煉鐵冶金環保與節能技術探析

代 維

（河鋼承鋼再制造中心，河北 承德 067002）

煉鐵技術對現代化建設和環保具有重要意義，因此，鋼鐵企業應完善煉鐵冶金技術，改進環保節能技術，將現代化技術引入煉鐵工藝中，以提高鋼鐵企業的環保效率。企業要積極面對現狀，客觀對待煉鐵中廢氣廢水等污染物現狀，要著力運用現代化創新手段，以節能技術為重點，降低焦比與燃料比，建立余熱回收機制，降低各工序能耗，進而提高企業環保質量，降低能耗。本文首先闡述了煉鐵冶金行業發展中的環保與節能技術應用現狀，分析了煉鐵冶金行業發展中存在的問題及其原因，并詳細探討了煉鐵冶金環保與節能技術應用的策略。

1 煉鐵冶金行業發展中的環保與節能技術應用現狀

從當前煉鐵冶金行業的發展現狀進行分析，關于行業發展中環保與節能技術的應用現狀，宏觀分析整體的發展現狀較為良好，為企業的穩定發展及金屬資源的有效生產奠定了良好基礎。但從具體的生產細節方面分析，由于生產設備原因、管理原因及能耗原因，當前煉鐵冶金行業在發展中，關于節能環保管理工作的開展，還存在如環境污染、能耗高及監管難度大的問題，因此，未來在煉鐵冶金行業的發展中，關于環保與節能技術的應用，企業還應從加強上述存在問題的改善和優化方面進行發展。

2 煉鐵冶金行業發展中存在的問題

（1）大氣污染。煉鐵冶金行業在發展中，由于其在生產作業中消耗了大量的煤炭資源，因此在實際生產作業中，大氣污染為主要存在的問題。大氣污染現象的出現，對區域氣候環境質量造成了極大的危害，還造成了一定的酸雨現象及土地板結化現象，對區域生態環境治理及農作物的正常生長造成了極大的危害，不利于區域生態環境及社會秩序的穩定發展，同時大氣污染現象的出現，也造成了治理難度大、治理周期長及安全危害大的現象。

（2）水源及粉塵污染。煉鐵冶金作業在實施中，產生了大量的廢水及粉塵，廢水及粉塵在排放傳播過程中，對區域氣候環境及廠區職工、區域居住人員的身體健康造成了極大的危害。廢水的排放也造成了一定的水源污染現象，對于區域水資源的合理應用及水域生態平衡的保障，均造成了一定的影響。此外，企業在發展中由于粉塵的出現，導致職工出現了較多的職業病現象，如塵肺、呼吸道疾病，對企業的穩定經營發展及職工健康保障造成了較大的影響。同時由于粉塵的傳播屬性，其在持續傳播過程中，也造成了區域氣候環境質量的下降，對區域宜居性造成了較大的影響。

（3）土壤污染。煉鐵冶金生產作業中產生了大量的礦渣廢渣，該類物質的長期堆積造成了一定的土壤污染現象。廢渣的堆積，對企業的土地資源合理應用及土地成本的合理分擔，也造成了一定的影響，不利于企業的穩定經營。另外，固體廢渣的堆積，在產生土壤污染的同時，經過長期堆積產生的滲濾液，對地下水及區域空氣質量也造成了一定的影響。同時由于該類問題的處理周期長，處理難度大，因此在實際發展中的處理成本較高，對企業的收益保障及企業的生產運營成本控制均造成了一定的影響。

（4）高能耗。煉鐵冶金行業在發展中，從其生產作業工序及生產作業環境需求進行分析，高能耗為企業發展中主要存在的問題。其中高能耗問題主要表現為煉鐵冶金生產中對電能、煤炭資源的需求量較大，且為持續性的資源需求。高能耗現象的出現，對企業的生產成本控制及企業的實際收益控制，均造成了較大的影響。此外，高能耗現象的出現，也造成煉鐵冶金企業在發展中，受限于電價、煤炭價格的市場波動，從長遠的發展角度分析，該類現象的出現，造成行業創新能力弱，市場環境復雜，競爭壓力大。

3 煉鐵冶金行業發展中問題的原因

（1）規?；潭炔桓?。與國外鋼鐵企業相比，我國鋼鐵企業規模較大，但中小鋼鐵企業占很大比重。長期以來，國家相關部門不斷提升在冶煉領域的環保力度，出臺了許多辦法和措施促進節能減排，但由于有很多中小規模的冶煉企業，從整體上拉低了我國在冶煉領域的節能減排水平。由于這種布局分散，發展水平參差不齊，一些中小型冶煉企業在節能減排方面的技術未得到長足發展，甚至落后于一些技術發達國家多年。

（2）冶煉設備落后。從技術上來說，我國冶煉企業的相關技術和設備的大規模生產取得了很大的進步，在很大程度上確保了冶煉行業的節能減排，但相較于世界上的一些技術發達國家和地區，這方面的差距較明顯。冶煉設備的大型化問題仍廣泛存在于我國的冶煉企業中，這也是我國在冶煉領域的節能減排工作所面臨的一大難題。需在以后工作中，重點向這個方面傾斜，從技術和設備方面做好節能減排工作。

