回收和冷卻空氣可安裝在環式冷卻器的進口，環式冷熱廢氣產生的蒸汽可用于預熱燒結混合物，熱廢氣可用于點火以及支持燃燒的空氣。

4 結語

在經濟社會不斷發展的過程中，環境污染和資源消耗問題已經成為了人們不得不面臨的一個重大問題，這個問題直接關系到人們的生活環境和身心健康。冶煉行業在國家經濟社會發展過程中發揮著巨大的作用，但同時也是環境污染和能源消耗的重災區，務必要采取一切措施和手段不斷提升行業整體的節能減排水平，不斷促進經濟社會沿著平穩、健康、可持續發展的道路向前發展。