以降低能耗為目標(biāo)的高爐煉鐵工序的優(yōu)化

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，鋼鐵企業(yè)作為推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)的重要內(nèi)容，所以對于鋼鐵企業(yè)能量消耗的問題需要得到企業(yè)管理者的重視。當(dāng)前鋼鐵企業(yè)中高爐煉鐵步驟中的能量消耗已經(jīng)占到整個(gè)企業(yè)能量消耗的百分之五十，因此企業(yè)的管理者需要對高爐煉鐵能量消耗降低提出相應(yīng)的優(yōu)化方案，通過科學(xué)合理的方案從內(nèi)部優(yōu)化鋼鐵企業(yè)。本文就針對降低能量消耗為最終目的對鋼鐵企業(yè)中高爐煉鐵工序進(jìn)行優(yōu)化方案及模型，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。

關(guān)鍵詞：降低能耗；高爐煉鐵；優(yōu)化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.002

1 引言

鋼鐵企業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要經(jīng)濟(jì)支柱，但目前鋼鐵行業(yè)受多種因素一直處于經(jīng)濟(jì)低迷的狀態(tài)中，所以鋼鐵企業(yè)需要不斷優(yōu)化煉鋼技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對企業(yè)高爐煉鐵工序的優(yōu)化，鋼鐵企業(yè)需要通過科學(xué)的管理和技術(shù)手段從內(nèi)部實(shí)現(xiàn)對高爐煉鐵的優(yōu)化目標(biāo)，減少企業(yè)在高爐煉鐵工序中支出的成本，為企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟(jì)利益。企業(yè)應(yīng)根據(jù)高爐煉鐵中守恒的定律建立多種優(yōu)化方案，降低鋼鐵企業(yè)高爐煉鐵工序能量的消耗，努力的降低煉鐵過程中的成本問題。

2 企業(yè)中高爐煉鐵工序中的節(jié)能技術(shù)

2.1 提高高爐煉鐵入爐料的質(zhì)量

（1）入爐料堅(jiān)持高質(zhì)量原則。在多年的高爐煉鐵的實(shí)際操作中證明了采用高爐入爐高質(zhì)量的原料是企業(yè)煉鐵節(jié)能的重要手段，要盡可能的實(shí)現(xiàn)對燒結(jié)礦、塊狀礦等多種入爐原料質(zhì)量上的提高，通過對原料系統(tǒng)的中和步驟及在操作中穩(wěn)定的生產(chǎn)等手段減少在高爐煉鐵工藝中產(chǎn)生的有害產(chǎn)物，提高入爐燃料的質(zhì)量。但是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，國家對于鋼鐵的產(chǎn)量的需求也得到了很大的提高，所有的鋼鐵企業(yè)提高了高質(zhì)量的鐵礦粉的需求量，逐漸造成成分原料均勻的高品質(zhì)的鐵礦粉越來越少的現(xiàn)象，不僅我國的優(yōu)質(zhì)原料礦粉缺少供應(yīng)，就連國外進(jìn)口的優(yōu)質(zhì)礦粉資源都出現(xiàn)的下降趨勢。在這種狀況下需要不斷完善煉鐵原料的工藝管理，在實(shí)際中提高入爐原料的質(zhì)量均勻穩(wěn)定性。

（2）提高入爐焦炭的質(zhì)量。對于鋼鐵企業(yè)中高爐煉鐵工藝來說，焦炭是高爐內(nèi)所有入爐原料的骨架，生產(chǎn)出的焦炭質(zhì)量直接決定著高爐煉鐵操作過程中入爐原料透氣和透液性的作用是否發(fā)揮，直接決定著高爐煉鐵的順利進(jìn)行。隨著近幾年來干法熄焦技術(shù)在鋼鐵企業(yè)高爐煉焦中的大力推廣和使用，高爐煉鐵中焦炭的強(qiáng)度等質(zhì)量的指標(biāo)都得到了提高。再加上我國煉焦資源的嚴(yán)重缺乏，進(jìn)一步的推動(dòng)了搗固煉焦技術(shù)在高爐煉鐵工藝中的發(fā)展，從整體上提高了高爐煉鐵中入爐焦炭的質(zhì)量。

2.2 優(yōu)化入爐工藝的操作

（1）維持合理的煉鐵強(qiáng)度。對于高爐煉鐵工藝來說，合理的煉鐵強(qiáng)度能提高入爐原料的利用率和生產(chǎn)鐵的產(chǎn)量，但是與此同時(shí)，還應(yīng)該注意早高爐煉鐵過程中燃料比的上升狀況，太高的燃料比會(huì)影響煉鐵的穩(wěn)定生產(chǎn)和高爐設(shè)備的質(zhì)量。在過去的一些鋼鐵企業(yè)中，為了片面的追求企業(yè)的利益和實(shí)現(xiàn)鋼鐵的高產(chǎn)量，就長期使用較高強(qiáng)度的煉鐵強(qiáng)度操作實(shí)行高爐煉鐵工藝，但在實(shí)際的操作中，我們可以發(fā)現(xiàn)較高強(qiáng)度的煉鐵技術(shù)不僅沒有很好的提高鋼鐵的產(chǎn)量，反而會(huì)造成產(chǎn)量有所減少的現(xiàn)象，同時(shí)還增加了焦炭和入爐原料的使用，加大了企業(yè)的支出成本，所以在煉鐵的過程中要合理的控制煉鐵的強(qiáng)度，提高鋼鐵的產(chǎn)量。

