楊 帆,熊晨光,吳 林,孫樂飛,劉志芳,楊家法
(新余鋼鐵股份有限公司,江西 新余 338001)
冶金行業(yè)作為能耗大戶,對環(huán)境造成的污染也比較突出,為能有效提高冶金行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展,必然要改變傳統(tǒng)發(fā)展的方向,創(chuàng)新技術(shù),實現(xiàn)綠色化發(fā)展目標。以低碳減排為行業(yè)發(fā)展要求,促進綠色化冶金技術(shù)應(yīng)用,適應(yīng)新時代發(fā)展的潮流,向著健康以及可持續(xù)的方向邁進,從而有助于提高綠色冶金技術(shù)應(yīng)用價值,最終能為行業(yè)健康發(fā)展打下基礎(chǔ)。
工業(yè)化發(fā)展背景下,重金屬規(guī)模進一步擴大,注重產(chǎn)量忽視環(huán)保,造成了重金屬對環(huán)境生態(tài)造成了嚴重的破壞,環(huán)境污染問題越來越嚴重。重有色金屬造成的環(huán)境污染是多方面的,如大氣污染,二氧化硫就是有色冶煉廢氣當中比較常見的有害成分,這一有害氣體對大氣污染比較嚴重,對人的身體健康會造成直接影響[1]。重有色金屬工業(yè)所產(chǎn)出二氧化硫濃度比較高,要比煤燃燒所排出的二氧化碳濃度高出很多,危害性也比較大。重金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展對水環(huán)境的污染破壞也比較突出,工業(yè)化發(fā)展背景下,環(huán)保問題被人們的增產(chǎn)熱情掩蓋,但是重金屬冶煉過程中的有害元素對水體造成的污染比較明顯,威脅著人們的身體健康。
冶金領(lǐng)域想要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標,在實踐工作中,這就需要向著低碳環(huán)保的方向發(fā)展,利用綠色化冶金技術(shù),增加整體效益,從而實現(xiàn)最終冶金的目標。冶金產(chǎn)業(yè)發(fā)展對整個社會經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展發(fā)揮著促進作用,但是我國冶金產(chǎn)業(yè)發(fā)展對生態(tài)環(huán)境造成的污染比較突出,雖然引進先進設(shè)備以及技術(shù),但是污染問題依然沒有妥善解決,水體污染以及大氣污染的問題依然存在[2]。現(xiàn)階段在人們對生態(tài)環(huán)保意識進一步加強的背景下,發(fā)展綠色冶金技術(shù)比較關(guān)鍵,將低碳減排理念融入到冶金生產(chǎn)中,形成綠色環(huán)保閉環(huán)系統(tǒng),能大大降低環(huán)境污染以及最大程度減少能源消耗,最大程度提高生產(chǎn)效率,從而保障獲得更大經(jīng)濟效益,最終走上可持續(xù)發(fā)展的道路。
無污染的冶金技術(shù)是發(fā)展必然趨勢,環(huán)境保護成為制約冶金發(fā)展因素時,環(huán)境壓力也是冶金技術(shù)發(fā)展的動力,冶金企業(yè)在市場中要想生存發(fā)展,就要和時代發(fā)展的要求相適應(yīng),減少及避免對生態(tài)環(huán)境污染破壞,創(chuàng)新冶金技術(shù),實現(xiàn)綠色化冶金發(fā)展的目標比較重要。
我國的有色冶金領(lǐng)域成為環(huán)境破壞的重要部分,緩解環(huán)境治理的壓力,必然要從技術(shù)上進行革新,使用綠色冶金技術(shù)減少對生態(tài)環(huán)境造成的破壞污染,從而能有助于提高環(huán)境污染治理的效果。
低碳減排下進行綠色冶金技術(shù)應(yīng)用實踐,減少冶金領(lǐng)域?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境造成的污染破壞比較重要,從以下綠色冶金技術(shù)實踐應(yīng)用層面加強重視。
2.1.1 吸聲減振技術(shù)
