鐵合金企業的節能與環保研討

桑建新 劉洋

隨著我國鋼鐵產能落后、淘汰升級，市場對特種鋼需求大幅提升。2017年我國不銹鋼粗鋼產量為2577.37萬噸、高碳鉻鐵是不銹鋼生產的主要輔材，2017年國內生產量達493.52萬噸。非常有利于集中推行高碳鉻鐵清潔生產，目前國內尚無企業將冶煉煙氣利用，國內現有鐵合金生產設備近4000臺。現階段我國鐵合金生產耗能超能源總量的2%，鐵合金企業的節能減排工作已非常緊迫。

鐵合金企業 節能環保 研究分析

節約資源、保護環境是我國的基本國策，高能耗鐵合金行業的節能減排備受關注。鋼鐵行業現成為了重點節能減排行業，而鐵合金行業是鋼鐵行業節能減排工作的重點。隨著全球資源的日益緊缺，鐵合金設備產能的需求不斷增加，鐵合金企業節能減排工作迫在眉睫。

改進工藝技術

（1）背景分析

2014年，青海際華江源實業有限公司開發煙氣綜合利用技術，實現了全密閉大型鉻鐵冶煉礦熱爐自動化生產控制，并首次實施完成了鉻鐵冶煉煙氣干法除塵凈化綜合利用技術的工業化應用。每生產1噸高碳鉻鐵可回收煤氣780Nm3，能大幅降低企業污染物排放，可代替天然氣用于鉻粉礦燒結、尾氣發電、焦炭烘干、廠區供暖等，富余冶煉尾氣進一步凈化提純后可滿足化工產品甲醇生產需要，實現了冶金、化工兩個行業的聯合發展。因此研究開發鐵合金清潔生產技術，是科研院所與鐵合金行業發展生態環境建設的重要舉措。

錳硅合金等全密閉礦熱爐冶煉中產生大量煙氣，含CO占80%，稱為鐵合金礦熱爐煤氣。凈化除塵后稱為凈化煤氣，凈化前稱為荒煤氣。全密閉礦熱爐煤氣可作為熱源用于煤氣發電或作燒結機燒結等。密閉礦熱爐是高溫高壓反映爐，高溫煙氣干法除塵凈化必須嚴格控制爐蓋內為微正壓狀態，必須降低原材料焦炭含水量，同時還要考慮干法除塵凈化裝置投資成本。

（2）優化原料

含錳量是錳礦的主要指標，錳礦含錳越高，技術經濟指標越好，原料中配入高品位進口礦，可提升原料入爐品味。高錳礦氧化礦在冶煉中易熔煉，在原料中配入高錳礦，可減少爐渣產出量，降低生產中的能耗，提高生產效率。

鐵礦石褐鐵礦原料配入可降低入爐品味，影響各項指標。合理利用高鐵錳礦中的含鐵量，也可提高入爐品味。降低錳鐵比，便可降低產品錳過程帶入的成本。

（3）自動化配料技術

自動化配料技術系統采用自動跟蹤偏差補償技術，通過對系統各方面進行跟蹤測試，消除人工計量誤差，節省給料時間，保證入爐原料量穩定，提高配比精度，提高產量與產品質量。并降低了工人勞動強度，人工成本下降，改善了工作環境。

（4）選取合理的冶煉周期

礦熱爐冶煉錳硅合金周期由爐內熔池反應區容積與渣中錳、硅元素還原度決定，適當延長冶煉時間，達到錳硅合金礦熱爐實施低渣比冶煉操作，保證爐內焦炭層反應區高溫條件，提高Mn、Si還原率，節省電能。但冶煉時間過長會導致出鐵溫度過高造成合金錳揮發損失，MnO含量留在爐內會增加冶煉電耗。

節能技術的應用

（1）冶煉煙塵粉料充分回收利用

開發利用錳粉精礦、燒結灰、無煙煤等為原料高品質復合球團生產工藝。通過以煤代焦，充分利用冶煉煙塵與粉礦，投入生產實現冶煉煙塵等含錳資源有效利用，充分實現節能減排，大大提高了資源利用率，冶煉工藝條件也可得到改善。增加塊礦比例，改善爐料透氣性，實現原料前處理清潔生產，煙塵利用量根據收集塵量調整實現全部利用，避免硫與二氧化碳氣體的排放。

（2）補償技術

礦熱爐補償技術采用低壓集成補償，提高大型電路功率因數。擴大反應區有效容積，提高反應區溫度，反映徹底。降低能源消耗實現增產，提高錳金屬回收率。

（3）電爐智能控制技術

該技術達到實現節能并可提高電爐綜合作業率的目的。為電爐設備維修提供科學分析依據。將設備在線監測納入電爐綜合運行管理。解決了傳統電爐電極帶電壓操作難的問題，實現電極帶電自動壓放、自動焙燒功能。進行電爐恒功率自動控制調節，提高電爐運行平穩性，減少人為操作失誤。

（4）余熱發電技術

回收利用冶煉余熱建設余熱發電站，是實現循環經濟，走可持續發展道路的有效途徑。鐵合金企業應建設余熱電站，用電爐低溫煙氣余熱發電項目，實現生產節能降耗。

（5）其他相關技術

1.與下游產業實現鏈接，冶煉廢渣是生產水泥的優質材料，與下游水泥產業實現充分鏈接，可提升節能減排效果。

2.廢水閉路循環。建立多功能的廠區臺階，完善冶煉水循環系統，在最低位置建回水池，實現廢水零排放。

3.冶煉操作實現機械化。采用無軌道車式搗爐機，實現搗爐機械化，用開堵眼機進行出爐開堵眼操作。

加強控制管理

（1）建立管理組織保障

企業領導要高度重視鐵合金企業的節能減排工作，將節能減排納入領導層績效考核。為企業節能減排提供有力保障，促進企業實現可持續發展。

（2）加強管理保障

要嚴格執行行業標準，實施行業清潔生產標準。建立有效激勵考核機制，將行業標準指標分解落實，為實現企業節能減排提供有力的管理保障。

（3）加大資金投入保障

必須加大資金投入保障才能實現節能減排的效果。科學決策項目節能資金投入與工藝改造實施方案，加大節能減排項目投資，為企業實現節能減排提供有力資金支持保障。

（4）強化技術保障

技術是實施節能減排過程中的關鍵，科技是第一生產力。鐵合金企業要著力人才培養與技術創新，追蹤實際鐵合金科技前沿。提高自主創新能力。為實現企業技能減排提供技術保證。

結語

鐵合金冶煉煙氣干法除塵凈化回收凈煤氣可用于鉻粉礦燒結、原料預還原、焦炭烘干、廠區發電、供暖及制備甲醇等項目，有助于企業節能減排，降低成本。經科學分析與實地驗證該技術具備工業化推廣使用條件，其生態環境效益大于經濟效益。鐵合金行業節能減排是一個長期的過程，是鐵合金企業應承擔的社會責任，當今鐵合金行業還未擺脫能耗高的發展現狀，在節能減排方面任重道遠。