鋼鐵冶煉系統中的節能技術應用探討

崔磊 王亞男 張光兵

摘要：鋼鐵工業在我國是基礎工業之一，隨著我國經濟的快速運行，社會不斷發展，社會中各行各業對于鋼鐵工業的需求不斷增加，但是能源消耗的問題日益突出。由于鋼鐵是耗能的產業，能源又是國家經濟發展的基礎，因此，鋼鐵工業中節能技術應用成為實現鋼鐵工業節能減排的關鍵技術。本文基于此，先對鋼鐵冶煉系統的節能現狀進行分析，然后探討節能技術的應用，以期能夠為鋼鐵冶煉節能提供參考。

關鍵詞：鋼鐵冶煉;節能技術;節能減排

引言

在我國的經濟建設發展的過程中，鋼鐵工業對于促進經濟的發展有非常重要的作用。隨著我國經濟的不斷發展，鋼鐵工業的需求量不斷上升，在鋼鐵工業生產過程中的能源消耗變得越來越多。同時很多的能源都是不可在生的能源，因此，我國面臨著能源危機的問題。如果在鋼鐵冶煉系統中做好節能減排的工作，那么不僅可以使得鋼鐵冶煉的工序減少，而且可以降低鋼鐵冶煉的成本，減少鋼鐵冶煉對環境的影響。在鋼鐵冶煉的過程中做好節能工作是具有重大意義的。

一、鋼鐵冶煉的現狀

（一）鋼鐵冶煉系統的節能初見成效

近些年來，由于我國不斷推出政策支持節能減排，對于鋼鐵工業在制作過程中的節能減排的重視程度不斷提升，因此，在國家各項方針的指引下，我國的鋼鐵行業的節能減排工作開始高效的落實運行。第一，鋼鐵企業逐步建立能源綜合管理的體系，鋼鐵企業中的節能減排意識非常高，在國家相關政策的指引下，鋼鐵企業的各項節能目標以及執行的指標變得清晰明確。鋼鐵企業只需將各項的優質資源進行分配把控，不斷推進能源改革的工作。第二，由于國家層面重視能源的問題，因此企業也逐漸將節能的問題放在企業發展過程中的重要位置。鋼鐵行業開始將先進的節能技術引進，對于鋼鐵冶煉過程中的耗能問題進行影響因素分析，并開始進行有針對性的解決以及控制。目前還有很多的企業在鋼鐵生產的過程中將能源回收、二次利用等理念融入鋼鐵冶煉的過程中，促使鋼鐵行業的能源得到高效的利用。根據相關的調查研究顯示，如果想要使得鋼鐵行業的節能效果提升，利用先進的節能技術是非常重要且關鍵的。我國的鋼鐵冶煉系統的節能工作的效果體現在鋼鐵企業自己所設立的環保指標等方面。例如鋼鐵企業的煙塵排放量指標、固定的廢棄物排放量、粉塵的排放量以及新水的消耗量等各項指標的優化，這充分說明鋼鐵冶煉所造成的環境壓力在不斷的減小。我國的鋼鐵冶系統中節能的工作盡管已經取得了一定的成效，但是當前我國當前的鋼鐵冶煉發展的過程中依舊存在節能發展不平衡的問題，因此鋼鐵的企業仍然需要不斷的挖掘探索新的節能環保的方法和措施。

（二）與發達國家的差距

我國的鋼鐵企業的發展存在不平衡的問題，各個鋼鐵企業的發展水平不一致，有些企業的發展已經走向了國際化，但是還有很多的企業正處于發展的初期，很多的鋼鐵企業的發展與其他國家的企業差距非常大。這種差距主要體現在：第一，新水的消耗量存在差距，不同的企業對于水資源的利用率是不同的，由于各個企業在利用水資源時的技術不同，因此，水資源的利用率存在差距。第二，治理層面，國外他們對于鋼鐵冶煉的過程中造成的污染問題會進行大范圍、全過程的治理，治理的深度大。第三，設備以及技術上的差距。由于我國的鋼鐵企業中運用先進的設備的企業數量不多，在鋼鐵冶煉的過程中所造成的能源消耗程度不一樣。由于企業之間的發展理念層面的差距，在不同的企業中，管理模式以及發展思想與國外都有一定的差距，在節能減排的道路上，我國的鋼鐵企業還需要不斷地努力。

（三）使用的技術節能的方式不同

鋼鐵冶煉的過程中，節能的方法繁多，其中最核心的便是技術節能，技術節能對于鋼鐵企業所起到的作用也是最為明顯的。技術節能對于控制企業的生產成本，優化企業的結構有著非常重要的影響。我國的十三五提出的鋼鐵行業節能減排的目標，若沒有技術的支持是不能實現的。因此，鋼鐵企業需要技術的升級。想要實現技術的升級，首先需要鋼鐵企業積極的推廣以及引入新的節能技術，而我國的鋼鐵企業普遍存在的問題就是能源利用率不高的問題，因此，在鋼鐵冶煉系統的各個環節都需要對能源利用率的問題重視起來，逐漸在各個環節解決以及改善這一突出問題。另一方面便是需要將一些舊的、落后的、高污染、低效能的設備進行淘汰，需要引進新的設備來取代這些老舊的設備，這樣雖然會加大企業的成本投入，但是對于提高生產的效能、實現節能減排有非常明顯的作用。

