煉鋼綜合節(jié)能技術(shù)探究

摘 要：鋼材是重要的工業(yè)生產(chǎn)材料，影響多個行業(yè)發(fā)展。但在煉鋼過程中，需要耗損大量的能源，對周邊環(huán)境影響較大，污染程度高。煉鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中應(yīng)用綜合節(jié)能技術(shù)，能夠顯著改善煉鋼能源耗損情況，減少對環(huán)境的污染。故此，文章將分析應(yīng)用煉鋼綜合節(jié)能技術(shù)的必要性，并從轉(zhuǎn)爐與電弧爐兩個方面探究節(jié)能技術(shù)內(nèi)容，旨在促進我國煉鋼產(chǎn)業(yè)綠色健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煉鋼;煉鋼綜合節(jié)能技術(shù);能源

一、 煉鋼綜合節(jié)能技術(shù)必要性

（一）產(chǎn)業(yè)特征

煉鋼產(chǎn)業(yè)屬于鋼鐵產(chǎn)業(yè)的分支，主要以黑色金屬冶煉加工為主，也是國民支柱產(chǎn)業(yè)。煉鋼產(chǎn)業(yè)有著明顯的能源耗損特征，能源用料多、耗損高、污染大，屬于高耗能產(chǎn)業(yè)。煉鋼產(chǎn)業(yè)在為社會做出巨大貢獻的同時，也造成了能源耗損過大問題，導(dǎo)致產(chǎn)品附加值不高，在國際上以價格為主要競爭手段，不利于國家煉鋼產(chǎn)業(yè)的長遠發(fā)展。煉鋼產(chǎn)業(yè)特征決定了產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中必須進行轉(zhuǎn)型，改善能源利用情況。

（二）綠色經(jīng)濟

隨著國際競爭日益激烈，國家經(jīng)濟也由量體增長進入到技術(shù)深化改革階段，各行各業(yè)都在積極尋找轉(zhuǎn)型，并探究綠色經(jīng)濟發(fā)展模式。鋼鐵產(chǎn)業(yè)總耗能約占全國各類產(chǎn)業(yè)1/10，耗能十分驚人，對環(huán)境破壞較為嚴重，顯然不符合綠色經(jīng)濟發(fā)展要求。在綠色經(jīng)濟背景下，煉鋼產(chǎn)業(yè)需要進行轉(zhuǎn)型，采用煉鋼綜合節(jié)能技術(shù)，將環(huán)境效益與節(jié)能效益均納入企業(yè)生產(chǎn)效益當中，正確評估煉鋼產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值。

（三）環(huán)境保護

煉鋼產(chǎn)業(yè)對環(huán)境破壞極大，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。（1）廢氣污染。煉鋼過程中產(chǎn)生的高溫廢棄直接排入到環(huán)境當中，會對環(huán)境造成嚴重威脅。（2）廢水污染。煉鋼過程中水污染問題非常突出，并對人們的生存環(huán)境有著最直接的影響，如果將煉鋼生產(chǎn)過程中的污水直接排入到城市下水道系統(tǒng)當中，可能會對城市內(nèi)的居民用水產(chǎn)生影響。（3）噪聲污染。在煉鋼產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生高分貝，影響周邊居民。（4）廢渣污染。在煉鋼后所有產(chǎn)生的廢渣，將會對環(huán)境造成二次污染。（5）粉塵污染。煉鋼過程中粉塵污染較大，危及工人生產(chǎn)健康。在煉鋼產(chǎn)業(yè)中如果能夠運用綜合節(jié)能技術(shù)，將會高效利用能源，解決廢氣、廢渣排放問題，并聯(lián)合其他環(huán)保技術(shù)，減輕煉鋼產(chǎn)業(yè)對環(huán)境的影響，從而達到環(huán)境保護目的。

二、 轉(zhuǎn)爐煉鋼綜合節(jié)能技術(shù)

（一）煤氣回收

轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝過程中，會產(chǎn)生煤氣廢氣，可以結(jié)合生產(chǎn)情況調(diào)節(jié)二文喉開口度，實現(xiàn)除塵目的。轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中，可以借助“PLC技術(shù)+微壓差技術(shù)+降罩錘煉技術(shù)”完成廢氣回收，具體執(zhí)行方法如下。（1）優(yōu)化程序，控制升降時間，并重新對程序進行設(shè)計，從而提高廢氣回收量，增強其熱值，提升其應(yīng)用性。（2）正壓控制爐口，減少誤差。（3）在回收階段，采用分段方式控制錘煉前/后的風(fēng)機轉(zhuǎn)速。（4）應(yīng)用全封閉裙罩回收技術(shù)回收煤氣，合理控制升降罩工作時間。（5）科學(xué)分配各點壓力，延長煤氣回收時間。

