冶金工艺中的节能减排技术研究

王芳

摘 要： 为了更好的在冶金生产过程中能够利用有限的资源创造出更大的价值，还可以将对环境的破坏降到最低，针对钢铁工业各个工艺环节分析，利用先进的科学技术，对生产中的二次能源回有效的回收在利用，最终达到降低能源消耗，减轻环境污染的目的。目前大部分钢厂已经将二次能源回收工艺应用到了生产过程中，并取得了一定的研究成果。

关键词： 冶金；节能；减排

【中图分类号】 TF11 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879（2018）11-0191-01

近些年来， 我国的钢铁工业有着突飞猛进的发展，2013 年我国的粗钢产量达到 7.82 亿 t， 这个数量已超过了全球产量的 50%。 如此巨大的产量，使钢铁行业成为所有工业中的能源消耗大户。 冶金行业总的能耗量已经占到我国总能耗的 12%～15%，能源消耗的同时不可避免地会带来大量污染物的排放。 钢铁生产时排放的工业废水、工业粉尘和二氧化硫总量分别占全国工业污染物排放总量的 10%、15%和 10%[1]。 所以，怎样实现现冶金工业的节能减排对我国能源及环境方面意义重大。 这样不仅关系到钢铁行业的自身经济利益，而且对环境保护和实现社会可持续发展的战略目标尤其重要。

1冶金节能减排技术

1.1干熄焦技术的应用和研究。

干熄焦是冶金工业中炼焦的一种新兴工艺。 其工作原理是利用惰性气体冷却熄灭从炼焦炉推出的温度为 1 000～1 050 ℃红焦。烧的炽热的红焦由干熄炉炉顶送入，向下降落，与干熄炉底部向上鼓入的惰性气体进行逆行换热， 因此熄焦车要承受急冷急热和磨损腐蚀的考验[2]。 冷却焦炭的同时将惰性气体加热到 800 ℃左右。 高温的惰性气体用于加热干熄焦锅炉内的热水，使其变成水蒸气，用来发电或供热，因此回收了大量的红焦炭的显热， 达到了节能的目的。 此外，干熄焦系统产生了大量水蒸汽，也降低了动力燃煤锅炉的负荷，大大减轻了[3、4]煤燃烧所产生的污染物，更有效的降低了对环境的污染。 同时，用惰性气体冷却红焦碳不仅提高了焦炭的品质， 与湿法熄焦相比，节省了大量的宝贵的水资源。因此干熄焦技术同时具有节能和环境保护的作用，很值得推广。而一直以来， 干熄焦工艺中焦炭的烧损率一直备受关注， 而通过控制循环气体中的水蒸气以及可燃气体的量等因素可以降低焦炭的烧损率。 同时干熄焦耐材的使用寿命问题是急需攻克的技术难题。

1.2高炉节能减排技术。

在冶金领域中， 高炉炼铁能耗在所有工序中是最大的， 因此高炉节能减排技术的应用对整个冶金工业至关重要。而目前精料技术，高炉煤气余压发电（TRT）工艺，高喷煤技术，高炉煤气回收发电技术，喷吹焦炉煤气等技术已经得到了成熟应用，并取得了较好的节能减排效果。 但是，随着能源与环境问题的日益严重，更加环保节能的技术亟待开发。

1.3转炉煤气回收技术。

转炉主要用于生产碳钢和合金钢]，而生产过程产生的煤气是很好的二次能源。其中，焦炉煤气可供民用和焦化厂的自用；高炉煤气可以用于烧结点火和发电[18]。 而在钢铁工业中，转炉工序的能耗与世界水平相差最大。 转炉炼钢过程主要是吹入氧气使铁液中的碳氧化物以气体形式放出， 将碳含量降低到规定水平。 而生成的碳的氧化物混合气体中 CO 含量可达 60%以上，因此热值远高于高炉煤气。 回收转炉煤气是减轻空气污染，降低能耗，实现负能炼钢的有效手段。 目前转炉煤气回收普遍采用的是干法回收净化系统。转炉煤气进入系统后，首先被气化冷却烟道冷却，流入蒸发冷却器，被雾化喷嘴喷出的水蒸气冷却和水雾团聚沉降粗除尘， 然后进入电除

尘系统精除尘。 达到回收煤气标准的，冷却至 70 ℃

以下，加压后储存到煤气柜，供用户使用。 干法回收净化系统因其具有能耗低，耗水量小，净化效率高， 回收煤气量较大等特点而备受青睐。

1.4燒结余热利用。

烧结工序的余热回收利用]是一种实现冶金过程节能减排行之有效的途径。 烧结余热主要由烧结烟气显热和环冷机废气显热组成。 主要有 4 种利用方式：①利用环冷机冷却废气或烧结烟气余热在点火器前对烧结料层进行预热；②将中、低温冷却废气作为助燃风送到点火器， 进行热风点火；③利用冷却废气循环实行热风烧结，直接回用于烧结过程， 降低烧结工序能耗；④利用余热锅炉回收烧结烟气或环冷机冷却风余热， 所产蒸汽用于预热烧结料及生活用汽或进行蒸汽发电。

当今针对烧结余热的利用主要集中在冷却机余热的回收上，技术已经比较成熟，而且取得了一定的效果。 但是烧结烟气虽然温度较低，但是数量很大，疏于对这种低温热源的利用，导致了整体烧结余热回收效率偏低。 为了实现能源回收效率最大化，针对烧结余热固有的特点，提出了按能级匹配的回收原则，即逐级回收，梯级利用。 把冷却废气和烧结废气的热量分级回收，把能级较高的余热用于加热余热锅炉， 生产蒸汽用于并网使用或发电；而能级较低的余热返回烧结工艺，用于对混合料层的预热、热风点火助燃和热风烧结。 这种针对烧结废气和冷却废气分级回收的技术，梯级利用不同能级的余热资源，回收效率显著提高，节约效果明显。

2结论

一个国家工业的发展离不开冶金行业，而冶金工业要发展，就必须要变革，滞后的生产工艺必然要淘汰。 在当今竞争激烈的市场经济的大环境下，企业要生存就要依靠先进的技术减少生产能耗， 降低生产成本；面对全球环境恶化问题的严峻形势，作为企业要发展绝对不能以牺牲环境为代价。 现如今针对冶金过程产生的二次能源和资源的回收，是实现冶金工业节能减排最为行之有效的方法，所有企业必须认识到节能减排对其生存发展的重要性，节约资源，回收二次能源， 减少污染物的排放，才是冶金行业乃至整个工业社会实现可持续发展的必由之路。

参考文献

[1] 秦亮， 徐玉松. 浅析我国冶金行业节能减排现状及对策 // 第十七届 （2013 年） 全国冶金反应工程学学术会议论文集 （下册）[C]. 太原：2013： 986-992.

[2] 黄平， 李军， 吴恩辉， 等. 熄焦车板用低成本含钒铸钢的开发研究及生产实践[J]. 铸造技术， 2015， 36（6）： 1380-1383.

[3] 丰恒夫. 我国干熄焦技术应用现状与创新 [J]. 河北冶金， 2015 （4）： 1-4.

[4] 张安. 高炉煤气余压回收设备探讨 [J]. 冶金动力， 2014 （12）： 22-24.：