二、節能技術的應用

（一）轉爐實現負能煉鋼

實現負能煉鋼主要是在能量的消耗以及回收這兩個層面。使用轉爐是降低能量消耗的有效手段之一。轉爐一方面能夠降低電力資源的損耗，另一方面能夠將氧氣的消耗率降低。在進行能耗降低的同時需要加強對于化煤氣以及蒸汽的回收，當前我國對于這方面的技術還有非常大的提升空間。對于工藝的優化這一層面也是需要加強提升。具體是指需要將供氧的強度提升，而供氧的強度的影響因素包括熔爐比以及造渣工藝。想要提高供養度，提升造渣速度以及優化復吹工藝是非常關鍵的。復吹能夠延長回收的時間，這樣能夠直接提升回收量。最后便是使用計算機控制，因為使用計算機控制能夠更加精準的實現負能的煉鋼。

（二）蓄熱式軋鋼加熱爐技術

在鋼鐵企業中使用蓄熱式加熱爐是非常普遍的，而蓄熱式加熱爐技術的應用有著非常明顯的優勢，節能減排的效果也是非常明顯的。其具體的應用過程中，首先，利用回收的余熱能夠減少燃耗。其次利用蓄熱式加熱爐能夠降對環境的污染程度，特別是對于氮氧化物的排放量的減小。然后，蓄熱式加熱爐的內部不同位置溫度是比較平衡的，這樣相對比的差距比較小。還有，蓄熱式加熱爐的技術含量高，進行維修的次數少，其人工的成本也相對較低。同時，利用蓄熱式加熱爐能夠快速的提升燃燒的溫度，使得鋼鐵制作的時間周期縮短。最后，利用蓄熱式加熱爐進行設備燃燒時，其內部產生的噪聲相對比較低，這樣能夠降低噪音污染，使得工作的環境得到改善。

（三）煤調濕技術

鋼鐵節能減排中經常使用的是煤調濕技術，這種技術指的是接觸加熱裝煤爐的方式，進行水分含量控制，借此將水資源的消耗降低。并且煤調濕技術又是一種預處理煤技術，在使用的過程中不論是原料中的水含量是多少，這種技術可以將煤爐中的煤水分保持在4.5%-5.5%之間，這期間的波動值小，比較穩定。并且利用這種技術還能夠將焦爐生產的效率提升，將原料的消耗量降低。另一方面，利用這種技術進行水分控制，還能夠將煉焦的耗能降低，從而保證了焦爐生產的穩定。

（四）余熱的技術

在鋼鐵冶煉的系統中，借助對燒結余熱資源進行回收利用，能夠促使能源的損耗降低，并且將余熱資源的利用率得到充分的提升。目前，我國的鋼鐵冶煉企業為了能夠將企業整體的經濟效益以及能源的利用率得以提升，對于熱結余熱技術的研究逐漸加大，期待將這種技術應用至鋼鐵冶煉系統發電的環節中，用這樣的方式來提升發電環節的效用。并且通過利用這種技術將電能的消耗降低，使得企業的經濟效益提升，為了使這種技術得到不斷的發展，目前還需要不斷的研究探索。

（五）干熄焦技術

干熄焦技術就是利用一些稀有的氣體進行熄焦的操作技術。這項技術有利于減少水資源的消耗。具體來說，首先，干熄焦技術能夠降低水資源的損耗率，從而減少了能源的損耗。其次，因為水在參與冶煉的過程中，會不斷的增加一些氰化合物、硫化物等污染物排放，對環境造成極大的污染，甚至還會腐蝕到設備。

最后，干熄焦技術的使用的稀有氣體的穩定性高，在使用干熄焦技術的過程中，需要保證焦炭的高質量。

（六）新焦制造技術

鋼鐵冶煉的過程中使用新焦制造的技術不僅僅能夠將鋼鐵的生產效率提升，而且還能夠提升煤炭資源的利用率。在進行實際應用的過程中，運用新焦制造技術就是在焦爐還沒有裝料之前進行煉焦原料的煤加熱預處理，借此保證焦炭的質量，這樣還能夠控制縮短煉焦的時間。與傳統的煉焦技術比較，新的技術不僅僅能夠將原來煤炭中的低品味煤配比比率提升，同時提升煤炭的綜合利用率。其次，新技術還可以對原料進行預先處理，將鋼鐵產品的生產時間縮短，同時實現對干餾爐的使用次數控制，借此降低了設備的維護成本。除此之外，這項技術在被鋼鐵冶煉應用后，還能夠將氣體的排放量降低，使得鋼鐵冶煉過程中造成的粉塵污染物、氮氧化物等污染氣體的排放量降低三分之一，累積每年就能夠減少50萬噸的二氧化碳排放量，加強了對環境的保護。

三、結論

總之，鋼鐵行業是我國經濟發展中非常重要的行業之一，它不僅僅直接影響國家的經濟發展，還影響到社會的基礎健康。在進行鋼鐵冶煉系統的過程中，不僅僅是需要消耗大量的能量，同時會造成非常嚴峻的環境污染問題，從而影響到人們的生產生活。我國的鋼鐵企業需要加強重視，將鋼鐵企業能耗的問題盡早解決，借此降低能量的消耗，提升企業的經濟效益。

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