煉鋼綜合節(jié)能技術(shù)探究

摘 要：鋼材是重要的工業(yè)生產(chǎn)材料，影響多個(gè)行業(yè)發(fā)展。但在煉鋼過(guò)程中，需要耗損大量的能源，對(duì)周邊環(huán)境影響較大，污染程度高。煉鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中應(yīng)用綜合節(jié)能技術(shù)，能夠顯著改善煉鋼能源耗損情況，減少對(duì)環(huán)境的污染。故此，文章將分析應(yīng)用煉鋼綜合節(jié)能技術(shù)的必要性，并從轉(zhuǎn)爐與電弧爐兩個(gè)方面探究節(jié)能技術(shù)內(nèi)容，旨在促進(jìn)我國(guó)煉鋼產(chǎn)業(yè)綠色健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煉鋼;煉鋼綜合節(jié)能技術(shù);能源

一、 煉鋼綜合節(jié)能技術(shù)必要性

（一）產(chǎn)業(yè)特征

煉鋼產(chǎn)業(yè)屬于鋼鐵產(chǎn)業(yè)的分支，主要以黑色金屬冶煉加工為主，也是國(guó)民支柱產(chǎn)業(yè)。煉鋼產(chǎn)業(yè)有著明顯的能源耗損特征，能源用料多、耗損高、污染大，屬于高耗能產(chǎn)業(yè)。煉鋼產(chǎn)業(yè)在為社會(huì)做出巨大貢獻(xiàn)的同時(shí)，也造成了能源耗損過(guò)大問(wèn)題，導(dǎo)致產(chǎn)品附加值不高，在國(guó)際上以價(jià)格為主要競(jìng)爭(zhēng)手段，不利于國(guó)家煉鋼產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。煉鋼產(chǎn)業(yè)特征決定了產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中必須進(jìn)行轉(zhuǎn)型，改善能源利用情況。

（二）綠色經(jīng)濟(jì)

隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，國(guó)家經(jīng)濟(jì)也由量體增長(zhǎng)進(jìn)入到技術(shù)深化改革階段，各行各業(yè)都在積極尋找轉(zhuǎn)型，并探究綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。鋼鐵產(chǎn)業(yè)總耗能約占全國(guó)各類產(chǎn)業(yè)1/10，耗能十分驚人，對(duì)環(huán)境破壞較為嚴(yán)重，顯然不符合綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求。在綠色經(jīng)濟(jì)背景下，煉鋼產(chǎn)業(yè)需要進(jìn)行轉(zhuǎn)型，采用煉鋼綜合節(jié)能技術(shù)，將環(huán)境效益與節(jié)能效益均納入企業(yè)生產(chǎn)效益當(dāng)中，正確評(píng)估煉鋼產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值。

（三）環(huán)境保護(hù)

煉鋼產(chǎn)業(yè)對(duì)環(huán)境破壞極大，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。（1）廢氣污染。煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的高溫廢棄直接排入到環(huán)境當(dāng)中，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重威脅。（2）廢水污染。煉鋼過(guò)程中水污染問(wèn)題非常突出，并對(duì)人們的生存環(huán)境有著最直接的影響，如果將煉鋼生產(chǎn)過(guò)程中的污水直接排入到城市下水道系統(tǒng)當(dāng)中，可能會(huì)對(duì)城市內(nèi)的居民用水產(chǎn)生影響。（3）噪聲污染。在煉鋼產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生高分貝，影響周邊居民。（4）廢渣污染。在煉鋼后所有產(chǎn)生的廢渣，將會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。（5）粉塵污染。煉鋼過(guò)程中粉塵污染較大，危及工人生產(chǎn)健康。在煉鋼產(chǎn)業(yè)中如果能夠運(yùn)用綜合節(jié)能技術(shù)，將會(huì)高效利用能源，解決廢氣、廢渣排放問(wèn)題，并聯(lián)合其他環(huán)保技術(shù)，減輕煉鋼產(chǎn)業(yè)對(duì)環(huán)境的影響，從而達(dá)到環(huán)境保護(hù)目的。

二、 轉(zhuǎn)爐煉鋼綜合節(jié)能技術(shù)

（一）煤氣回收

轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生煤氣廢氣，可以結(jié)合生產(chǎn)情況調(diào)節(jié)二文喉開(kāi)口度，實(shí)現(xiàn)除塵目的。轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中，可以借助“PLC技術(shù)+微壓差技術(shù)+降罩錘煉技術(shù)”完成廢氣回收，具體執(zhí)行方法如下。（1）優(yōu)化程序，控制升降時(shí)間，并重新對(duì)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而提高廢氣回收量，增強(qiáng)其熱值，提升其應(yīng)用性。（2）正壓控制爐口，減少誤差。（3）在回收階段，采用分段方式控制錘煉前/后的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。（4）應(yīng)用全封閉裙罩回收技術(shù)回收煤氣，合理控制升降罩工作時(shí)間。（5）科學(xué)分配各點(diǎn)壓力，延長(zhǎng)煤氣回收時(shí)間。

