轉爐煉鋼生產過程節能降耗問題的探究

渠松濤

（江蘇省連云港市灌南縣亞新鋼鐵煉鋼廠，江蘇 連云港222000）

1 國內鋼鐵行業的消耗情況

鋼鐵行業一直是各行業中能源消耗排行榜首位，鋼鐵行業每年消耗能源占總消耗能源的10%—15%，電力消耗量在工業電能消耗總量11%—17%，水源消耗量占工業用水消耗總量9%—13%。中國能源消耗問題遠比發達國家比較嚴重，我國鋼鐵行業存在明顯的三個短板問題：原材料消耗大、二次能源利用率低、廢鋼利用率低。鋼鐵行業想要維持市場供需平衡，就必須要降低能源的消耗，需要加大進口儲備間接能源消耗的產品；需要從各煉鋼企業生產過程中直接降低能源消耗；需要宏觀調控各部門的能源消耗，推動鋼鐵行業邁上綠色發展的新臺階。

2 簡要分析轉爐煉鋼生產過程中節能降耗的重要性

轉爐煉鋼工序已經成為煉鋼企業生產車間中不可缺少的操作流程之一，轉爐煉鋼雖然是現代化鋼鐵生產過程中消耗能源最少的，但是鉆爐煉鋼工序直接消耗、間接消耗、回收消耗的能源均是二次能源，在生產過程中一旦管控不當，就會發生大量的蒸汽熱能、成水熱能浪費嚴重的情況，非常不利于煉鋼企業的發展。節能降耗技術運用在轉爐煉鋼過程中，可以有效緩解我國能源緊張的局面，有效遏制能源消耗總量的增長；可以明顯降低原材料的采購及制造成本，進一步縮短實現節能降耗、降本增產目標的實現距離；還可以合理控制廢水、廢氣、廢物的產生，降低污染源的排放量，有效緩解全球環境污染情況。

3 轉爐煉鋼過程中運用節能降耗技術面臨的問題

3.1 攻克轉爐煉鋼的能源消耗難關

由于轉爐煉鋼工序消耗的直接消耗、間接消耗、回收消耗的能源均是二次能源，因此想要貫徹落實節能消耗的目標，就需要降低直接能源消耗、間接能源消耗，還需要推升回收能耗的利用率。因為轉爐煉鋼過程中氧氣、電力能源消耗比較多，因此需要運用節能降耗技術來有效控制氧氣、電力的能耗。當前攻克轉爐煉鋼過程中能源消耗難關的方法主要有以下幾點：其一，通過優化操作技術、規范操作流程的方式，有效控制電能的消耗，提升溫度控制的達格率。其二，大批量采購新型的攜帶儲能容量的煉鋼設備，引入最先進的節能減排煉鋼技術，既要提升鋼材出產效率和質量，又要降低能源的消耗。其三，采用定期培訓的方式，提升工作人員的實操技術水準，明顯縮短實操技術兩極化的距離，以穩定的操作技術，提升降溫控制效果。

3.2 提升二次能源的回收利用率

由于轉爐煉鋼生產過程中可以收集到的可回收能源只有煤氣、蒸汽，因此需要采用先進的技術來提升煙氣能源的回收利用率，實現煉鋼企業生產過程中節能降耗的目標。

1）煤氣回收技術分析。現階段，中國鋼鐵市場中主要采用的轉爐煉鋼煤氣處理技術主要有以下兩種：其一，濕法除塵技術。其二，干法除塵技術。本文將簡要闡述一下濕法除塵技術，濕法除塵技術的原理是通過PLC程序控制相關技術實現提升煤氣回收率的過程。技術人員需要通過計算機程序來控制煤氣回收過程，盡可能過多的保留煤氣所釋放的熱能，提升煤氣的回收總量，實現節能降耗的目標。值得一提的是：濕法除塵技術的操作要點是技術人員在正式開始計算機遠程操控之前，需要對爐口進行壓強調試，保證爐口壓強差在±20 Pa之間，允許轉爐煉鋼生產過程中壓強幅度范圍在±5 Pa之間，便于更好的管理控制升降罩。

2）煤氣顯熱技術分析。目前，中國鋼鐵市場中主要利用余熱鍋爐對煙氣進行蒸汽回收，之所以選擇利用余熱鍋爐，是因為余熱鍋爐具有節能、最大限度利用余熱的優勢。余熱鍋爐的作用原理是：技術人員預先設定儲熱器的壓力閥，確保儲熱器可以平穩運行。當儲熱器出現運行故障后，技術人員需要及時關閉調節閥有效控制故障范圍，將損失降低到最小化。這種方式不僅可以升華蒸汽的品質，還可以最大化回收蒸汽，推動煉鋼企業邁上綠色發展的征程。