（3）技術裝備不足。隨著科技的發展和信息化時代的全面到來，各種各樣的新工藝、新材料、新設備及新技術逐漸應用于鋼鐵企業中，冶金行業的生產流程越來越自動化和智能化，可有效減少人力資源的投入，降低人力成本，提高鋼鐵企業的經濟效益。從實際情況來看，雖然我國各大鋼鐵企業已重視起冶金領域的節能環保技術，并引入一系列新的技術和設備進行生產工藝的升級優化，但從全國整體行業發展現狀來看，我國冶金技術、冶金工藝、冶金管理方法及冶金設備等方面仍存在各種各樣的問題，無法滿足當前節能環保的技術需求。尤其對一些處于行業前沿的設施設備及節能環保技術來說，還未在我國冶金企業獲得廣泛的應用及開發，從而造成我國冶金行業與世界發達國家間的差距越來越大。

4 煉鐵冶金環保與節能技術應用的策略

（1）大力研發和推廣節能新工藝新技術。煉鐵過程中,能耗高的環節主要在焦化、燒結兩個環節。節能環保技術的研究也應主要集中于這兩個方面,焦化工序可集中于焦爐大型化的技術改造,如采用節能環保技術,包括爐型結構和四大車連鎖技術,計算機控制爐溫技術、美鋼聯低水分熄焦工藝等。同時采用裝煤除塵環保技術,建立煙塵控制和廢水零排放機制,降低焦化工序的能耗,提高環保技術水平。對燒結工序來說,目前采用“厚料層-燃料分加-小球燒結”工藝,將料層厚度、混合料粒級、煤粉外加比例進行調整,從而降低固體燃料消耗量。

高爐高效化生產首先體現在高爐的大型化上,因此對原有的高爐,可進行擴容改造,提高我國高爐平均容積,同時提高高爐利用系數,采用高富氧率等措施,建立現場大型制氧裝置,建立多氧氣管路并聯機制,為高環保低能耗提供有利的硬件基礎。

（2）優化高爐焦比和燃料比。高爐煉鐵工藝中燃料消耗是主要能耗，所以企業需引進現代化先進技術降低焦比和燃料比，從而減低煉鐵工藝中燃料消耗和風耗，起到保護環境作用。工藝降低焦比和燃料比，可采用燃料分加、厚料層操作方法，還可采用大型化燒結機，將整個系統中技術進行改造，提高煉鐵過程高效利用狀況。對過篩進行改造，可改善焦炭和燒結礦的過篩效果，經過篩后就會大量減少粉末顆粒，強化高爐冶煉效果，才能做到改善煤氣。優化高爐焦比和燃料比還可通過提高風溫，為大噴煤量提供條件，促使鼓風機高爐熱量被高效利用，現代化技術中雙預熱技術和矩形陶瓷燃燒器技術等，都可用來提升焦比和燃料比。

（3）減少動力資源的消耗。減少動力資源的消耗是降低煉鐵能源消耗的一個重要途徑，可改建高爐鼓風機，使鼓風機能與高爐系統最大程度地匹配，還要盡可能地對鼓風機進行排風操作，使鼓風機本身的消耗可降低。同時，還可應用技術手段減少冷卻水的消耗，可在制冷站設置冷卻水系統，提升冷卻水的循環效率，使冷卻水能在封閉狀態下運行，從而有效降低廢水排放量，防止廢水及廢氣對周圍環境造成的污染，達到冷卻廢水零排放的目的。

（4）規范煉鐵冶金生產作業工序。無規矩不成方圓，煉鐵冶金生產作業中，涉及較多的生產機組裝置，其中從各機組的運行銜接方面進行分析，機組間的功耗損失過大，造成的冶煉系統能耗過高，生產成本過高的現象較為多見。該類現象的出現嚴重影響了煉鐵冶金生產效率，對企業的經營收益及企業的對外競爭力也造成了一定的影響。因此規范其操作流程，對煉鐵冶金環保與節能技術的實施及環保節能效果的發揮意義重大。具體關于規范操作流程措施的實施，生產企業可從多方面進行控制：首先，提升生產作業人員的專業技能培訓，并實施定期的技能測評及相關績效考核作業，以此確保生產作業人員生產技能的合格性，同時降低因人員專業技能不合格，造成的違規操作，引起的機組能耗過高，產生的一系列不良現象。其次，減少高爐防風作業，以此降低系統熱損耗。最后，建立循環水冷卻系統，以此降低水源的消耗量，最終達到規范作業流程，降低系統能耗，以及提升生產作業效率的目的。

（5）落實系統熱能回收應用。煉鐵冶金生產中產生了大量的熱能資源，其中較多的熱能資源，因系統機組中不具備相關回收系統，造成了大量的熱損失及能耗損失的現象，極大地影響了能源應用效率，此外也造成了較大的資源浪費及成本增加現象。因此在煉鐵冶金作業中，為合理發揮環保與節能技術的應用效果，落實系統熱能的回收應用，則為冶煉系統環保節能技術實施中的主要改造措施及優化策略。具體實施中可通過建立熱源回收系統，通過回收煙道氣熱源、蒸汽熱源、系統余熱，進行發電、降溫及廠區供熱作業，同時結合回收熱源氣，進行系統點火空氣的供應，以此達到提升資源應用效率，降低系統運行成本，以及增強企業實際收益的目的。

綜上所述，資源消耗和環境污染問題已成為人類發展的一個關鍵問題，嚴重影響著人類社會的可持續發展。因此，必須加強生態環境保護和能源消耗控制。冶金行業是能源消耗和環境污染的重災區，因而要采取有效的手段和措施，對行業進行整體控制及節能減排，從而促進社會經濟健康、穩定、可持續發展。