低碳減排是時代發(fā)展的必然要求,走可持續(xù)發(fā)展道路是時代的正義之路。冶金領(lǐng)域?qū)Νh(huán)境造成的污染破壞比較突出,為能有效提高冶金領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展,這就需要將綠色冶金技術(shù)加以運用,運用先進的綠色化技術(shù)達到優(yōu)化發(fā)展的目標。吸聲和減振技術(shù)在冶金領(lǐng)域應(yīng)用,實現(xiàn)綠色化生產(chǎn),有助于提高冶金生產(chǎn)的效益。動力系統(tǒng)是冶金生產(chǎn)必不可少系統(tǒng)之一,冶金的整個過程比較復(fù)雜,要在相應(yīng)溫度后才能把鐵礦石熔化,將雜質(zhì)去除,提煉出金屬材料,電力是冶金生產(chǎn)中重要能源,降低電能消耗,選擇電力系統(tǒng)運用綠色化的吸聲以及減振技術(shù)系統(tǒng)比較重要[3]。運用容量相對較小消聲器,搭建全臺塑料風扇以及罩殼,能有助于降低電力系統(tǒng)運行噪音,結(jié)合冶金機械設(shè)備狀況,使用鋁合金以及尼龍材料,能有助于降低設(shè)備自重,最大程度減少能耗,從而實現(xiàn)節(jié)能效果。
2.1.2 液壓系統(tǒng)綠色技術(shù)
冶金生產(chǎn)中涉及到的設(shè)備系統(tǒng)比較多,為能達到綠色化冶金生產(chǎn)的效果,實踐中科學(xué)選擇液壓系統(tǒng)比較重要,將該系統(tǒng)作用充分發(fā)揮出來,從而有助于提高系統(tǒng)運行的質(zhì)量。綠色冶金設(shè)備實際設(shè)計中保持科學(xué)性,最大程度提高低碳減排的效果,液壓系統(tǒng)作為冶金生產(chǎn)當中較為關(guān)鍵性系統(tǒng),保障該系統(tǒng)達到綠色化的要求,這對實現(xiàn)低碳減排目標有著保障。液壓系統(tǒng)設(shè)計生產(chǎn)中注重優(yōu)化工藝,選擇高性能液壓油,提高液壓油的綠色化程度,即便液壓油泄露也不會對環(huán)境造成污染破壞[4]。除此之外,注重密封工藝技術(shù)的科學(xué)運用,降低液壓系統(tǒng)出現(xiàn)滲漏問題,保障液壓系統(tǒng)環(huán)保以及安全。
2.1.3 提升TRT發(fā)電量技術(shù)
綠色冶金技術(shù)在實際應(yīng)用中,主要是為了減少對環(huán)境造成的污染破壞,有助于提高生產(chǎn)效益。高爐煤氣全干法布袋除塵的效率高,系統(tǒng)工藝簡化,煤氣的顯熱高,整體運行成本低,在近些年的中小高爐以及大型高爐生產(chǎn)中得以推廣應(yīng)用。通過技術(shù)優(yōu)化創(chuàng)新,保障高爐正常生產(chǎn),凈煤氣含塵量≤5%。打破干法除塵應(yīng)用同時濕法除塵備用局面,將煤氣顯熱高優(yōu)勢得以充分發(fā)揮出來,提高了冶金生產(chǎn)整體經(jīng)濟效益,減少了二氧化碳排放量,提高了冶金生產(chǎn)的效益。
2.1.4 智能控制系統(tǒng)技術(shù)
低碳減排下的綠色冶金技術(shù)應(yīng)用需求量大大增加,智能化時代,將智能化技術(shù)融入到冶金生產(chǎn)中,發(fā)揮冶金技術(shù)優(yōu)勢,有助于提高冶金的效益。智能控制技術(shù)系統(tǒng)有機融合,能夠保障冶金機械設(shè)備持續(xù)穩(wěn)定地運行,由于冶金設(shè)備成本高,輕易不會更換,可在原設(shè)備上升級改造,通過應(yīng)用人工智能技術(shù)以及虛擬化技術(shù)等,在冶金機械設(shè)備中融合應(yīng)用,發(fā)揮廣學(xué)機電一體化技術(shù)作用,能夠?qū)C械設(shè)備整體運行效率有效提高,實現(xiàn)無人值班以及少人值班,有助于降低能耗以及節(jié)約能源,這是促進綠色冶金技術(shù)發(fā)展的重要體現(xiàn)[5]。
2.1.5 生成元素硫濕法冶金技術(shù)
