冶金企業節能減排生產技術研究

田野 張曉琳 王志成 李井斌

摘 要：冶金企業在生產過程中不僅耗費大量的電力能源，而且也將產生大量的一氧化碳、二氧化硫等有害物質，因此，也給自然生態環境造成嚴重污染和破壞。近年來，針對冶金行業，國家有關部門提出了“節能減排”的號召，對冶金企業的生產流程進行嚴格監管。在這一背景下，冶金企業對節能減排生產技術不斷加大投入，旨在減少污染物排放量，降低能源消耗量，為企業的穩定發展保駕護航。本文結合冶金企業節能減排生產技術的應用現狀，對節能減排生產技術的未來發展趨勢展開論述。

關鍵詞：冶金企業;節能減排;生產技術

在對全國各行業總能源消耗數據進行統計時發現，冶金行業的能源消耗量占比達到20%以上，以至于許多冶金企業不堪重負，生產利潤始終在低位徘徊，另外，由于冶金行業在生產過程中，將牽涉到諸多化學反應流程，進而產生大量的有毒有害物質，在給自然生態環境造成污染的同時，也威脅著人民群眾的身體健康安全。因此，在冶金生產過程中引入節能減排技術刻不容緩。

1 冶金企業節能減排生產技術現狀

1.1 干熄焦技術

干熄焦技術主要是利用低溫惰性氣體在干熄爐內與高溫紅焦換熱，而使紅焦快速冷卻的一種熄焦工藝。目前，在冶金行業，干熄焦技術是一種較為常用的熄焦技術類型。其工藝流程是：從干熄爐頂部裝入紅焦，利用鼓風機向干熄爐內吹入低溫惰性氣體，被冷卻的紅焦從干熄爐底部排處，此時，鍋爐產生蒸汽，低溫惰性氣體則借助于風機作用重新鼓入干熄爐，進而達到循環使用的目的。這種技術能夠回收紅焦顯熱時產生的大量蒸汽，進而減少溫室效應，也可以有效阻止硫化物、氰化物等有害物質排放到大氣當中，同時，干熄焦技術能夠有效降低煉焦的能量損耗，每噸焦炭可以回收36—52kg標準煤，消耗的電力能源約為130kwh/t焦。因此，從目前應用形式來看，應用干熄焦技術能夠收到良好的經濟效益與環境效益。

1.2 高爐噴煤技術

噴煤技術是高爐煉鐵過程中一道關鍵工序，該技術具有噴吹濃度高，節約電力能源，提升煤粉噴吹量等優勢，在應用高爐噴煤技術時，需要在煤粉當中添加助燃劑，以促使煤粉能夠完全燃燒，進而提高煤粉的利用率。但是，這種技術對煤粉質量要求高，設備價格昂貴，設備結構復雜，維修成本較高，因此，冶金企業不斷對高爐噴煤技術進行創新改良，旨在降低投入成本，實現經濟與環境效益共贏的既定目標。

1.3 TRT與CCPP發電技術

電力能源消耗是冶金企業支出成本的最大項，要想提高經濟效益，就必須在降低能耗方面大做文章。因此，許多冶金企業在生產過程中介入了TRT與CCPP發電技術，其中TRT技術即回收透平高爐煤氣余壓發電裝置，主要將高爐爐頂煤氣余熱與余壓轉換為機械能，以驅動電機正常運轉，這就為冶金企業節省了大量的電力能源。而CCPP技術即聯合燃氣與蒸汽循環發電裝置，該裝置是將低熱值高爐煤氣作為燃料的一種聯合循環發電機組，這一裝置能夠充分利用高爐中的富余煤氣，供給發電機電力能源，在節能降耗的同時，也實現了煤氣零排放目標，這就大幅減少了對自然生態環境的污染與破壞[1]。

