鋼鐵冶金系統節能技術探討

蘇少潔

【摘 要】據統計，2018年，我國鋼鐵冶煉行業能源的消耗量比2017年仍有增加。造成這一結果的原因除了鋼鐵冶煉生產企業在數量上比往年有所增加，且鋼鐵產能同比增長之外，不同的高爐煉鐵工序中所造成的能耗也有一定的變化。在燒結工序和球團工序中所消耗的能量有所減少，但是在焦化工序和高爐工序中所消耗的能量卻不降反升，最終導致鋼鐵冶煉行業能源消耗量的增加。面對這一形勢，加快鋼鐵冶煉流程中節能技術的應用是鋼鐵冶煉企業面臨的重要挑戰，也是企業實現自身成功轉型升級，擁有更多市場競爭力的有利途徑。

【關鍵詞】鋼鐵冶金;節能技術;應用要點

中圖分類號：TP18 文獻標識碼：A

引言

隨著鋼鐵制造業的進一步完善和發展，我國鋼鐵冶金技術實現了長足發展。我國各類建設對鋼鐵的需求量在提升，鋼鐵冶金企業的規模也在不斷擴大。但是在冶金環節中，存在能源浪費的情況，所以，完善冶金流程和相關技術，降低資源消耗顯得非常重要。

1鋼鐵冶金生產流程中影響節能的因素

1.1燃料比的不同對能耗產生影響

由于在鋼鐵冶金生產流程中，各個工序均會產生一定的能耗，但是，在不同的工序中往往產生的能耗量又有不同。比如在鋼鐵冶煉的工序中，焦比所消耗的能源占到總消耗能源的50%以上，煤比所消耗的能源占到總消耗能源的20%，煤氣消耗的能源大約占到總消耗能源的10%，高爐鼓風所消耗的能源約占到總消耗能源濃度的5%。由于高爐煉鐵中所需要的熱量大約80%是來自燃料中碳素產生的能量，剩下的20%熱量是來自風熱或者化學反應產生的熱量，因此，燃料比的不同會對鋼鐵冶金各個工序能耗的不同產生較大的影響作用。

1.2高爐煤氣對能耗產生影響

在焦化工序中，除了煤的消耗之外，高爐煤氣所導致的能源消耗大約占到總消耗量的10%左右。而高爐煤氣的消耗量主要與結焦時間有較大的關系。結焦時間越短，高爐煤氣的消耗量越少，但是同時對焦爐設備會造成一定的不利影響。因此，需要調整合理的結焦時間。此外，煙氣余熱的回收利用率高低也會對總能耗產生影響。

1.3余熱的利用

我國在節能減排階段做出的努力已經取得了一定的成就。鋼鐵冶金行業在能源利用方面，其利用率明顯提高。目前，我國對于重點大中型企業，在高溫余熱方面的利用率明顯提高，噸鋼的綜合能耗的降低的幅度較大。而對于中低溫余熱的利用卻不是很理想，在中低溫余熱利用方面，主要是用來預熱助燃氣體，對于500℃以下的余熱，即，中溫煙氣對于企業都沒有進行利用，直接排到大氣中。在鋼鐵冶金程序中，煉鐵系統能耗在鋼鐵工業總能耗達到69%，而作為煉鐵的第二大耗能工序的燒結階段產生的50%的熱能沒有達到充分運用，造成極大浪費。

2鋼鐵冶金系統節能技術應用要點

2.1煉鐵中的技術

在煉鐵這一環節中，要提升助燃劑的質量，確保每份可以充分然饒，防止雜質的殘留，從而可以切實提升冶金的質量。要對爐中資源品位的質量進行分析，可以在資源中增加適當的孰料，降低爐中的雜質。在眾多冶金技術中，可以采用干熄焦技術，可以減少各類能源的浪費問題，也能降低冶金中對環境產生的負面影響。借助煤資源代替焦炭資源，在冶金工藝中，實現煤資源和焦炭資源的互換，從而降低成本。將煤資源作為冶煉的原料，可以提升企業的經濟效益。

2.2煉鋼的技術應用

在煉鋼環節中，要合理的采用相關技術。要結合煉鋼的流程，在轉爐環節中，合理的進行煤氣的回收工作，并且實現煤氣的循環利用。在這個環節中，操作人員應該提升轉爐中煤氣循環利用的效率，這項技術可以借助轉爐環節中的熱煙氣凈化處理的方式，從而防止大量灰塵的產生，還能將煤氣及時回收，將灰塵收集到轉爐中。在這個環節的操作中，要注意相關的冷卻操作，盡量減少采用水資源冷卻的方式，降低水資源的消耗。通過這一方法，可以有效的對煉鋼環節中轉爐能源消耗的補償，也能降低環境污染。