（二）蒸汽回收

轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝在回收轉(zhuǎn)爐煙氣冷區(qū)蒸汽時(shí)，可以使用“高/低壓全汽化冷卻技術(shù)+自然循環(huán)/強(qiáng)制循環(huán)技術(shù)”，在煙氣顯熱過(guò)程中，全面回收煙氣。能夠確保煙氣使用的穩(wěn)定性，優(yōu)化選擇效果。在該節(jié)能技使用過(guò)程中需要遵循以下幾點(diǎn)：（1）將蓄熱器壓力調(diào)整在1.0MPa。（2）確保系統(tǒng)具有故障關(guān)閉功能，當(dāng)壓力調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能夠立即停止作業(yè)，防止高溫蒸汽亂竄。我國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)工藝中轉(zhuǎn)爐蒸汽回收能力為80kg，并隨著技術(shù)水平提升，回收能力也在不斷增強(qiáng)，并減少了回收工序，極大地改善了能源浪費(fèi)問(wèn)題。

（三）脈沖式蓄熱鋼包烘烤技術(shù)

鋼包烘烤為重要的練功步驟，如果能夠?qū)ζ溲b置進(jìn)行改造，可以改善燃燒情況，提升節(jié)能效果，具體措施如下。（1）改造包蓋。運(yùn)用下壓方式改造包蓋，增加火焰溫度，提升烘烤溫度，降低能源耗損。（2）燒嘴夾角優(yōu)化。為鋼包內(nèi)部提供燃燒條件，讓火焰高度、長(zhǎng)度與要求相符，使鋼包內(nèi)部的溫度均勻，氧氣供應(yīng)穩(wěn)定。（3）改造換向系統(tǒng)。考慮到蓄熱式鋼包在運(yùn)行過(guò)程中需要多次切換煙氣與空氣，縮小盲區(qū)，讓空煤氣能夠均勻分布在鋼包內(nèi)部，確保燃料與空氣之間能夠充分混合，改善然后情況，改善用熱情況。

三、 電弧爐煉鋼綜合節(jié)能技術(shù)

（一）爐料結(jié)構(gòu)改善

電弧爐煉鋼工藝過(guò)程中需要使用的固態(tài)爐料主要有熱壓塊鐵、生鐵、直接還原鐵等，一般情況下使用直接還原鐵進(jìn)行生產(chǎn)，能夠保障固態(tài)爐料的質(zhì)量穩(wěn)定性，但價(jià)格也更高些，但沒(méi)有其他殘留元素，減少?gòu)U渣的產(chǎn)生。在爐料結(jié)構(gòu)改善過(guò)程中也可以使用鐵水熱裝技術(shù)，減少電能耗損、有害元素影響，也能夠讓鋼水的純凈度更高。

（二）廢鋼預(yù)熱技術(shù)

在電弧爐煉鋼工藝中，主要采用的是一體式、分體式技術(shù)，主要區(qū)別在于預(yù)熱熔煉的方式。根據(jù)研究顯示，在電弧爐廢中采用廢棄預(yù)熱廢鋼，溫度能夠達(dá)到500℃（±200℃）左右，節(jié)約電能23kWh（±2kWh）/t，減少能源耗損。

（三）科學(xué)供電技術(shù)

在電弧爐煉鋼工藝中，主要依賴電力能源供應(yīng)的穩(wěn)定性、節(jié)能型，才能夠保障煉鋼質(zhì)量。因此在供電技術(shù)把控過(guò)程中，主要通過(guò)構(gòu)建合理的電氣運(yùn)行制度，提升電弧爐煉鋼效果，縮短冶煉周期，降低電能損耗。在制度制訂過(guò)程中，需要考慮以下幾點(diǎn)因素。（1）電氣參數(shù)。（2）電壓特性。（3）供電曲線等。

四、 結(jié)語(yǔ)

煉鋼產(chǎn)業(yè)對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義重大，其發(fā)展模式、發(fā)展方向、技術(shù)手段對(duì)于國(guó)家整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式均有十分重要的影響。煉鋼產(chǎn)業(yè)要正視綜合節(jié)能技術(shù)的必要性，并從主要生產(chǎn)工藝出發(fā)，通過(guò)采用新工藝，優(yōu)化各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，降低能源耗損問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：

鄭郡，南京鋼鐵股份有限公司。