1.4 轉爐煤氣的回收利用技術

眾所周知，冶金企業在生產過程中，作業環境較為惡劣，常常在高溫、高壓的環境下進行，尤其在轉爐溫度達到1600℃左右時，爐內氣體就會在高溫作用下生成有毒有害的一氧化碳氣體，如果不及時予以處理，將直接威脅作業人員的生命安全。因此，需要對轉爐煤氣進行回收再利用。比如常見的干法除塵技術，與濕法除塵技術相比，干法除塵凈化效率高，在處理廢氣時，不會產生污水，同時，煤氣的發熱值也會快速升高，這就節省了大量的電力能源。

比如以一種新型的干法除塵系統為例，該系統由圓筒型靜電除塵器、蒸發冷卻器、軸流風機、煤氣冷卻器以及轉換站等裝置組成。在轉爐生產過程中，產生的煙氣溫度約為1200℃，這些煙氣經過固定煙罩進入汽化冷卻煙道，此時的煙氣溫度降至800℃左右，利用蒸發冷卻器的冷卻作用，煙氣溫度迅猛降至180℃左右，在此期間，大概有40%的粗粉塵顆粒被系統捕捉，然后通過靜電吸附，使煙氣含塵量降至10mg/m3以下。通過近一年的運行可以看到，經過系統處理后的煙氣含塵量均在6.8mg/m3以下，每噸鋼的耗水量僅為0.07m3，這一消耗量約為濕法除塵技術的三分之一。由此可見，利用干法處理技術對轉爐煤氣進行處理，其節能降耗效果較為明顯。

2 冶金企業節能減排生產技術發展趨勢

2.1 大型化焦爐的應用

爐型的大小直接決定著煉焦效果，因此，許多冶金企業相繼引進一些大爐型設備，比如某企業為了擴大再生產，購置了7.63m的超大型焦爐，這種焦爐最大的特點是能夠節約大量的電力能源，促進生產效率的提高。而且在生產過程中，全程不會產生對空氣有害的污染物，這恰恰與國家的節能減排的號召不謀而合[2]。

2.2 COREX熔融還原煉鐵技術

COREX熔融還原煉鐵技術始終是冶金科研領域的重點研究對象，顧名思議，該技術是在熔融狀態下，使碳物質轉化成為二氧化碳，進而完成鐵氧化物的還原反應。由此可見，COREX熔融技術能夠大幅減少碳能源的消耗量，為冶金企業節省大量的財力資源。但是，目前，該技術尚處于研發階段，在研發過程中，主要遇到以下幾方面問題：其一是這種技術對塊礦以及煤的質量要求較高，而且符合這一要求的礦山少之又少。其二，COREX熔融還原技術大量使用優質煤與球團礦，這就使高爐的環保性能突顯出來。其三，受到高溫、高壓等惡劣環境的影響，COREX熔融裝置中螺旋給料器、熱旋風分塵器以及閥門等裝置的穩定性受到嚴重影響，COREX設備的使用壽命也將大幅縮減。另外，由于COREX熔融還原技術所需的主原料成本較高，消耗的電力能源量較大，企業所承擔的經濟風險與經營風險也逐步浮出水面。因此，這種技術還需要進一步予以完善，才能在實際應用當中產生良好的應用效果。

結束語：

通過對冶金企業節能減排技術的分析與研究能夠發現：節能降耗是促進企業快速發展，實現經濟效益與環保效益雙豐收的一條有效路徑，因此，冶金企業應當在現有的節能減排技術的基礎上，不斷對節能減排技術進行創新，在實踐過程中，積極采用新技術、新工藝、新方法。操作人員需要樹立起高度的主人公司責任意識與風險意識，與國家節能減排的號召并軌一處，以加快企業的經營發展步伐。

參考文獻：

[1]李吉鋒.冶金企業節能減排生產技術淺析[J].城市建設理論研究（電子版），2016（4）：1397-1397.

[2]董萍萍.冶金企業節能減排管理工作重點探討[J].中國金屬通報，2019（1）：5，7.

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