2.3干熄焦的冶煉技術

在冶金行業中，干熄焦冶金技術是一類廣泛應用的技術，其主要對溫度較高的焦炭進行冷卻，冷卻的主要媒介是干熄焦產生的氣體，這種氣體具有明顯的惰性特征。在爐內取出干熄焦，放置到干熄焦設備中，從而在高溫下會產生惰性氣體。在除塵和加工處理完成后，惰性氣體會直接進入到鍋爐中，其會產生大量的氣體，在發電資源的開發中可以得到廣泛的應用。這種方法可以實現對干熄焦的循環利用，切實提升冶金的質量，充分做到節能。

2.4在轉爐工序中要注重節能問題

在鋼鐵冶煉環節中，轉爐的工序要合理的設計，從而可以起到節能的效果。轉爐這個環節中，需要消耗大量的氧氣和電力資源，氧氣資源和電力資源在冶金中是主要消耗的能源，占據總消耗資源的90%，尤其是煉鐵環節中，需要大量的采用氧氣。在轉爐環節中，完善節能措施顯得非常重要，需要進行重點研究。在轉爐工序操作中，應該提升操作人員的綜合能力，在很多冶煉操作環節中，很多操作人員并沒有經過專業化的訓練，他們的操作技術還不夠嫻熟，經驗不足，導致操作中產生大量的資源浪費，所以在轉爐工序中，要對相關的工序反復檢查，合理的降低氧槍的壓力，從而確保轉爐工序可以正常的操作，降低氧氣資源的消耗。

2.5其他節能技術要點

首先，環保型節能煉鋼設備的引進。在鋼鐵冶金的各個環節和流程中，涉及到多個方面技術應用以及原料資源的處理和加工流程，鋼鐵冶煉設備在整個流程中都起著十分關鍵的作用。因此，要更加重視環保型煉鋼冶金設備的投入使用。鋼鐵冶金企業自身原有的機械設備燃燒效率較低，冶煉過程中產生大量的污染物質造成環境破壞。雖然環保型鋼鐵冶金設備的投入成本較大，短時間會占用企業較大的資金投入比例，但是從長遠的可持續發展的角度來看，環保型鋼鐵冶金設備的投入使用，將會在很大程度上降低鋼鐵冶金過程中的能耗，進一步提高冶金煉鋼效率和質量，減少煉鋼造成的污染問題，為鋼鐵企業帶來較好的社會效益和經濟效益。

其次，在冶金中加入適當用品催化燃燒。在燒結流程中，燒結燃燒程度直接影響著冶煉的質量，更加充分的燃燒有助于提高冶煉質量。因此這個環節中能夠實現很大程度的節能。在燒結的時候，為了讓燒結燃燒的更加徹底，鋼鐵冶煉流程中會加入適量的助燃劑，從而提高燒結的效率，節省了很多資源以及能源消耗。與此同時，加入助燃劑還能進一步提高冶煉質量，為鋼鐵冶煉企業創造了良好的經濟效益。

最后，在轉爐工序中應注意的節能問題。一方面要注重操作人員的綜合能力的提高。操作員缺乏專業技術指導，或者再加上操作經驗上的不足，很有可能因操作的不當造成資源的浪費。因此，要提高操作人員的專業技術水平和實踐操作能力。另一方面，要提高操作人員節能意識。鋼鐵冶煉企業要制定相應的規章制度，建立完善的培養和管理體系，增強操作人員的節能意識，在鋼鐵冶煉流程中避免能源浪費，減少能耗，降低成本，提高經濟效益。

結束語

總而言之，隨著鋼鐵冶金技術的不斷完善與發展，整個鋼鐵制造行業也迎來了更為廣闊的發展空間，要想使其具備持續性的發展潛力，相關工作人員必須強化能源節約意識，降低企業的成本投入，擺脫傳統鋼鐵冶金的制約性，開發出更為節能化的冶金技術，在提升冶金質量的同時，提高企業的生產效益，促進我國工業制造水平的進一步提升。

參考文獻：

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（作者單位：南京鋼鐵集團）