王逸飛

(廣東環(huán)境保護工程職業(yè)學院，佛山 528216)

0 引 言

鋼鐵制造行業(yè)為我國經(jīng)濟建設提供重要資源能源，為時代發(fā)展提供了重要需求，對國民經(jīng)濟增長作出了突出貢獻。進入新時期之后鋼鐵制造業(yè)得以顯著發(fā)展，新時期無論是生產(chǎn)規(guī)模還是生產(chǎn)效率都取得了顯著進步，時代發(fā)展背景下生產(chǎn)理念不斷創(chuàng)新，節(jié)能環(huán)保理念備受重視，在當前的社會發(fā)展中被重視，這也督促行業(yè)發(fā)展變革。新時期的生產(chǎn)企業(yè)不能只重視產(chǎn)量，更需要重視經(jīng)濟效益與社會效益，更要重視與節(jié)能環(huán)保相對應的生產(chǎn)理念，只有改善生產(chǎn)流程，才可以持續(xù)發(fā)展。

1 鋼鐵冶金流程的節(jié)能價值

鋼鐵冶金行業(yè)是我國國民經(jīng)濟快速發(fā)展的重要支柱，也是高耗能、高污染、高勞動強度低附加值產(chǎn)業(yè)。進入新時期之后綠色低碳經(jīng)濟政策推行，鋼鐵冶金行業(yè)在節(jié)能需求上進入快車道。鋼鐵冶煉中由于生產(chǎn)流程的特殊性，很多企業(yè)在發(fā)展中并沒有采取充分節(jié)能的措施，實際生產(chǎn)存在追求短期經(jīng)濟效益與社會效益的現(xiàn)象。鋼鐵冶金行業(yè)高耗能污染嚴重，國家環(huán)保查處多起案例。基于此需要對鋼鐵冶煉的高耗能情況進行優(yōu)化，采取對應的節(jié)能措施降低生產(chǎn)能耗，如此才符合新時期鋼鐵行業(yè)的快速發(fā)展。新時期的節(jié)能理念在生產(chǎn)同樣數(shù)量產(chǎn)品的基礎上消耗最小資源，或者是在能源資源消耗不變的基礎上生產(chǎn)出更多產(chǎn)品，使用先進工藝、設備來降低能耗，充分發(fā)揮工藝與設備的綜合工作效率、近幾年社會經(jīng)濟快速發(fā)展，很多行業(yè)在節(jié)能方面都進入了新高度，尤其是鋼鐵冶金行業(yè)，因為能源資源的消耗導致市場資源匱乏，只有采用新的節(jié)能技術(shù)降低資源，從各方面來講降低資源能耗需要從根源上解決問題，只有從根源上采取節(jié)能措施?，F(xiàn)階段我國發(fā)展戰(zhàn)略中節(jié)能環(huán)保是重要國策，要研究原材料的高效利用和推廣節(jié)能設備，研究節(jié)能技術(shù)降低人力資源配置，改善生產(chǎn)成本和能源綜合利用效率，在很大程度上緩解資源緊張，從而實現(xiàn)綠色節(jié)能環(huán)保[1]。

近年來鋼鐵經(jīng)濟不斷快速發(fā)展，世界各國對鋼鐵冶金技術(shù)非常重視，對鋼鐵產(chǎn)量格外關(guān)注，因此全球鋼鐵冶金技術(shù)也在不斷成長、發(fā)展，新時期對鋼鐵行業(yè)節(jié)能仍舊需要深入研究。我國是鋼鐵制造生產(chǎn)大國，同樣也是鋼鐵使用大國，近些年來城市現(xiàn)代建設步伐不斷加快，對鋼鐵需求量也顯著增加。鋼鐵冶金機械工藝較為復雜，在制造環(huán)節(jié)需要消耗大量資源，同時在冶金行業(yè)中使用先進技術(shù)來改進生產(chǎn)、完善生產(chǎn)提高鋼鐵冶金生產(chǎn)的效益，避免資源能源存在的資源浪費現(xiàn)象，提高鋼鐵冶金方面的環(huán)境污染和破壞能力，從而提高人們的生活質(zhì)量。

2 鋼鐵冶金流程中的節(jié)能

2.1 燒結(jié)

