鋼鐵冶金系統節能技術探討

薛素平，孫亞君

（廣州市萬保職業安全事務有限公司，廣東 廣州 510630）

鋼鐵冶煉行業中，能源消耗量逐漸遞增，主要是由于鋼鐵冶煉企業不斷增加，鋼鐵產能也隨之增長，導致能源消耗不斷遞增。面對此種情況，需要加速鋼鐵冶煉節能技術，降低能源消耗，這也是企業轉型升級的有效途徑，能夠在激烈市場中占據一席之地。

1 節能技術在鋼鐵冶金中的重要性

鋼鐵行業由于耗能高、污染多的特征，被國家廣泛關注，我國環境保護力度持續加大。為減少污染，降低能源消耗，需要鋼鐵冶煉企業合理使用節能技術，通過多項節能技術來降低能源消耗，方可符合國家對鋼鐵企業的新政策標準。鋼鐵企業在國內外市場競爭激烈，在此形勢下需要提高自身生產工作效率，優化產品質量，降低能源消耗，方可占據一席之地。鋼鐵企業通過降低能源消耗來節省生產費用，提高生產效率。由此可知，節能技術在鋼鐵冶金企業發展中有著重要作用。

2 影響鋼鐵冶金生產的節能因素

2.1 不同燃料比影響鋼鐵耗能

鋼鐵生產的工序會影響能耗，但各種工序產生的能耗不同，例如在鋼鐵冶煉流程中，焦比消耗的能源占據總能源的一半以上，煤占據的能源的1/5,而煤氣會占據總能源的1/10，因高爐煉鐵需要的能量大部分來源于燃料中碳素能量，高爐煉鐵的剩余熱量一般是來風熱產生思維熱量或者是化學反應產生的熱量，由此可知，不同的燃料比會讓鋼鐵冶金流程耗能出現差異。

2.2 高爐煤氣影響能耗

在焦化過程中，能源消耗受高爐煤氣影響，消耗量一般在總消耗量占十分之一，高爐煤氣的消耗量和結焦時間有直接聯系，結焦時間長，高爐煤氣消耗量增加，結焦時間短，高爐煤氣消耗量減少，但也會讓焦爐設備受到影響，因此需合理地把結焦時間進行調整。

2.3 利用余熱

我國加大重視節能減排力度，在此方面獲得顯著成就，鋼鐵冶金企業也已經提高了能源的利用率。在我國的大中型企業中，已提高高溫余熱利用率，但對于中低溫余熱利用卻不理想。中低溫余熱是通過預熱助燃氣體，也就是企業將中溫煙氣直接排放到大氣中，未立即使用。煉鐵系統耗能在鋼鐵冶金流程占據總耗能的70%，而煉鐵的耗能流程中的50%熱能未被充分使用，致使余熱浪費。因此在我國的鋼鐵冶金企業中，未充分利用中低溫余熱。

3 分析和改進鋼鐵冶金行業余熱利用

第一，我國鋼鐵冶金企業未充分利用余熱，回收余熱利用率較低。據統計，余熱使用率僅占不到50%，發達國家余熱使用率高達90%，因此我國回收余熱的潛力巨大，在今后的發展中利用余熱將為我國帶來可觀的環境效益和經濟效益，在今后發展中將科學技術和我國國情相結合，開拓余熱使用區域，在發展中創新技術和設備，一方面推動企業經濟發展，一方面有利于國家實現節能減排目標。第二，鋼鐵企業加大實施節能減排工作。我國政府會定期的為一些企業提供技術支持和充足的資金，由于經濟發展快，設備與技術也在改革和創新，對企業而言，引入新設備和技術會加大資金投入，某些中小型企業缺少國家資金和技術扶持，無法引進新的設備，因此我國仍需要加大資金支持，在余額使用上不但需要加大資金扶持，同時也需要嚴格監督企業后期發展，支持企業開發利用余熱技術。綜上所述，我國的鋼鐵冶金余熱使用率低，設備技術比較落后，需要獨立研發新型技術，保證新型技術、設備和周圍的環境、市場發展相適應，引進國外的先進技術。

4 鋼鐵冶金生產節能技術要點

4.1 減小高如煤氣耗能

由于高爐煤氣能源消耗和結焦時間有著直接關聯，因此可選擇使用減小結焦的方式縮短高爐煤氣耗能。通常狀況下，應讓配合煤水分比14%小，方可縮短結焦時間，讓其穩定在18h 左右。通過調節焦爐熱工，比如調整空氣過剩系數α，來降低能耗。當加熱焦爐煤氣的時候，需將α 從1.6 改變為1.3。在加熱高爐煤氣時，需把α 從1.2 改變為1.1，從而起到焦煉焦能耗少的目標。

4.2 減小燃燒比

第一，加強原燃料質量。工作人員需要優化原燃料質量，加大監控力度，設置監管關卡，保證原燃料質量。實施自動化監測裝備與人工監測技術來監督原燃料，保證生產可以符合標準。為讓爐礦穩定運行，需要提高高爐燃料的燃燒比，防止爐內的原燃料粉末含量高，在爐內逐漸減少燃料粉末，假如原燃料下落，則代表將會出現二次粉化現象。第二，提高風溫。通過改善風溫來改變燃料比，也就是風溫降溫100 ℃，燃料筆可提高14 kg/t，但同時需要注意風溫，若是風溫太高會影響生產系統的安全性，因此要從整體考慮安全性和穩定性，適當的調整和控制風溫，確保其小于1300 ℃下；第三，提高富氧率。在高爐生產中，通過提高富氧率來改變燃料比，高富氧率可以保證風口區的燃料正常燃燒，從而改善高煤料置換比例。并且在富氧率高的基礎上，減少燃氣產生量，因此隨著燃氣熱量的損失也會不斷減少。當富氧率提高時，燃料比在下降，通過設定富氧率比及時調整和補充富氧量，降低燃料比和能耗；第四，加強爐頂煤氣壓力。爐頂煤氣壓力小于10 kPa，則燃燒比降低0.4%。若是爐頂煤氣壓力增加，則會降低煤氣流速，若是停留爐內時間變長，則會為煤氣和燃料接觸傳遞更多熱量，并且加速鐵礦石發生還原反應，讓其能夠徹底反應。

5 鋼鐵冶金生產節能發展方向

5.1 國家角度

第一，合理掌控鋼鐵工業生產規模；第二，國家加大扶持能源綜合利用率政策，加強企業技能改革的積極性；第三，加大鋼鐵的循環經濟系統，開展可持續性發展措施，節省材料和資源，保證鋼鐵企業有著良好的發展趨勢，節省生產費用，研發出新型的高強鋼材，節省鋼材消耗量。

5.2 行業角度

改善鋼鐵行業標準，杜絕高耗能和污染、無資源；第二，加速鋼鐵企業重組，鋼鐵產業應提高集中度，發揮出最佳的規模效應；第三，適當調整鋼鐵產業的布局結構，改善產業布局；第四，創建行業間的交流體制和平臺，定期組織學習和交流。

6 結 語

綜上所述，在我國相關規劃中，應把“綠色發展”作為我國發展的長遠目標，鋼鐵企業需要遵守國家有關政策，實施綠色有效的節能措施，提高化石能源使用率，降低企業成本與能源消耗，實現真正意義上的升級，打造鋼鐵行業綠色節能技術。