綠色冶金技術(shù)中,生成元素硫濕法冶金技術(shù)應(yīng)用發(fā)揮著重要作用,重有色金屬多數(shù)從硫化礦當中提取,以往的火法熔煉會造成礦石當中硫元素通過二氧化硫形式進入煙氣中,一些冶煉生產(chǎn)單位使用了制酸裝置,但并不能將二氧化硫以及煙塵當中有害雜質(zhì)有效排除。怎樣使用礦石當中硫化物加工中轉(zhuǎn)變成元素硫而非二氧化硫,是冶金生產(chǎn)綠色化的關(guān)鍵。元素硫方便運輸貯存,能夠讓冶煉廠生產(chǎn)不依賴硫酸市場,這是解決有色冶金二氧化硫?qū)Νh(huán)境污染重要途徑方式。
2.1.6 真空冶金技術(shù)
綠色化冶金技術(shù)應(yīng)用是減少對環(huán)境污染的有效手段,技術(shù)科學(xué)選擇應(yīng)用比較關(guān)鍵,將真空冶金技術(shù)在冶金生產(chǎn)中科學(xué)應(yīng)用,能夠達到良好應(yīng)用效果,有效減少對環(huán)境造成的污染。核電級海綿鋯作為重要戰(zhàn)略原材料,鋯基合金以及核燃料兼容性比較突出,耐腐蝕性也比較強,用于反應(yīng)堆核燃料包殼以及格柵。傳統(tǒng)冶煉裝置技術(shù)相對落后,這對冶煉爐吊裝精度會產(chǎn)生影響,對鋯生產(chǎn)效率造成不利影響,操作不當?shù)那闆r下,冶煉爐內(nèi)部和堅硬物體出現(xiàn)碰撞,會使得加熱線圈受到損害,這就會對生產(chǎn)造成經(jīng)濟上的損失[6]。發(fā)揮真空冶金技術(shù)優(yōu)勢,冶煉爐中液壓缸設(shè)計,通過使用真空蒸餾技術(shù)能有助于減少鋯生產(chǎn)中和其它金屬元素物化反應(yīng),有助于提升鋯生產(chǎn)效率,避免傳統(tǒng)技術(shù)吊裝造成的浮動,提高了吊裝中鋯的精度。
真空冶煉技術(shù)實際應(yīng)用中能減少人員操作不當?shù)膯栴},節(jié)省生產(chǎn)成本,安全系數(shù)也比較高,減少了冶金生產(chǎn)中資源消耗。我國已經(jīng)有冶金企業(yè)應(yīng)用真空冶金技術(shù),在真空狀態(tài)下達到金屬以及合金各組分分離提純的效果,金屬回收率比較高,工藝流程相對較短。
2.1.7 燒結(jié)低溫余熱發(fā)電技術(shù)
低碳減排下的綠色冶金技術(shù)實踐應(yīng)用,以低碳減排為目標,發(fā)揮各類冶金技術(shù)的優(yōu)勢,從而提高冶金生產(chǎn)的綠色化目標。將燒結(jié)低溫余熱發(fā)電技術(shù)加以科學(xué)運用,能有效提高冶金生產(chǎn)的質(zhì)量,燒結(jié)礦冷卻中排除大量溫度280℃~400℃低溫煙氣,熱能是燒結(jié)礦燒成系統(tǒng)熱耗量33%,傳統(tǒng)燒結(jié)余熱利用方式在冷卻機高溫段,進行安裝簡易性余熱鍋爐生產(chǎn)蒸汽的效率低下,只能回收少量煙氣余熱,通過建設(shè)燒結(jié)余熱發(fā)電機組,運用閃蒸技術(shù),余熱鍋爐省煤器循環(huán)動力依靠水泵供給,出水是分成兩路的,一路是為余熱鍋爐汽包給水,一路進入到閃蒸器中,余熱鍋爐省煤器的工質(zhì)流量要比鍋爐生產(chǎn)蒸汽后段增大多倍,吸熱量大,能夠提升煙氣余熱利用效率,減少資源的浪費,能夠節(jié)約能源[7]。
低碳減排的發(fā)展背景下,綠色冶金技術(shù)發(fā)展將會隨著技術(shù)水平提高而擴大應(yīng)用面,綠色冶金技術(shù)在未來發(fā)展中要注重要點,減少冶金生產(chǎn)對環(huán)境造成的破壞影響。
2.2.1 有效調(diào)整能源結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)化率
