鋼鐵冶金過程中的界面潤濕性的基礎

方 鳴

（河鋼承鋼板帶事業(yè)部，河北 承德 067102）

1 大型冶金工程項目管理組織設計原則

該項目是“鐵前工序余熱高效利用節(jié)能綜合技術及示范工程”項目，也是“冶金熔渣生產(chǎn)高端綠色建材”項目、“轉底爐生產(chǎn)粒鐵”項目實施的基礎和前提，項目致力于鋼鐵可循環(huán)流程技術創(chuàng)新戰(zhàn)略，具有節(jié)能降耗、資源利用與環(huán)境保護示范的重大意義。該項目表現(xiàn)出了較為明顯的復雜性，不僅僅規(guī)模比較大，內(nèi)部涉及到的要素往往較為繁雜，同樣還和眾多單位有關，如此也就必然需要重點做好前期規(guī)劃設計工作，利用恰當可行的項目管理組織設計方案指導后續(xù)施工工作。當前大型冶金工程項目管理組織設計工作一般需要考慮到以下幾點基本原則：首先大型冶金工程項目管理組織設計應著重關注項目總體規(guī)劃，根據(jù)項目總體規(guī)劃，完成招投標工作，安排相關單位進場設計施工，避免對相關后續(xù)節(jié)點的安排造成影響，這同樣體現(xiàn)了項目管理公司的管理能力水平和對項目全局把控，同時應根據(jù)項目進展情況進行合理調(diào)節(jié)，合理縮短關鍵節(jié)點工期和優(yōu)化后續(xù)關鍵工序的安排，保障項目關鍵節(jié)點按時完成，從而保證項目總體規(guī)劃順利完成。其次，大型冶金工程項目管理組織設計往往還需要表現(xiàn)出較強的有序性，這也是充分提升施工效率以及解決各類資源浪費問題的重要手段。因為大型冶金工程項目往往涉及到了大量物資，施工流程同樣也較為繁雜，為了較好提升最終施工生產(chǎn)的協(xié)調(diào)性，就需要在項目管理組織設計方案中明確具體流程，規(guī)定好各項施工節(jié)點的執(zhí)行時間，進而也就可以降低后續(xù)施工中出現(xiàn)的嚴重沖突問題，以便更好優(yōu)化大型冶金工程施工安排。

2 冶金安全問題產(chǎn)生的原因

2.1 冶金企業(yè)外部因素

①政府監(jiān)管部門對于冶金行業(yè)的企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管方面重視還遠遠不夠。目前來說，大部分安全監(jiān)督部門認知中覺得冶金行業(yè)相比于開采、礦業(yè)、化工等行業(yè)，安全性較高，事故發(fā)生率較低。在這種認知下，并沒有對冶金行業(yè)進行深入的研究，近些年來，由于弱化了行業(yè)管理，以及設施老舊化，小高爐設備安全度低。②安全監(jiān)管方面的專業(yè)人嚴重匱乏，有數(shù)據(jù)顯示，省級以下設置的安監(jiān)部門很少有專業(yè)負責冶金工業(yè)的人員，對于安全生產(chǎn)的監(jiān)督管理等都相當不到位，逐步形成了不系統(tǒng)、不完整的監(jiān)管模式。

2.2 不科學的設計方案

當前在實際進行設計時，設計方案存在著不足。一是不規(guī)范的設計。為了節(jié)約成本，忽略了冶金生產(chǎn)工藝要求的設計深度，而是對方案盲目進行設計。在設計過程中，忽略了細節(jié)設計，降低了設計的合理性。二是不詳實的查勘。工程前期查勘不仔細，沒有對現(xiàn)場進行全面查勘，沒有掌握現(xiàn)場的第一手資料。三是不完善的數(shù)據(jù)。在設計過程中，數(shù)據(jù)是基礎，由于數(shù)據(jù)的不準確性，造成設計方案缺乏準確性。

2.3 企業(yè)自身存在的問題

①安全生產(chǎn)意識薄弱。目前的冶金企業(yè)，不管是非公企業(yè)還是國有企業(yè)，在不同程度上都存在著對冶金工業(yè)安全生產(chǎn)缺乏重視的現(xiàn)象。其主要表現(xiàn)為：大部分開展項目并未能認真執(zhí)行安全生產(chǎn)相關規(guī)定，使得“安全第一，預防為主”的生產(chǎn)方針成為空喊口號。其中，非公有制企業(yè)對于安全生產(chǎn)的漠視尤為明顯。②企業(yè)安全管理水平低。部分國有企業(yè)本身是建立了安全產(chǎn)管理體系，但其管理水平并不高，有些企業(yè)的管理體系甚至淪為擺設。近年來由于冶金需求量增大，部分企業(yè)產(chǎn)能急速擴張，導致發(fā)展過快，而管理方面存在的問題被生產(chǎn)需求遮掩，管理體系的水平并沒有跟上生產(chǎn)規(guī)模；與此同時，對于生產(chǎn)技術人員的使用并沒有嚴格審核，導致用人水準較低，并沒有培養(yǎng)出專業(yè)的生產(chǎn)安全意識。

