面向未來的低碳綠色高爐煉鐵技術(shù)發(fā)展方向

景曉亮

摘 要：近幾年，高爐煉鐵技術(shù)要想實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)應用機制，針對資源短缺以及能源供給不足等問題給予更多的關(guān)注，踐行循環(huán)經(jīng)濟、低碳冶煉等智能化集約發(fā)展要求，促進工藝流程的全面優(yōu)化。本文簡要分析了低碳綠色高爐煉鐵技術(shù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化要點，并對共性技術(shù)展開討論，僅供參考。

關(guān)鍵詞：低碳；綠色；高爐煉鐵技術(shù)；結(jié)構(gòu)優(yōu)化；共性技術(shù)

一、低碳綠色高爐煉鐵技術(shù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化要點

在低碳綠色高爐煉鐵技術(shù)應用的過程中，要按照標準化流程完善基礎操作，從根本上提高結(jié)構(gòu)優(yōu)化效果。

（一）動態(tài)化設計

在低碳綠色高爐煉鐵技術(shù)中，要確保設計過程能建立在動態(tài)運行體系的基礎上，合理性整合物理本質(zhì)，并且為生產(chǎn)流程動態(tài)化、有序化以及協(xié)同化等提供良好的保障。在動態(tài)化精準設計體系里，要將概念研究和頂層設計作為指導要點，確保能發(fā)揮動態(tài)甘特圖的應用優(yōu)勢，有效考量界面技術(shù)的動態(tài)效果，確保能及時回收利用，也為后續(xù)能量流設計結(jié)構(gòu)的全面升級奠定基礎。也就是說，在低碳綠色高爐煉鐵動態(tài)精準技術(shù)結(jié)構(gòu)中，要對生產(chǎn)動態(tài)進行協(xié)同管控，從技術(shù)單元出發(fā)，確保能在綜合判定和權(quán)衡取舍之間，有效提升網(wǎng)絡化整合水平，也為后續(xù)程序化協(xié)同處理提供保障，真正優(yōu)化物質(zhì)流、能量流和信息流的處理效果，建立多目標優(yōu)化的發(fā)展框架。

（二）流程網(wǎng)絡體系

在流程網(wǎng)絡構(gòu)建的過程中，要對低碳綠色高爐煉鐵技術(shù)予以關(guān)注，有效落實動態(tài)化精準運行控制結(jié)構(gòu)，為結(jié)構(gòu)優(yōu)化項目的全過程處理提供保障，要構(gòu)建串聯(lián)-并聯(lián)結(jié)合的運行體系，并且將輸入項目、輸出項目、高效轉(zhuǎn)化項目作為根本，提升整體便捷化程度和高效性。

（三）界面技術(shù)優(yōu)化體系

在現(xiàn)代高爐工程設計體系中，要對燒結(jié)過程、球團過程、焦化過程以及高爐處理過程等進行全面工序化管理，有效判定相應組織協(xié)調(diào)性，建立工序裝置互動關(guān)系保證緩沖的合理性。另外，要制造流程化網(wǎng)絡節(jié)點優(yōu)化機制，確保能真正關(guān)鍵性能量流效率優(yōu)化的目標[1]。

二、低碳綠色高爐煉鐵技術(shù)共性技術(shù)

（一）優(yōu)化總圖設計

在現(xiàn)代化高爐煉鐵技術(shù)中，要想提升創(chuàng)新管理水平和持續(xù)性演進效果，就要對技藝進行統(tǒng)籌分析，從根本上完善流程工程學和層次分析機制，確保平面圖能在反映平面工藝布置結(jié)構(gòu)的基礎上，合理性表述空間關(guān)系和時間關(guān)系，從而為建立物質(zhì)流以及能量流運行軌跡提供保障。

尤其是在鋼鐵指導過程中，要維護其流程的合理性，就要落實高效率低成本的管理要求，摒棄傳統(tǒng)靜態(tài)化設計理念，而是結(jié)合其實際應用過程對實際動態(tài)化處理機制進行判定，一定程度上維護結(jié)構(gòu)管理、效率管理以及功能協(xié)同化管理綜合水平。

（二）高爐精細化精料技術(shù)

在高爐煉鐵技術(shù)體系中，要想從根本上保證高效性、低耗性以及優(yōu)質(zhì)性，就要完善生產(chǎn)減量化和耗散數(shù)值，確保能從根本上提高低碳綠色高爐煉鐵技術(shù)應用效果。

