淺論高爐煉鐵節能降耗及資源合理利用策略

劉炳俊

（山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司煉鐵廠，山東 濟南271104）

伴隨著經濟體制的不斷革新，市場競爭也越來越激烈，這就讓鋼鐵企業利潤獲取空間遭到了大幅度的壓縮，面臨著較為嚴峻的發展形勢。要想在激烈的競爭之中站穩腳跟，相應企業應當在進行高爐煉鐵時采取合理的節能降耗措施，并對原有的高爐煉鐵技術進行優化，這樣才能夠有效拓寬自身的發展空間。

1 高爐煉鐵時的節能降耗措施

1.1 及時更新與改進相應裝置。要想確保在進行高爐煉鐵時更為節能以及環保，就應當及時更換落后的裝置設備，添加一些新型節能的持續利用裝置，這樣一來就能夠有效達成節能降耗的目的。根據當前信息可知，大型金屬冶煉裝置和傳統小型煉鐵爐相比有著更高的效率，且能夠有效降低二氧化碳的排放量。同時傳統的高爐煉鐵裝置對能量有著較高的需求，且會產生數量眾多的污染氣體，可持續運用率相對較低。當前各類冶煉工藝得到了突飛猛進的發展，這就導致了金屬冶煉裝飾勢必會逐步向大型裝置轉型。采用大型高爐煉鐵裝置雖然會讓企業在短時間之內在成本支出方面有所上升，但從長遠角度來看，大型高爐煉鐵能夠極大地降低污染氣體排放數量，有效減少后續的處理費用，且煉鐵效率更高，充分符合節能降耗的相關要求，長期受益大幅上漲，故而對相應冶煉裝置及時進行更新與改進，能夠有效推動生產單位的良好發展。

1.2 優化高爐煉鐵流程，循環使用熱量。企業要想實現節能降耗的目的，就應當對現有的高爐煉鐵流程進行優化，其中最關鍵的還是對熱量進行循環使用。當前這一工藝已經被應用到了各類工業生產之中，也取得了一定的成效。對高爐煉鐵進程進行分析能夠得知，在煉鐵過程之中會產生一定的余熱，主要包含了燃燒之后的煙氣熱量以及相應金屬塊的余熱，其中煙氣熱量的溫度達到了350℃左右，而金屬塊的溫度則高達800℃左右，在能源消耗中占據了較大的比例。相關工作人員應當對這類熱量進行回收，并在進行煉鐵之前與預先加熱處理相應的鐵礦石，以此來完成熱量的循環使用，最大化地減少能源浪費，這樣一來就能夠促進企業的可持續健康發展。

1.3 對廢棄固體進行循環使用。在進行高爐煉鐵時會產生數量眾多的固體殘渣，其中存在著諸如礦渣等物質符合循環使用的要求，因此相關工作人員應當對廢棄固體進行循環使用，以此來實現節能降耗的目的。眾所周知在高爐煉鐵的過程之中所產生的殘渣被應用在去除磷元素的添加物之中，滿足循環使用的條件。在循環使用廢棄固體之后，能夠有效提升資源運用率，減少固體垃圾的排放數量，這樣一來能夠有效節約能源，降低能源消耗，為實現企業可持續發展奠定堅實的基礎。

1.4 采用新型燃料。在進行高爐煉鐵時，一般是選擇碳作為主要燃料，但對碳進行燃燒很容易對環境較大的污染，進而引發一系列的環境問題。同時在煉鐵過程中對碳的需求極大，且碳燃燒效率較高，極易產生能源浪費的現象。要想有效解決上述問題，應當結合新型的技術開發出全新的燃料進行代替。當前部分發達國家已經嘗試通過塑料和天然氣這類燃料來完成鋼鐵方面的冶煉，這類能源在我國并未得到廣泛的推廣，究其原因主要是因為這類燃料的回收率相對較低，無法滿足可持續發展的相關要求，因此探尋到新型燃料和資源回收之間的平衡點就顯得至關重要。