3.3 應用除塵系統變頻改造技術

除塵系統變頻改造技術是節能技術的一種表現形式，具有提升設備平穩運行的性能、提升各設備之間的適應性等優勢，可以有效降低設備的運行故障幾率，降低設備運行期間能源的消耗。除塵系統變頻改造技術運用在轉爐煉鋼過程中的目的：一方面可以有效改善轉爐煉鋼過程中環境的高溫、高要求情況，還可以提升鋼材生產量、降低能源的消耗。

4 實現轉爐煉鋼過程中節能降耗的對策建議

4.1 添加轉爐廢鋼用量

之所以我國鋼材行業廢鋼使用量逐年增加，是因為廢鋼是轉爐冷卻效果最好的冷卻劑，技術人員想要貫徹落實節能降耗的政策，就必須要通過增加廢鋼用量來降低直接原材料的使用量，降低直接原材料的采購成本，節省煉鋼輔助材料的用量。值得特殊強調的是：廢鋼需要分類存儲，其中合金鋼、非合金鋼需要單獨存放，確保廢鋼可以合理使用，提升廢鋼的使用率，以廢鋼為原料確保冶煉的鋼鐵達標，降低冶煉出廢品的幾率。

4.2 選擇適宜的裝入量

之所以要明確規定轉爐煉鋼過程中每爐次中裝入的金屬料總量，是因為每爐爐次的廢鋼和鋼水的裝入量均是標準的，一旦煉鋼企業工作人員在每爐中廢鋼和鋼水的裝入量超出標準總量，必然會出現攪拌不均勻，難以換化成廢渣，造成鋼材不必要損失；一旦煉鋼企業工作人員在每爐中放入鋼廢鋼和鋼水總量小于標準容量，雖然可以順利完成鋼材生產任務，但是會剩下許多鋼材，會造成剩鋼不必要浪費。也就是說：工作人員需要嚴格按照技術人員提供的每爐次計劃書標準放入鋼水和廢鋼的用量，確保后面工序可以有力有序的開展。

4.3 加強原材料質量的控制

原材料的質量直接關系到冶煉的復雜程度，直接關乎煉鋼技術的應用效果。如果原材料質量不達標就無法發揮出冶煉技術的應用效果，造成鋼筋質量不符合相關規定標準，增加鋼筋報廢幾率，白白浪費投入的生產成本和原材料成本。煉鋼企業想要更好的落實節能降耗政策，需要購買質量優良的原材料，有效降低資源的消耗，提升煉鋼企業的獲利能力。

4.4 選擇并應用切實可行的造渣方法

通常情況下，轉爐煉鋼的造渣方法有三種，第一種單渣法，單渣法是煉鐵企業中運用最廣泛的一種方法，單渣法有一個實踐難題是對工作人員的要求比較高。第二種雙渣法以及雙渣留渣法，雙渣法在冶煉低磷鋼期間，會增加中途倒渣的工序，雖然又給工作人員增加了煉鋼任務量，但是可以有效控制低磷鋼中的磷含量。第三種雙聯法，雙聯法應用比較少，雙渣法并不適用于冶煉低磷鋼，卻非常適用于冶煉超低磷鋼。

4.5 減少噴濺事故的發生次數

轉爐煉鋼過程中經常會發生金屬噴濺、泡沫噴濺、爆發性噴濺的現象，之所以會發生噴濺事故，是因為氧氣槍的槍位控制不當而引起爐渣化渣效果不理想。值得一提的是：不論是哪一種噴濺均會造成金屬元素的損失，一方面變相增加投入成本，另一方面嚴重影響低磷鋼的成品中磷元素的去除效果。

4.6 縮短冶煉周期

工作人員在轉爐煉鋼過程中一旦出現操作失誤，促使氧槍的槍位過高，發生泡沫噴濺事件，造成爐渣化渣性不好，不能在進行后面工序操作。工作人員需要進行倒爐倒渣工序，在倒爐倒渣過程中必然會降低爐內溫度，導致后面工序不能按照原計劃進行。技術人員想要實現節能降耗、降本增效的目標，就必須要優化相關流程，提前做好各工序的準備工作，宏觀調控各工序的生產節奏，避免生產節奏的紊亂造成能耗增。

5 結語

鋼鐵行業經濟是國內經濟不可或缺的組成部分，最近幾年鋼鐵行業正處于綠色轉型的關鍵時期，煉鋼企業想要提升鋼材生產總量的前提下，降低投入成本，就必須要始終貫徹落實節能降耗政策，更好地控制原材料的使用率和回收利用率，提升產品的質量，滿足鋼材市場的需求，保持鋼材市場需求平穩。