鋼鐵冶金清潔生產中的新技術和新工藝探討

董慧軍

（福建三寶鋼鐵有限公司，福建 漳州 363005）

近年來，隨著我國可持續發展戰略規劃深入推進，節能環保理念以及清潔生產理念逐漸滲透到各行業領域生產工作當中。以鋼鐵冶金行業為例，鋼鐵冶金生產工藝所涉及到的能耗問題以及污染問題較多。如果不加以及時整治處理，就很容易對周邊環境造成污染，同時也容易對相關資源造成浪費。為全面規避這一問題，國家政府部門對于鋼鐵冶金清潔生產工作進行了統籌規劃與合理部署。要求行業內部應該積極推廣綠色生產技術及工藝方法，促進我國鋼鐵冶金生產工作不斷朝向綠色化、高效化方向發展。結合當前應用推廣情況來看，部分新技術及工藝方法已經全面貫穿于鋼鐵冶金生產過程當中，并且在清潔生產效果方面表現良好。基于此，建議國內鋼鐵冶金企業應該加強對清潔生產工作的貫徹落實力度，主動結合新技術及工藝方法，實現對傳統鋼鐵冶金生產體系的升級與改造。

1 鋼鐵冶金行業實現清潔生產目標的必要性分析

所謂的清潔生產主要是指以節能降耗、減污增效為內在驅動力，以節能管理技術為重要抓手，重點針對工業生產全過程實施可持續管理，確保污染物產生量以及排放量得以實現最小化目標而采取的一種節能環保手段。從發展背景來看，隨著人們環保意識的不斷增強，相關行業企業對當前體系流程以及工藝技術存在的能耗污染問題積極統籌規劃與合理部署。通過嚴格按照可持續戰略部署要求以及節能環保政策要求，對行業企業生產工作存在的弊端問題進行綜合治理與及時消除。其中，為全力推動行業企業生產工作可持續發展，管理人員主張利用清潔生產理念，實現對生產作業過程的全周期管理。

對于鋼鐵冶金行業而言，因其生產過程所涉及到的污染源問題以及能源消耗量問題較多，導致在生產作業過程中很容易對周邊環境造成污染性影響。舉例而言，鋼鐵冶金生產過程中所產生的水、氣、塵、渣會對周邊環境造成污染性影響。而通過實行清潔生產政策內容，企業可主動結合節能環保生產技術及工藝方法，對當前工藝生產過程中存在的各類污染問題進行積極治理，在減少環境污染問題的同時，最大限度提高資源利用率。由此可見，在鋼鐵冶金生產過程中實現清潔生產目標具有較強的可行性。

2 鋼鐵冶金清潔生產中新技術與新工藝的應用實踐分析

為全面推動鋼鐵冶金清潔生產工作的貫徹與落實，行業企業主張利用新技術與新工藝，實現對傳統生產流程的升級與改造。結合當前應用情況來看，以下技術及工藝方法在鋼鐵冶金清潔生產中得到了良好應用效果。

2.1 能源結構調整與優化

鋼鐵冶金企業生產過程所涉及到的能源消耗問題明顯，在應用新技術與新工藝的過程中，生產人員應該對能源結構進行優化調整。結合以往的經驗來看，鋼鐵冶金清潔生產所涉及到的能源結構調整可以從以下兩個方面進行研究與分析。

一方面，生產人員可適當對鋼鐵冶金清潔生產中的比例結構進行優化調整。在實際生產過程中，生產人員需要對爐料結構進行優化調整，確保爐料具備均勻性與穩定性的優勢特點。通過不斷優化調整爐料結構，基本上可以為高爐的節焦增產目標提供良好的保障。

另一方面，生產人員可對當前鋼鐵冶金清潔生產中的能源進行適當替代。結合當前發展情況來看，如何緩解我國能源短缺現象，已成為各行業生產工作亟待解決的問題。目前我國能源利用率逐年呈現減少趨勢，為確保鋼鐵冶金行業正常運營，需要利用可再生資源取代不可再生資源的生產方式，對當前能源利用率減少的趨勢問題進行適當緩解。在具體替代過程中，鋼鐵冶金企業可以利用廢棄物進行替代處理。如通過對廢舊資源進行二次回收利用，以確保資源利用效率得以全面提高。