（2）適宜的高噴煤量。高爐噴吹煤粉是整個(gè)鋼鐵企業(yè)高爐煉鐵中節(jié)能的核心內(nèi)容，主要原因是因?yàn)槠髽I(yè)對煤粉的準(zhǔn)備和進(jìn)行煤粉噴吹工序?qū)τ谀芰康南氖沁h(yuǎn)遠(yuǎn)低于焦炭過程中能量的消耗，我們可以使用煤粉代替高爐煉鐵過程中使用的部分焦炭，降低了焦炭的使用量，也就意味著降低了煉鐵的成本。在過去的鋼鐵企業(yè)中，大部分的鋼鐵企業(yè)一味的追求高爐煉鐵中的高噴煤比，實(shí)現(xiàn)鋼鐵高產(chǎn)的目標(biāo)，在入爐原料沒有增加的狀況下，降低了對焦炭的消耗。但近幾年來，企業(yè)的入爐原料和煉鐵強(qiáng)度發(fā)生了變化，更注重的是提高煤粉在高爐中的使用率，提高煤粉的使用，降低企業(yè)的成本。

2.3 實(shí)現(xiàn)高爐大型化

在鋼鐵企業(yè)中使用大型的高爐設(shè)備，能提高熱量交換和對煤氣的使用率，降低了高爐中熱量的損失。鋼鐵企業(yè)中使用高爐的容積越大也就意味著占地面積小，企業(yè)中的成本不僅減少，還增加了高爐煉鐵過程中的穩(wěn)定性。同時(shí)隨著社會(huì)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高，高爐大型化已經(jīng)成為鋼鐵企業(yè)的必然選擇，大批的大型高爐被生產(chǎn)，大型的高爐在鋼鐵企業(yè)中得到了很大的發(fā)展，代替了傳統(tǒng)的小型高爐，實(shí)現(xiàn)了鋼鐵企業(yè)高爐煉鐵工藝中降低能量消耗的目標(biāo)，促進(jìn)鋼鐵企業(yè)在社會(huì)中的發(fā)展。

2.4 重視對二次能源的回收及利用

（1）企業(yè)中全面采用高爐爐頂煤氣余壓發(fā)電激素。近幾年來，高爐爐頂余壓發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成為公認(rèn)的將二次能源進(jìn)行回收的裝置，已經(jīng)成為鋼鐵企業(yè)高爐煉鐵對能源的有效使用，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的目標(biāo)，在目前的鋼鐵企業(yè)中已經(jīng)得到了大量的推廣和使用。采用高爐爐頂余壓發(fā)電技術(shù)節(jié)省了高爐煉鐵中使用的電力，而且這種裝置對高爐煉鐵發(fā)電中不會(huì)消耗燃料的使用，減少了燃料使用出現(xiàn)環(huán)境污染的現(xiàn)象，減少了企業(yè)的使用成本，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。

（2）推廣高爐煤氣干法袋式除塵技術(shù)的使用。與濕法除塵技術(shù)相比，干法除塵技術(shù)得到的鋼鐵煤氣的塵土量較少，同時(shí)還節(jié)約的水電的使用，已經(jīng)在中小型企業(yè)中得到了廣泛的使用。對于鋼鐵企業(yè)中使用的大型高爐設(shè)備來說，高爐內(nèi)的壓力大，溫度在煉鐵過程中也不夠穩(wěn)定等情況的發(fā)生，所以干法除塵技術(shù)在大型高爐中的使用很少。但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對干法除塵技術(shù)進(jìn)行了完善，形成了高爐煤氣干法袋式除塵技術(shù)，這種技術(shù)能避免在大型高爐中出現(xiàn)的問題，目前已經(jīng)得到了廣泛的使用。

3 結(jié)束語

鋼鐵企業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，但目前隨著國家宏觀經(jīng)濟(jì)的不夠發(fā)達(dá)，鋼鐵企業(yè)整體出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)不斷下滑的現(xiàn)象，所以鋼鐵企業(yè)需要實(shí)現(xiàn)在創(chuàng)建環(huán)境友好型的同時(shí)降低煉鐵工序中能量的消耗問題，全面的重視節(jié)能工作，從高爐原料、操作、設(shè)備及對二次能源的重復(fù)利用，在根據(jù)企業(yè)發(fā)展的實(shí)際狀況，全面的降低鋼鐵企業(yè)在高爐煉鐵工序中的能量消耗，降低企業(yè)的生產(chǎn)中消耗的成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。

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作者簡介：白少斐（1986-），男，內(nèi)蒙古烏蘭察布人，本科，助理工程師，研究方向：煉鐵工藝。