第一，要合理性完善爐料的基礎結(jié)構(gòu)，整合資源體系和能源體系的供給條件，秉持循環(huán)經(jīng)濟的理念，真正提高減量化技術(shù)應用水平，確保利用率能達到最優(yōu)化。并且，技術(shù)部門要采取經(jīng)濟合理化的爐料結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)高效率低成本的管理目標，也為低碳綠色高爐煉鐵技術(shù)可持續(xù)發(fā)展奠定基礎。值得一提的是，在我國高爐爐料結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過程中，技術(shù)部門要不斷探索和創(chuàng)新，真正落實運籌學理論，在建構(gòu)數(shù)學模型時確保能建構(gòu)貼合企業(yè)自身發(fā)展現(xiàn)狀的技術(shù)流程。

第二，要集中改善爐料的冶金性能，結(jié)合市場鐵礦石價格和市場變化趨勢，提高爐料冶金性能穩(wěn)定性的同時，要合理性提升入爐礦的品位和熟料率，維護焦炭質(zhì)量水平，提升機械強度和熱強度。要整合控制爐料中的有害元素，積極整合資源的可獲取性和經(jīng)濟性，真正實現(xiàn)管理水平的全面優(yōu)化。

第三，要對爐料分布和控制技術(shù)進行統(tǒng)籌分析，在現(xiàn)代大型高爐生產(chǎn)體系中，一座2500立方米的高爐每天裝入的礦石和焦炭數(shù)量在1萬噸以上，因此，相應設備既要滿足裝料能力要求，也要滿足精準化操作體系的標準化程度。相關(guān)技術(shù)人員要建立合理性分布和精準控制機制，確保高爐煤氣流分布效率，優(yōu)化提升煤氣利用率，為后續(xù)生產(chǎn)效率的優(yōu)化奠定基礎[2]。

（三）高爐長壽技術(shù)

所謂高爐長壽技術(shù)，就是在第一代爐應用過程中，要對操作內(nèi)型予以關(guān)注，確保使用壽命能在15年以上，而特大高爐使用年限為20年到25年，這就需要技術(shù)部門落實系統(tǒng)化技術(shù)要點，確保能從根本上提高設備的使用壽命。

第一，優(yōu)化高爐設備的操作內(nèi)型，相關(guān)技術(shù)人員要建立多目標優(yōu)化機制，合理性完善初始設計類型。在原燃料條件不斷變化以及高爐操作技術(shù)全面發(fā)展的背景下，要整合高爐內(nèi)型和高爐內(nèi)徑，確保相應參數(shù)得以優(yōu)化，從而有效抑制爐缸內(nèi)鐵水環(huán)流和破壞作用，為爐料下降以及煤氣流順利上升奠定基礎。

第二，要積極對爐體結(jié)構(gòu)進行綜合分析，采用合理性爐體結(jié)構(gòu)和冷卻技術(shù)，確保純水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)能得以優(yōu)化。其中，現(xiàn)代高爐結(jié)構(gòu)特征中，爐腹部到爐身中下部能形成大規(guī)模處理機制，有效利用銅冷卻壁完善冷卻系統(tǒng)應用效果，并且在風口位置以上的區(qū)域就能夠形成冷卻壁，對渣皮形成自動保護狀態(tài)，延長高爐的實際使用壽命[3]。

第三，要利用更加合理化的爐缸爐底內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，借助相應的設計工序就能有效優(yōu)化死鐵層深度，利用合理性爐缸爐底內(nèi)襯結(jié)構(gòu)設計，確保性能優(yōu)化處理水平，將高爐使用壽命維持在15年到20年，保證高效冷卻系統(tǒng)能發(fā)揮其實際價值。

結(jié)束語：

總而言之，在低碳綠色高爐煉鐵技術(shù)發(fā)展進程中，要積極踐行循環(huán)經(jīng)濟，有效提升低碳冶金和綠色發(fā)展機制，合理性整合高爐創(chuàng)新管理體系，確保環(huán)境保護等綜合技術(shù)應用的效率滿足要求，確保處理效率最優(yōu)化。要落實高效性、低成本以及低排放的綠色發(fā)展理念，實現(xiàn)低碳綠色高爐煉鐵技術(shù)可持續(xù)進步。

參考文獻：

[1] 楊道坤.面向未來的低碳綠色高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展方向[J].中小企業(yè)管理與科技，2017（23）：189-190.

[2] 王宏濤，柳政根，儲滿生等.高爐煉鐵低碳化操作研究現(xiàn)狀[C].2014年全國煉鐵生產(chǎn)技術(shù)會暨煉鐵學術(shù)年會論文集.2014：608-614.

[3] 楊天鈞.堅持精料方針提高高爐操作水平實現(xiàn)高效節(jié)能、安全環(huán)保、低碳低成本煉鐵[C].2014年全國煉鐵生產(chǎn)技術(shù)會暨煉鐵學術(shù)年會論文集.2014：1-14.