2 優化高爐煉鐵中的噴煤技術

2.1 采用顆粒形式煤炭噴吹技術。法國、英國、美國這類發達國家在進行高爐煉鐵時主要使用了噴吹粒煤技術，且使用時間較長，工藝較為成熟，積累了大量的經驗。但這一技術在我國并未得到充分的利用，縱觀我國冶煉行業，只有萊鋼在進行生產的過程之中才采取了這一項技術，且有著較為豐碩的成效，在生產過程中的煤炭比能夠達到每噸170 公斤，由此能夠看出這一技術具備一定的優勢。相比于噴吹粉末性質煤炭技術，噴吹顆粒形式煤炭技術有著以下幾個方面的優點：第一，噴吹系統具備較高的安全性能。和粉末煤炭相比，顆粒煤炭在顆粒直徑方面有著較大的優勢，其表面積遠遠小于粉末性質煤炭，這樣一來就會讓進行高爐煉鐵時產生爆炸及火災這類安全事故的概率大幅度降低，有效保障了其安全性。第二，能夠大幅節省能源，降低能源損耗。在對顆粒煤進行制造時，所需要的設施設備在耗電量方面相對較低，與粉末煤制造所需的設施設備相比降低了75%的耗電量，且顆粒煤制造設備在煙氣入磨方面也遠遠大于粉末煤制造設備，這也就表明了干燥環境下煤氣消耗有了較為明顯的減少。第三，對煤炭的種類要求不高，基本上不論何種性質的煤炭資源都能夠使用這一技術來完成高爐煉鐵操作。第四，工藝較為簡易，成本投入較低。根據相關資料顯示，在具備同等生產水平這一前提之下，對顆粒煤制造設備所投入的成本支出較低，與粉末煤制造所需的設施設備成本支出相比降低了75%，同時這項技術對相關工作人員的要求并不高，經過幾次簡易的練習便能夠熟練進行操作。

2.2 科學配比煤炭種類及比例。在進行高爐煉鐵前，相關技術人員也應當對所需要的煤炭進行種類以及比例進行科學的配比，這樣的方式不但能夠有效擴大噴煤資源，降低成本投入，還能夠充分結合不同煤炭種類所具備的有點，以此來讓整體噴煤具備最佳的性能。例如我國萊鋼公司便進行了相應的實驗，他們在保證噴煤工藝不受到相應干擾的基礎之上，深入探究了將褐煤添加至混合噴煤中所產生的效果，重點考慮是否會對其整體燃燒性能產生相應的變化。根據實驗結果可知當褐煤含量處于持續上漲階段時，二氧化碳含量曲線中的峰值不斷前移。同時燃燒時間也有了顯著的降低，表明有著更高的燃燒效率。產生這類現象的原因主要是由于褐煤有何較低的煤化程度，較高的揮發成分含量以及氧元素含量，且對燃燒的溫度要求不高，把褐煤應用至無煙煤中能夠產生上佳的助燃效果，進而有效提升噴吹煤粉的燃燒程度。但由于褐煤自身有著較大的水分含量，較低的發熱量，尤其是其灰分含量和其余煤炭資源相比更高，這也就使得在實際配置過程中所配入的數量并不多。因此要想讓褐煤能夠有效應用于噴煤技術之中，就必須采用灰分含量較低的褐煤。

2.3 提升煤粉實際燃燒效率。這一技術主要是指在確保原材料、所用設施設備、相關操作技術以及入爐時的溫度這類因素保持一致的基礎之上，加強煤粉在風口回旋區中的燃燒速度以及效率，這樣一來就會有效提升煤炭的配比，從而有效改善高爐煉鐵的外部環境。在燃燒煤粉時，要想讓噴入高爐中的粉煤在短時間內充分進行燃燒，應當降低煤粉所具備的著火點，并提升燃燒速度和效率，一般選擇在煤粉內添加相應的助燃劑以及相應的催化劑，他們能夠讓煤粉著火點得到一定程度的改善，進而最大化地提升煤粉實際燃燒效率。當前這一催化劑主要選擇了含有錳元素的氧化物，以此來實現相關目標。還是以萊鋼集團為例，他們將含有錳元素的氧化物催化劑添加到了粉煤之中，根據實驗能夠得知，和以往相比噴煤比例上升了8.1kg/t，焦炭比例也下降了10.2kg/t，由此能夠看出，這一催化劑確實能夠起到一定的助燃作用。

綜上所述，當前我國經濟發展進程較為迅猛，這也讓不同行業的發展面臨著一定的挑戰，而高爐煉鐵行業要想在競爭激烈的市場之中站穩腳跟乃至于拔得頭籌，必須要采取合理的措施來實現節能降耗以及資源合理利用這一目標。相關企業要對高爐煉鐵技術進行改良與優化，最大化地降低能源消耗，進而提升自身的經濟效益，并且也要在滿足環保需求的前提之下優化自身的產品結構，有效化解經濟發展與工業生產之間的矛盾，實現企業的可持續健康發展。