（二）蒸汽回收

轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝在回收轉(zhuǎn)爐煙氣冷區(qū)蒸汽時，可以使用“高/低壓全汽化冷卻技術(shù)+自然循環(huán)/強制循環(huán)技術(shù)”，在煙氣顯熱過程中，全面回收煙氣。能夠確保煙氣使用的穩(wěn)定性，優(yōu)化選擇效果。在該節(jié)能技使用過程中需要遵循以下幾點：（1）將蓄熱器壓力調(diào)整在1.0MPa。（2）確保系統(tǒng)具有故障關(guān)閉功能，當壓力調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)問題時能夠立即停止作業(yè)，防止高溫蒸汽亂竄。我國轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)工藝中轉(zhuǎn)爐蒸汽回收能力為80kg，并隨著技術(shù)水平提升，回收能力也在不斷增強，并減少了回收工序，極大地改善了能源浪費問題。

（三）脈沖式蓄熱鋼包烘烤技術(shù)

鋼包烘烤為重要的練功步驟，如果能夠?qū)ζ溲b置進行改造，可以改善燃燒情況，提升節(jié)能效果，具體措施如下。（1）改造包蓋。運用下壓方式改造包蓋，增加火焰溫度，提升烘烤溫度，降低能源耗損。（2）燒嘴夾角優(yōu)化。為鋼包內(nèi)部提供燃燒條件，讓火焰高度、長度與要求相符，使鋼包內(nèi)部的溫度均勻，氧氣供應(yīng)穩(wěn)定。（3）改造換向系統(tǒng)。考慮到蓄熱式鋼包在運行過程中需要多次切換煙氣與空氣，縮小盲區(qū)，讓空煤氣能夠均勻分布在鋼包內(nèi)部，確保燃料與空氣之間能夠充分混合，改善然后情況，改善用熱情況。

三、 電弧爐煉鋼綜合節(jié)能技術(shù)

（一）爐料結(jié)構(gòu)改善

電弧爐煉鋼工藝過程中需要使用的固態(tài)爐料主要有熱壓塊鐵、生鐵、直接還原鐵等，一般情況下使用直接還原鐵進行生產(chǎn)，能夠保障固態(tài)爐料的質(zhì)量穩(wěn)定性，但價格也更高些，但沒有其他殘留元素，減少廢渣的產(chǎn)生。在爐料結(jié)構(gòu)改善過程中也可以使用鐵水熱裝技術(shù)，減少電能耗損、有害元素影響，也能夠讓鋼水的純凈度更高。

（二）廢鋼預(yù)熱技術(shù)

在電弧爐煉鋼工藝中，主要采用的是一體式、分體式技術(shù)，主要區(qū)別在于預(yù)熱熔煉的方式。根據(jù)研究顯示，在電弧爐廢中采用廢棄預(yù)熱廢鋼，溫度能夠達到500℃（±200℃）左右，節(jié)約電能23kWh（±2kWh）/t，減少能源耗損。

（三）科學(xué)供電技術(shù)

在電弧爐煉鋼工藝中，主要依賴電力能源供應(yīng)的穩(wěn)定性、節(jié)能型，才能夠保障煉鋼質(zhì)量。因此在供電技術(shù)把控過程中，主要通過構(gòu)建合理的電氣運行制度，提升電弧爐煉鋼效果，縮短冶煉周期，降低電能損耗。在制度制訂過程中，需要考慮以下幾點因素。（1）電氣參數(shù)。（2）電壓特性。（3）供電曲線等。

四、 結(jié)語

煉鋼產(chǎn)業(yè)對于國家經(jīng)濟發(fā)展意義重大，其發(fā)展模式、發(fā)展方向、技術(shù)手段對于國家整體經(jīng)濟發(fā)展模式均有十分重要的影響。煉鋼產(chǎn)業(yè)要正視綜合節(jié)能技術(shù)的必要性，并從主要生產(chǎn)工藝出發(fā)，通過采用新工藝，優(yōu)化各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，降低能源耗損問題，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]劉常鵬，馬光宇，袁玲，等.煉鋼綜合節(jié)能技術(shù)[J].冶金能源，2017，36（1）：3-5，10.

[2]楊丹丹.煉鋼轉(zhuǎn)爐氮氣節(jié)能技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用[J].冶金與材料，2018，38（5）：40-41.

[3]劉彬.轉(zhuǎn)爐煉鋼節(jié)能的技術(shù)分析[J].商品與質(zhì)量，2017（47）：192.

作者簡介：

鄭郡，南京鋼鐵股份有限公司。