冶金技術(shù)發(fā)展中,為了減少冶金生產(chǎn)對生產(chǎn)環(huán)境造成的污染破壞,這就需要及時調(diào)整能源結(jié)構(gòu),有效提高能源轉(zhuǎn)化率,優(yōu)化煤氣資源。冶金生產(chǎn)中對冶金設(shè)備應(yīng)用的類型多樣,也會應(yīng)用不同類型煤氣,在煤氣總量以及熱值等因素影響下,供需平衡因素影響,造成冶金企業(yè)用能設(shè)備煤氣使用相互影響。對此需要建設(shè)燃氣聯(lián)合蒸汽循環(huán)發(fā)電機組,鍋爐生產(chǎn)對純度高的煤氣用量大,在不影響鍋爐安全運行情況下,積極調(diào)整發(fā)電負荷方式以減少高爐煤氣用量,將煤氣資源充分高效利用,以及有效調(diào)節(jié)煤氣管網(wǎng)壓力波動,從而有助于提高冶金生產(chǎn)經(jīng)濟以及環(huán)境效益,實現(xiàn)效益最大化目標。
2.2.2 注重優(yōu)化冶金生產(chǎn)工藝
綠色冶金生產(chǎn)是提高生產(chǎn)效益,以及體現(xiàn)出綠色化的生產(chǎn)模式,為能達到綠色冶金生產(chǎn)的目標,需要從實際工作著手,積極調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),優(yōu)化生產(chǎn)工藝。冶金生產(chǎn)中將先進智能技術(shù)加以運用,通過大數(shù)據(jù)技術(shù)科學(xué)運用,收集市場發(fā)展動態(tài)信息,吸收先進冶金生產(chǎn)技術(shù)工藝,融入綠色發(fā)展理念,集成以及創(chuàng)新冶金產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)構(gòu),使之能和市場時代發(fā)展需求相結(jié)合,提高冶金生產(chǎn)質(zhì)量,降低能耗[8]。機械的冶金市場競爭發(fā)展背景下,冶金生產(chǎn)企業(yè)為能提高市場競爭力,必然要和時代發(fā)展的要求相適應(yīng),減少生產(chǎn)對環(huán)境造成的污染破壞比較重要。優(yōu)化冶金生產(chǎn)工藝流程,吸收先進國家綠色冶金技術(shù)經(jīng)驗成果,做到冶金生產(chǎn)流程緊湊以及合理和流暢,最大程度降低能源消耗,打造高效以及低成本冶金生產(chǎn)系統(tǒng)。淘汰性能滯后以及安全隱患工藝設(shè)備,縮短鐵水運輸距離時間,有效優(yōu)化軋鋼系統(tǒng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu),最大程度提高工序綜合成材率,減少能源資源消耗。
2.2.3 有效優(yōu)化高爐原料結(jié)構(gòu)
低碳減排的綠色冶金技術(shù)實際應(yīng)用,有效提高技術(shù)應(yīng)用整體效果,提高鐵水處理的質(zhì)量,有助于減少能源消耗,有助于提高綠色生產(chǎn)水平。積極改善高爐原料結(jié)構(gòu),提高入爐礦以及焦炭質(zhì)量,精料科技對高爐煉鐵影響比較大,但是高爐操作以及設(shè)備更新影響相對小,實現(xiàn)低碳減排的目標,必然要將綠色生產(chǎn)質(zhì)量水平有效提升,能夠積極改善高爐原料結(jié)構(gòu),使用精料最大程度降低冶金中造成的污染量,有效降低能耗,從而有助于實現(xiàn)綠色冶金生產(chǎn)目標[9]。實踐過程中注重鐵水預(yù)處理,提高鐵水進入轉(zhuǎn)爐質(zhì)量,預(yù)處理后轉(zhuǎn)爐冶煉功能進一步簡化,能夠直接脫碳以及升溫處理,不用復(fù)雜地工序進行轉(zhuǎn)換。鐵水預(yù)處理能大大提高鋼水純度,這對實現(xiàn)低硅以及低硫生產(chǎn)目標有著促進作用,不僅如此,也能有效降低生產(chǎn)成本,最大程度減少合金料用量,減少對環(huán)境造成的污染。
2.2.4 頂層設(shè)計提高產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平