3 冶金安全問題的對策

3.1 加強對員工的職業(yè)技能培訓

冶金企業(yè)的機械設備的安裝、調(diào)試、操作和檢修都需要大量的專業(yè)技術人員，專業(yè)技術人員的知識、經(jīng)驗和操作技能直接決定該人員的技術專業(yè)性以及安裝、檢修水平。冶金企業(yè)應結合企業(yè)的實際情況，制定長期有效的培訓體系，不斷加強對技術人員的專業(yè)培訓，提高工作人員的專業(yè)技能，同時做好日常運維的安全保障宣傳，提升技術人員的安全防范意識和責任意識，使機械設備的運行更加穩(wěn)定，滿足企業(yè)發(fā)展的具體需求，完成企業(yè)效益目標。

3.2 以氫代焦，發(fā)展低碳高爐煉鐵技術

高爐是中國煉鐵的絕對主力，中國應集中精力發(fā)展低碳高爐煉鐵。綜合國際上的研發(fā)情況，低碳高爐煉鐵技術主要是富氫煤氣噴吹、復合鐵焦、爐頂煤氣循環(huán)、氧氣高爐的優(yōu)化匹配。研究表明，在復合鐵焦使用量30%、爐頂煤氣循環(huán)48.8%的情況下，噸鐵能耗降低22.1%、焦比降低16.4%、碳排放降低51.8%，而生鐵產(chǎn)量提高39.8%，節(jié)能減排效果十分顯著。首先，應盡可能挖掘鋼廠本身潛力，利用鋼廠產(chǎn)生的含氫廢氣制氫，并以合理的使用量和方式將氫氣噴吹入高爐。煉焦過程產(chǎn)生的焦爐煤氣富含氫氣，一般用作加熱氣體或用于發(fā)電。從能量合理利用的角度來看，這些氫如果能夠作為氫能源，直接參加高爐內(nèi)的還原反應，將大幅降低高爐碳排放，應是富氫煤氣實現(xiàn)高附加值、梯級利用的可行辦法。所以，鋼鐵行業(yè)當前應抓緊這方面的研究，有些尚未上焦爐煤氣發(fā)電的產(chǎn)線，應積極考慮開展焦爐煤氣重整與噴吹、爐頂煤氣循環(huán)等項目，摸索副產(chǎn)煤氣中氫的合理利用途徑。通過經(jīng)濟性和合理性的對比研究，對鋼鐵工業(yè)合理利用副產(chǎn)煤氣中的氫給出結論，指導下一步合理利用副產(chǎn)煤氣資源。有豐富可再生能源或鄰近有可靠提供氫的化工企業(yè)群，也應開展以氫代煤、以氫代焦技術的研發(fā)和應用。需說明的是，從高爐冶煉原理、焦炭料柱骨架存在的必要性和氫能技術經(jīng)濟性等角度出發(fā)，不可能采用氫氣全部代替焦炭，存在氫氣的合理使用量。

3.3 建立完善的監(jiān)管體制

結合冶金安全生產(chǎn)的相關法規(guī)，政府應建立對應的監(jiān)管系統(tǒng)，要以高度負責的意識對于企業(yè)生產(chǎn)進行管控。企業(yè)生產(chǎn)過程需嚴格按照生產(chǎn)規(guī)定章程進行，完善日常監(jiān)督，定期排查設施隱患，更需加強對重大危險源、生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行排查；要求冶金行業(yè)的企業(yè)內(nèi)部做好應急預案，要提前進行事故發(fā)生演習以及針對職工安全意識方面的培訓等。