鋼鐵冶金流程中存在資源浪費現(xiàn)象，針對這些問題需要采取措施處理，提高資源利用效率。在現(xiàn)代科技的助力下，鋼鐵冶金行業(yè)得到了更好的發(fā)展。鋼鐵冶煉過程中燒結(jié)工作環(huán)節(jié)消耗能源巨大，多年來燒結(jié)技術(shù)不斷改良但是仍舊沒有解決能源資源消耗過高的問題，因此設國產(chǎn)企業(yè)針對燒結(jié)問題進行處理。實際研究表明需要從工藝創(chuàng)新設計方面入手，解決燒結(jié)過程中所需要的固體燃料、電能等關(guān)鍵問題，才可以降低資源消耗。燒結(jié)工序無論是新工藝還是傳統(tǒng)工藝消耗能源沒有顯著變化，但是實際運用過程中球團礦品味與燒結(jié)礦品味相比球團礦品味更高。實際的燒結(jié)過程中應添加足夠的原料球團降低生產(chǎn)中的成本。

2.2 煉鋼

煉鋼過程中轉(zhuǎn)爐冶金是重要工序，此環(huán)節(jié)也是能耗較高的重要環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)爐冶金工藝流程需要多種能源結(jié)合在一起，包括蒸汽、電能、水能、氣體資源等多個環(huán)節(jié)，電能與水資源消耗最大而資源利用率最低，存在顯著的資源浪費現(xiàn)象。進入新時期之后很多新型節(jié)能技術(shù)與節(jié)能理念被研發(fā)出來得以使用，比如余熱回收利用，余熱回收通過回收利用蒸汽，使用蒸汽來發(fā)電，蒸汽也可以循環(huán)使用，不僅僅能提高資源能源利用效率，也可以減少資源消耗，是節(jié)能技術(shù)實現(xiàn)的重要部分[2]。

2.3 軋鋼

軋鋼過程中消耗的能源資源在整個生產(chǎn)流程中占比極大，隨著鋼材產(chǎn)品、種類、質(zhì)量的不斷提高，軋鋼工序不斷升級，能耗隨之提升。在軋鋼環(huán)節(jié)使用節(jié)能技術(shù)非常重要。實際研究證明軋鋼工藝能耗高是因為加熱溫度、軋鋼路熱效、生產(chǎn)工藝相關(guān)，節(jié)能技術(shù)的運用可以從這幾個方面入手。

3 鋼鐵冶金流程節(jié)能問題及相關(guān)技術(shù)

3.1 煉鐵節(jié)能技術(shù)

煉鐵環(huán)節(jié)主要是使用助燃劑，通過提升助燃劑的質(zhì)量讓每一份助燃劑充分燃燒，如此不會產(chǎn)生雜質(zhì)或者是存在燃燒不完全的情況，如此就可以提高冶金整體生產(chǎn)流程降耗。爐中資源很關(guān)鍵，需要仔細分析品味，通過在資源中加入適當?shù)氖炝蠝p少爐中產(chǎn)生雜質(zhì)的概率。當前時代發(fā)展背景下冶金技術(shù)不斷創(chuàng)新。比如使用干熄焦技術(shù)來減少資源浪費現(xiàn)象節(jié)省資源。冶金工藝中將煤炭資源和焦炭資源進行交換降低成本，將冶煉原料用煤炭來取代提高經(jīng)濟效益。

鋼鐵冶金行業(yè)中干熄焦冶金技術(shù)運用十分廣泛，現(xiàn)實生活中的運用取得理想效果。干熄焦技術(shù)是通過將高溫的焦炭冷卻，其中產(chǎn)生的氣體，以這些氣體作為媒介，由于具備惰性，污染極小。技術(shù)人員將爐內(nèi)的干熄焦取出放置對應的設備中，在高溫環(huán)境下產(chǎn)生惰性氣體，系統(tǒng)進行除塵、加工處理，讓這些工作完成之后氣體進入到鍋爐當中，會產(chǎn)生大量氣體，這些氣體可以運用在發(fā)電資源的開發(fā)中。利用這種方式可以循環(huán)使用干熄焦，同時也可以在很大程度上提高鋼鐵冶金的整體功效，實現(xiàn)大幅度的節(jié)能。