2.2 鋼鐵冶金工藝優化

2.2.1 SC-EAF-CC-CR

所謂的SC-EAF-CC-CR，主要針對廢鋼－電弧爐－連鑄－連軋工藝流程而言。為確保廢鋼材料得以二次回收與利用，生產人員可優先利用廢鋼－電弧爐－連鑄－連軋工藝流程實現對廢鋼資源的二次回收與利用。與傳統工藝相比，這類工藝流程在經濟性與生態效益方面表現突出。

在具體應用過程中，可以從電爐焊煉鋼、精煉以及軋制等方面進行針對性處理。但是需要注意的是，這種工藝方法在應用方面也存在一定缺陷問題。主要表現在由于廢鋼材料在種類方面存在差異性，在冶煉過程中容易出現生產效率不高的問題。尤其表現在冶煉高純凈優質鋼水中會受到廢鋼材料內部成分的不同而出現脫節問題。為解決這一問題，現場生產人員可以在生產過程中添加一定量的稀釋劑，如直接還原品進行針對性處理。

2.2.2 SR(DR)-UHP-CC-CR

所謂的SR(DR)-UHP-CC-CR，工藝主要針對熔融還原/直接還原－超高功率電爐－薄板連鑄連軋流程而言。這一工藝出現時間較早，可追溯到上世紀90年代。根據實際生產經驗來看，這類工藝流程在生產過程中可體現出良好的經濟性以及靈活性優勢。最重要的是，這類工藝流程在一定程度上可以促使熔煉還原、直接還原與連鑄連軋技術融合應用發展。近些年來，為進一步加強對該工藝方法的應用力度，行業內部對于部分工藝流程進行了升級改造。

如在連鑄連軋工藝生產過程中，生產人員將精煉爐精煉以后所產生的鋼水，按照鑄造原理形成鋼坯。與傳統工藝方法不同，這一過程直接省去了冷卻環節。并且可以在均熱爐中直接進行保溫處理。待上述步驟結束之后，可以將其運送到熱軋機進行操作處理，完成軋制工作。根據現場應用反饋情況來看，這種新興的工藝流程可有效減少不必要的中間環節，并在金屬回收率與生產效率方面得到有效提升。

2.3 二次利用生產廢物

2.3.1 高爐煤氣余壓透平發電技術

二次利用生產廢物基本上可以視為鋼鐵冶金生產過程中重點推行的技術工藝。結合當前應用情況來看，為響應國家清潔生產政策號召要求，鋼鐵冶金企業通過利用新型回收技術初步實現了對生產廢物排放工作的有效處理。舉例而言，部分規模較大的鋼鐵冶金企業已經開始應用高爐煤氣透平發電技術，在廢物問題解決方面取得了良好效果。

在具體應用過程中，生產人員可利用高壓爐頂與相應技術設備結合的方式將高爐煤氣中的能量進行轉化處理。如可以將壓力能與熱能全部轉化為機械能，這樣一來可直接減少能量損失問題。最重要的是，應用該技術的過程中基本上不需要任何燃料或者能源供給，就可以完成相應工序操作流程，并且在能源回收率方面表現良好，具有重要的應用價值。

2.3.2 干熄焦技術

干熄焦技術在一定程度上可以實現對生產廢物的有效利用。在具體應用過程中，生產人員可以在干熄爐頂部位置裝入1000℃紅焦，并利用循環風機進行綜合處理，主要將130℃的低溫惰性氣體不斷向紅焦層內循環鼓入，完成交換過程。當惰性氣體冷卻之后，循環風機會再次將這些惰性氣體重新鼓入到干熄爐設備當中，周而復始，實現對廢物的高效處理過程。

3 結語

總之，實現鋼鐵冶金清潔生產是我國鋼鐵冶金行業重點踐行的工作目標。在生產過程中，從事于鋼鐵冶金生產活動的相關企業應該勇于承擔起自身的清潔生產責任。堅持按照清潔生產戰略部署要求以及節能環保政策要求，對鋼鐵冶金生產過程中所涉及到的能耗問題及污染問題進行綜合治理。并主動利用新技術及工藝方法，對傳統鋼鐵冶金生產體系存在的弊端問題進行全面升級與改造處理，盡量從根本上實現清潔生產目標。除此之外，鋼鐵冶金企業應該立足于大環境發展趨勢，對清潔生產技術及工藝內容進行適當改進與優化處理，以便更好地為鋼鐵冶金行業的可持續發展提供良好內在驅動力。