綠色冶金技術(shù)發(fā)展應(yīng)用,達到低碳減排的效果,需要做好頂層設(shè)計的工作,從產(chǎn)業(yè)發(fā)展高度出發(fā),優(yōu)化冶金生產(chǎn)。智能化發(fā)展是冶金行業(yè)發(fā)展的趨勢,冶金行業(yè)兩化發(fā)展中,以智能化為基礎(chǔ),促進網(wǎng)絡(luò)化以及數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用,實現(xiàn)冶金產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,從而有助于提升冶金產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量水平[10]。智能化綠色冶金工廠體系建設(shè)比較關(guān)鍵,尤其是在當前經(jīng)濟發(fā)展背景下,促進產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,需要做好頂層設(shè)計,物流采購以及生產(chǎn)控制及市場營銷等多層面形成完整綠色產(chǎn)業(yè)鏈,提高冶金產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平。智能化綠色冶金體系建設(shè)復(fù)雜,核心點在產(chǎn)業(yè)以及服務(wù)等層面交叉滲透,冶金企業(yè)需要從產(chǎn)業(yè)高度考量,如鋼鐵工藝綠色化發(fā)展方面,注重重點放在回收以及利用上,尤其廢棄物以及粉塵等生產(chǎn)中產(chǎn)生的氧化廢物,通過全新回收技術(shù),爐渣中鐵回收能減少鋼鐵工序產(chǎn)生的氧化廢物,有助于提高經(jīng)濟發(fā)展水平。
2.2.5 清潔生產(chǎn)提高社會效益
冶金行業(yè)實現(xiàn)智能化,綠色化發(fā)展,按照經(jīng)濟發(fā)展規(guī)律把清潔生產(chǎn)作為基礎(chǔ),充分利用資源,節(jié)能減排,有助于實現(xiàn)產(chǎn)品制造以及廢棄物處理,并能與其它行業(yè)緊密結(jié)合,保障社會以及生活生態(tài)化發(fā)展。冶金行業(yè)結(jié)合清潔生產(chǎn)技術(shù)有效促進產(chǎn)業(yè)良好發(fā)展,結(jié)合資源發(fā)展狀況注重冶金制造全流程升級,把綠色冶金工廠基本概念從自動化向著智能化方向轉(zhuǎn)變,將每道工序進行整合,通過智能化方式提升生產(chǎn)的效率,從而能為客戶創(chuàng)造更大的經(jīng)濟價值。全局角度出發(fā)提高冶金生產(chǎn)經(jīng)濟效益,設(shè)計方案中就涉及到技術(shù)調(diào)研,并能在經(jīng)濟以及材料方面出發(fā),明確總方案,結(jié)合綠色設(shè)計評價體系確定完善技術(shù)方案,從全局角度把控產(chǎn)品設(shè)計,從而能有助于保障產(chǎn)品性能和需求相適應(yīng),提高材料循環(huán)利用的效率,最終有助于提高經(jīng)濟效益。
綜上言之,綠色冶金技術(shù)是未來冶金領(lǐng)域發(fā)展應(yīng)用的主流技術(shù),低碳減排的導(dǎo)引下,冶金行業(yè)發(fā)展必須要跟上時代潮流,順應(yīng)時代發(fā)展的要求,減少生態(tài)環(huán)境破壞,從多角度考量保障冶金技術(shù)應(yīng)用效果良好呈現(xiàn)。通過創(chuàng)新的技術(shù)方式科學(xué)運用,提高冶金生產(chǎn)綠色化水平,從而能達到預(yù)期的目標效果。工業(yè)發(fā)展以及環(huán)境保護之間有著緊密的關(guān)系,兩者協(xié)調(diào)發(fā)展這是基礎(chǔ)的要求,也是時代發(fā)展中的必然需要,綠色冶金技術(shù)類型多樣,如液壓系統(tǒng)綠色技術(shù),智能控制系統(tǒng)技術(shù),真空冶金技術(shù)等,都是比較關(guān)鍵的冶金技術(shù)類型,這是促進冶金領(lǐng)域發(fā)展的重要促進技術(shù),實踐應(yīng)用中能優(yōu)化冶金生產(chǎn)工藝,最終達到提高生產(chǎn)效益的目標。未來綠色冶金技術(shù)在發(fā)展中,也將會和時代的需求相契合,滿足低碳減排的要求,促進冶金行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。