3.2 煉鋼節(jié)能技術(shù)

煉鋼環(huán)節(jié)中合理運用節(jié)能技術(shù)很關(guān)鍵，結(jié)合煉鋼流程，在轉(zhuǎn)爐過程中可以通過回收再利用煤氣實現(xiàn)煤氣的回收利用。技術(shù)人員在這個環(huán)節(jié)使用回收利用技術(shù)，主要是對轉(zhuǎn)爐過程中煤氣的循環(huán)再利用，主要是對轉(zhuǎn)爐過程中的熱量進行熱量進行處理，避免產(chǎn)生大量灰塵，實現(xiàn)實時回收，將這些灰塵轉(zhuǎn)入到轉(zhuǎn)爐中[3]。在此環(huán)節(jié)比較關(guān)鍵部分是冷卻操作環(huán)節(jié)，減少水資源的利用比較關(guān)鍵，減少水資源的浪費是對轉(zhuǎn)爐能源消耗的補償形式，也可以對煉鋼環(huán)節(jié)的污染合理控制，降低環(huán)境污染程度。另外要降低污染，還可以在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中引入環(huán)保型煉鋼設備，實際上鋼鐵冶金的每一個環(huán)節(jié)都涉及到很多技術(shù)，涉及到原料資源的加工處理。因此傳統(tǒng)鋼鐵冶煉過程中設備起到關(guān)鍵作用，傳統(tǒng)企業(yè)冶煉過程中燃料并沒有達到足夠的燃燒率，導致冶煉過程中產(chǎn)生大量的污染物，進而威脅到人們的生存環(huán)境。如果企業(yè)要投入資金引進環(huán)保型鋼鐵也就能設備就會占用較大比例的資金，但是從企業(yè)的長遠戰(zhàn)略目標、可持續(xù)發(fā)展來看，實際生產(chǎn)中投入環(huán)保型鋼鐵冶金設備不僅僅可以降低冶金生產(chǎn)流程中產(chǎn)生的資源能耗，節(jié)省大量資源能源，還可以在很大程度上提高冶煉鋼鐵的效率和質(zhì)量。

3.3 適當加入催化燃料

鋼鐵冶金燒結(jié)過程中燃燒品質(zhì)是否優(yōu)良在很大程度上影響冶金質(zhì)量。實際燒結(jié)過程中要想提升整體的節(jié)能效果，技術(shù)人員需要在燒結(jié)過程中融入定量的催燃燒用品，大幅度提高燒結(jié)效率，讓燃燒更徹底，實現(xiàn)冶金環(huán)節(jié)的資源控制。如此不僅僅可以提高燒結(jié)效果，還可以提升對鋼鐵冶金的效率、質(zhì)量。提升少校效果可以明顯提高企業(yè)的經(jīng)濟收入。

3.4 轉(zhuǎn)爐工序的節(jié)能控制

鋼鐵冶煉過程中轉(zhuǎn)爐工序一定要科學合理，合理設計達到節(jié)能環(huán)節(jié)。轉(zhuǎn)爐過程中主要是通過消耗大量的電力和氧氣，氧氣和電力資源也是整個環(huán)節(jié)中消耗的主要資源能源，在生產(chǎn)中占據(jù)九成比例。尤其是煉鋼過程中消耗的氧氣量巨大。轉(zhuǎn)爐環(huán)節(jié)要利用對應的措施完善節(jié)能，技術(shù)人員需要對其進行深入嚴加，在轉(zhuǎn)爐操作過程中應重視對技術(shù)人員達培訓來提高綜合能力，如果在冶金環(huán)節(jié)沒有經(jīng)過專業(yè)且系統(tǒng)的培訓，工作人員沒有經(jīng)過的熟練的操作，就會在實際操作中浪費大量的資源能源。實際轉(zhuǎn)爐操作工序中需要針對實際操作流程進行仔細、反復、認真的檢查，將氧氣壓力控制在合理的范圍之內(nèi)，進行認真的檢查，將氧氣壓力調(diào)整到合理的范圍，主要目的維護轉(zhuǎn)爐正常運作的基礎上降低對氧氣資源的浪費情況[4]。

4 鋼鐵冶金流程節(jié)能技術(shù)具體運用

4.1 煉鐵技術(shù)