3.4 加強危險源管理，提升風險控制能力

鋼鐵冶金企業(yè)的整個生產(chǎn)過程中，危險源存在多個環(huán)節(jié)，比如，生產(chǎn)原料、生產(chǎn)過程中都可能存在著一定的危險因素。要提高鋼鐵冶金企業(yè)的安全生產(chǎn)管理水平，各個鋼鐵冶金企業(yè)在發(fā)展的過程中，就需要通過技術創(chuàng)新來提高其危險源的識別能力，將技術、工藝、材料與設備等都納入危險源管理的范疇內(nèi)，及時識別生產(chǎn)過程中的異常情況，根據(jù)對異常信息的分析來進行風險識別，當發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中存在安全風險以后，有關部門需針對風險類型、表現(xiàn)來制定相應的風險預防策略。在當前技術日益進步的過程中，各個鋼鐵冶金企業(yè)在生產(chǎn)的過程中能夠應用先進的信息技術手段，構建完善的生產(chǎn)管理綜合網(wǎng)絡系統(tǒng)，在此系統(tǒng)內(nèi)來對整個的生產(chǎn)過程、要素開展全過程的監(jiān)控，進而根據(jù)所獲得的監(jiān)控數(shù)據(jù)與信息，將正常狀態(tài)下的數(shù)據(jù)加以對比，獲得相應的風險分析結果，制定更為有效的風險預防與控制策略，在安全事故發(fā)生之前來對事故進行相應的預防，減小事故影響范圍，降低事故損失。此外，鋼鐵冶金企業(yè)在日常的發(fā)展過程中，還需要結合自身安全事故發(fā)生的具體情況，制定應急預案，即使在事故發(fā)生的情況下，也能夠立即啟動應急預案，減小事故損失。

3.5 提高安全生產(chǎn)設備與技術管理水平

現(xiàn)階段，國家在鋼鐵冶金企業(yè)的發(fā)展中，明確提出了各個企業(yè)都需要遵循“以人為本”的發(fā)展理念，在生產(chǎn)的過程中，要將安全生產(chǎn)貫穿于生產(chǎn)的全過程，督促每個生產(chǎn)人員都能夠嚴格根據(jù)相應的規(guī)范與章程來組織生產(chǎn)，堅決避免各種的違規(guī)行為。要提高鋼鐵冶金企業(yè)的安全生產(chǎn)管理水平，各個企業(yè)都需要從自身的實際情況出發(fā)，加大在安全生產(chǎn)設備與技術管理方面的人力、物力投入，結合當前的生產(chǎn)設備情況、技術應用情況，引進先進的安全生產(chǎn)管理設備與技術，對原有安全生產(chǎn)管理模式加以必要的調(diào)整與優(yōu)化。各個鋼鐵冶金企業(yè)還需要在日常的工作中組建一直專業(yè)素質高、綜合實力強的生產(chǎn)設備檢修與維護團隊，該團隊內(nèi)的所有成員都能夠充分認識到設備檢修維護的重要性，積極利用各種先進的檢修維護技術來處理設備使用中的各種問題，保持鋼鐵冶金企業(yè)各項生產(chǎn)設備的安全運行。鋼鐵冶金企業(yè)的有關管理部門需針對安全技術管理方面存在的各種問題，及時進行相應的技術調(diào)整與優(yōu)化，制定相應的安全防護技術。

3.6 碳捕集和存儲技術的應用

碳捕集和存儲技術（carboncaptureandstor age，CCS）是將化石燃料燃燒產(chǎn)生的CO2 捕獲，然后通過管線輸送到地下或通過船舶運到海底里封存。COURSE50 與ULCOS 項目均對高爐煤氣CO2捕集和封存技術進行了研究。作為兩大支柱技術之一，COURSE50 項目預期通過分離回收高爐煤氣中CO2并封存而實現(xiàn)的碳減排目標為20%。為此，在JFE 福山廠建設了處理能力3tCO2/d 的試驗裝置，開發(fā)PSA 物理吸附技術；同時開發(fā)新型化學吸附劑，在新日鐵君津廠建造了捕集能力1tCO2/d 的試驗裝置，研發(fā)COCS 化學吸附技術，以期獲得經(jīng)濟可行的CO2分離回收新技術，并將成本控制在2000 日元/t 以下。相關的研發(fā)工作還在進一步開展中。CCS 技術被一些人士認為是大規(guī)模減少溫室氣體排放、緩解全球變暖問題的有效方法，但如何成功、安全、長期、無次生災害地封存CO2仍是尚待深入研究的重要課題。而且，封存的CO2并未得到有效利用，造成資源浪費。

4 結語

冶金行業(yè)在發(fā)展的過程中，不斷地進行技術升級，到目前為止，機械化生產(chǎn)已經(jīng)與其有著密不可分的關系。但是如何將機械設備的效能發(fā)揮到最大，也成為生產(chǎn)企業(yè)需要重視的問題，在各個方面進行規(guī)范操控，有利于改善整體設備工作的穩(wěn)定性，使其在冶金生產(chǎn)過程中維持較強的性能。