鋼鐵冶金鐵前系統流程節能技術研究

馮偉 衛軍民

摘 要：隨著國家生態文明建設戰略進程的加快，國家和社會對生產企業也提出了新的標準和要求。生產企業不僅要注重技術科技的支撐和引擎力量，同時也要注重節能環保目標的實現。本文圍繞鋼鐵冶金生產流程中節能問題進行了探討，概述了鋼鐵冶金生產流程中節能技術的重要性，分析了鋼鐵冶金生產流程中影響節能的因素，論述了鋼鐵冶金生產流程中的節能技術要點，旨在不斷提高鋼鐵生產企業的生產效率，降低資源和能源的耗費。

關鍵詞：鋼鐵冶金；節能技術

1引言

據統計，2017年，我國鋼鐵冶煉行業能源的消耗量比2016年仍有增加。造成這一結果的原因除了鋼鐵冶煉生產企業在數量上比往年有所增加，且鋼鐵產能同比增長之外，不同的高爐煉鐵工序中所造成的能耗也有一定的變化。在燒結工序和球團工序中所消耗的能量有所減少，但是在焦化工序和高爐工序中所消耗的能量卻不降反升，最終導致鋼鐵冶煉行業能源消耗量的增加。面對這一形勢，加快鋼鐵冶煉流程中節能技術的應用是鋼鐵冶煉企業面臨的重要挑戰，也是企業實現自身成功轉型升級，擁有更多市場競爭力的有利途徑。

2鋼鐵冶金生產流程中節能技術的重要性

隨著國家環境保護力度的不斷加大，作為高能耗高污染的鋼鐵行業是國家重點關注和要求的行業。為了降低能源消耗，減少污染排放，鋼鐵冶煉企業必須加緊節能技術的研究和運用，通過在鋼鐵冶金生產流程中采用多種節能技術來減少能源耗費，更好地滿足國家和社會對鋼鐵企業的新標準和新要求。

另外，對于鋼鐵企業來說，面臨的國內外市場環境越來越嚴峻，市場競爭也越來越激烈，在這一形勢下，鋼鐵企業只有不斷提高生產效率，優化產品品質，才能夠在當下及未來多變的市場環境中保持良好的競爭力，這也是企業長久發展的內在需要。而減少能源消耗，是企業降低經營成本，提高生產效率的重要途徑，因此對企業的自身發展具有十分重要的作用。

3鋼鐵冶金生產流程中影響節能的因素

一是燃料比的不同對能耗產生影響。由于在鋼鐵冶金生產流程中，各個工序均會產生一定的能耗，但是在不同的工序中往往產生的能耗量又有不同。比如在鋼鐵冶煉的工序中，焦比所消耗的能源占到總消耗能源的50%以上，煤比所消耗的能源占到總消耗能源的近20%，煤氣消耗的能源大約占到總消耗能源的10%，高爐鼓風所消耗的能源約占到總消耗能源濃度的5%。由于高爐煉鐵中所需要的熱量大約80%是來自燃料中碳素產生的能量，剩下的20%熱量是來自風熱或者化學反應產生的熱量，因此燃料比的不同會對鋼鐵冶金各個工序能耗的不同產生較大的影響作用。

二是高爐煤氣對能耗產生影響。在焦化工序中，除了煤的消耗之外，高爐煤氣所導致的能源消耗大約占到總消耗量的10%左右。而高爐煤氣的消耗量主要與結焦時間有較大的關系。結焦時間越短，高爐煤氣的消耗量越少，但是同時對焦爐設備會造成一定的不利影響。因此需要調整合理的結焦時間。此外，煙氣余熱的回收利用率高低也會對總能耗產生影響。

4鋼鐵冶金生產流程中的節能技術要點

（一）降低燃料比

（1）工作人員應嚴格強化原燃料的質量管控，通過自動化監測裝置和人工試驗檢測兩個關卡來保障原燃料的質量符合生產的標準和要求。為了保障爐況運行穩定高效，同時提高高爐燃料比，應避免入爐的原燃料粉末含量過高，減少燃料粉末入爐。在原燃料下落的過程中會發生二次粉化現象，因此為了減少粉末的二次生產，應控制焦炭裝料倉的高度和容量，盡量增加容量，減少原燃料的下落高度。加強對原燃料的篩分控制，提高篩分效果，減少粉末入爐，降低高爐燃料比。

（2）通過提高風溫來降低燃料比，通常來說風溫每升高100℃，燃料比可降低13kg/t。但需要注意的是，風溫過高會對生產系統的整體安全性造成一定的危險隱患，因此，應該從整體生產的安全性和穩定性來考慮，適度對風溫進行調整和控制，盡量控制在1300℃一下。

（3）通過提高富氧率來降低燃料比。對于高爐生產來說，較高的富氧率可以使風口區域的煤料充分燃燒，有效提高煤料的置換比。同時在較高的富氧率條件下，煤氣的產生量也會減少，因而隨煤氣帶走的熱量損失就會減少。通常來說，富氧率每提高1%，燃料比將下降0.5%。因此可通過對富氧率進行設定，及時調整和補充富氧量，來降低燃料比，減少能耗。

（4）通過增加爐頂煤氣壓力來降低燃料比。爐頂煤氣壓力沒提高10kpa，燃料比大約降低0.4%。當爐頂煤氣壓力增加時，煤氣的流速會降低，同時在爐內停留時間增長，為燃料和煤氣接觸以及熱量傳遞提供了更多的時間，加速了鐵礦石的還原反應速率，使反應更充分徹底。同時由于煤氣的流動性更加穩定，因此塵灰中帶走的熱量損失也更少，減少了能耗的損失。

（二）減少高爐煤氣的能源消耗

由于高爐煤氣的能換消耗主要是受到結焦時間的影響，因此可以通過縮短結焦時間來減少高爐煤氣造成的能耗。通常情況下，將配合煤的水分控制在14%之下，可將結焦時間縮短，穩定在18～19小時。另一方面，可以通過焦爐的熱工調節，如對空氣過剩系數α值進行調整，來實現能耗的降低。在使用焦爐煤氣加熱時，將α值從1.4～1.5降低到1.1～1.3，在使用高爐煤氣加熱時，將α值從1.2～1.3降低到1.1～1.2，使煉焦能耗進一步降低。

5結語

我國的“十三五”規劃中將“綠色發展”定為國家長遠發展和科學發展的重要目標。鋼鐵企業應積極響應國家號召，采取各種節能技術措施，不斷提高化石能源的利用率，降低企業的能源消耗成本，實現鋼鐵企業轉型升級，助推鋼鐵行業健康發展。

參考文獻

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