煉鐵高爐操作中需要嚴格遵守“上穩(wěn)下活，強化中心”的操作方針，保證高爐爐缸工作狀態(tài)活躍，為高爐爐缸創(chuàng)造良好的條件。創(chuàng)造高爐的富氧率，高爐缸理論燃燒溫度2 200 ℃，提高煤粉置換比例。通過合理配置原煤保證煤粉的揮發(fā)率不低于23%，保證噴煤安全性，通過提高煤粉力度的合格率，保證噴煤比。在高爐順利運行的基礎上根據(jù)當前的原燃料條件結(jié)合性價比進行測算，保證效益最大化，通過合理調(diào)整煤比來保證效益的最大化。實際計算過程中從入爐結(jié)構(gòu)上提高燒結(jié)礦和球團的品質(zhì)。高溫鐵水運輸過程中使用保溫蓋覆蓋，在鐵水表面使用草木灰來保溫，實現(xiàn)多角度的節(jié)能。

4.2 煉鋼節(jié)能技術(shù)

轉(zhuǎn)爐合金烘烤加工降低轉(zhuǎn)爐的出鋼溫度，降低氧氣的消耗情況。通過連鑄大包加長水口工藝降低連鑄過程溫度。實施鋼包加蓋工藝實現(xiàn)溫降，縮短爐后烤包時間來降低煤氣消耗。通過穩(wěn)定轉(zhuǎn)爐吹煉操作優(yōu)化除塵系統(tǒng)的參數(shù)和風機調(diào)速，提高煤氣的回收量與熱值。還可以通過爐外鋼包脫硫技術(shù)來降低精煉電耗。通過細化能源介質(zhì)區(qū)分計算區(qū)域內(nèi)的壓縮空氣、煤氣，避免存在滴漏跑漏的情況。根據(jù)爐型與鋼鐵料性價比來動態(tài)調(diào)整轉(zhuǎn)爐裝入制度的，保證熔爐比合理減少噴濺的情況，實現(xiàn)效益最佳。

4.3 其他節(jié)能技術(shù)

傳統(tǒng)的煉鋼工藝應該及時更新?lián)Q代采用最新型的環(huán)保節(jié)能設備，實際生產(chǎn)過程中環(huán)保節(jié)能設備使用初期價格偏高，但是整個工藝流程優(yōu)化的后期產(chǎn)品質(zhì)量提升，會給企業(yè)帶來巨大效益，攤薄節(jié)能設備的成本。煉鋼工藝中轉(zhuǎn)爐設備十分重要，是整個環(huán)節(jié)最關(guān)鍵部分，實際操作過程中存在不規(guī)范的情況，比如鋼水質(zhì)量不穩(wěn)定以及降低勞動效率，從而降低勞動效率增加生產(chǎn)成本[5]。因此通過優(yōu)化轉(zhuǎn)爐操作，重視對崗位技能培訓，如此才可以讓技術(shù)人員精準操作，提高勞動效率降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)節(jié)能降耗。軋鋼工序也應采用新型步進式加熱，入爐出爐采取保溫輥道模式，最大程度降低溫降，充分使用鋼坯余熱。目前，我國已經(jīng)逐步的將蓄熱式加熱爐投入到軋鋼生產(chǎn)環(huán)節(jié)，該技術(shù)使用蓄熱式燃燒技術(shù)，充分運用煤氣的同時大幅度降低能耗。焦化、煉鐵、煉鋼煤氣使用循環(huán)發(fā)電體系，降低冶金流程中的電力需求量，提升煤氣與水蒸氣的利用效率，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。

5 結(jié)束語

綜上，冶煉技術(shù)不斷發(fā)展的新時期鋼鐵制造業(yè)發(fā)展得到巨大的發(fā)展進步，當前鋼鐵冶金企業(yè)受到技術(shù)力量、場地等的制約，新時期的節(jié)能降耗任重道遠，鋼鐵行業(yè)在新時期面臨嚴重挑戰(zhàn)，行業(yè)的競爭越發(fā)激烈?；诖诵枰诠芾砹鞒讨性黾庸芾恚畲罂赡軐崿F(xiàn)行業(yè)的健康發(fā)展。