绿色制造流程工艺在钢铁行业的应用

2019-03-01张向国

冶金与材料 2019年4期

张向国

（山东省冶金设计院股份有限公司，山东济南 250000）

我国不仅是农业大国，同时也是一个钢铁大国，钢铁行业作为我国基础工业中的重要工业之一，它耗能量占中国总耗能量也是相当大的。为此，要想实现绿色环保低能耗量必须要采取绿色制造技术，从而实现绿色制造节能减排的良好目的。

1 钢铁行业绿色制造现状

随着我国综合实力的不断发展，钢铁行业的发展速度也日益增长，绿色制造工艺流程也受到越来越多企业的关注，并纷纷采取相应的技术手段来提高自身的经济效益。首先，所谓钢铁绿色制造主要是指钢铁在生产制造过程中，不仅要充分考虑各个能源介质的耗损程度、污染物的排放量以及各项绿色指标，同时还要充分考虑制造工艺的流程结构、产品结构、能源结构等隐性的绿色指标，进一步降低钢铁产品在设计、制造、运输以及使用过程中对环境的影响、从而实现各项资源充分利用且能源消耗最低的良好目的，这与绿色制造工艺的理念十分相匹配，对提高钢铁企业的经济效益以及社会收益十分有利。其次，文章就绿色制造流程工艺在钢铁行业中的应用，主要是围绕钢铁绿色制造来进行，据相关数据调查表明，未来在2020年我国的钢铁工业可能会实现吨钢综合能耗不大于580kgce的目的，且它的余热资源回收利用率将大于50%，而各类烟粉的排放量均会达到绿色制造的生产标准，为此，未来进一步实现绿色制造钢铁企业必须要时刻以绿色发展为生产理念，并对可持续发展、绿色环境和节能减排进行更加深入的探究与探索，同时采取有效的技术手段来实现绿色制造，我国在此方面均已经取得了较为显著的研究成果以及应用前景。

2 绿色制造流程工艺在钢铁行业的应用

2.1 焦化工序绿色制造创新技术

绿色制造创新技术应用主要涉及焦化、烧结、炼铁、炼钢、轧钢及辅助流程等钢铁生产全过程。其中焦化工序主要是采用大型的筒仓储煤技术来减少煤堆扬尘，或者是利用袋式除尘净化装置来收集车间煤转运、破碎等过程所产生的粉尘，进一步使粉尘排放指标符合生产的要求，从而实现绿色制造流程工艺的目的。而焦化工序又可以划分为大容积焦炉工艺技术、余热回收利用技术、产业链延伸技术，其中余热回收利用技术中的高温高压干熄焦的高效发电技术，不仅可以解决传统制造流程工艺效率低的问，同时也是提高焦化余热的利用率，进一步减少焦炭在炉内的停留时间，

2.2 烧结工序绿色制造创新技术

烧结烟气治理是钢铁行业污染物控制的重要内容。为此，要想实现绿色制造应采取烧结工序绿色制造创新技术。首先，应在源头以及制造程序上做好掌控，例如对于那些固体燃料可以采取厚料层烧结技术，该技术不仅可以降低固体燃料的耗能使其改变原有的强度，同时也有效提高成品率等诸多功效。其次，还应从烟气末端治理技术方面进行入手，它主要包括密相干塔脱硫除尘一体化技术、低温氧化脱硝技术、活性焦脱硫脱硝一体化技术，其中低温氧化脱硝主要是利用臭氧的氧化性，将不可溶性质的低价态氮氧化物氧化成为可以溶解的高价态氮氧化物，并在洗涤塔内部将这些氮氧化物进行吸收，从而实现脱除的良好目的。

2.3 炼铁工序绿色制造创新技术

炼铁工序绿色制造创新技术也是实现绿色制造流程工艺的手段之一，它主要包含高炉煤气干法布袋除尘技术、高炉炉顶均压煤气回收技术、高炉冲渣水余热高效回收技术、高炉水渣超细粉技术。其中布袋除尘技术主要是通过利用各类高孔隙率的织布，对含尘气体中尘粒进行捕捉，此技术适合在缺水地区来使用，不仅除尘阻力小且效率高，更是实现绿色制造的重要途径。高炉冲渣水余热高效回收技术主要是解决钢铁换热系统浊水侧设备的堵塞问题，进一步实现钢铁余热资源能够向城市的供热系统进行集中，该技术不仅实现了二氧化碳、二氧化硫、等气体的减排，同时也使钢铁企业与城市之间能够和谐共处且可持续发展。

2.4 炼钢工序绿色制造创新技术

炼钢工序绿色制造创新技术主要包括转炉煤气除尘技术、钢包在线全程加盖技术。为此，笔者认为为了进一步实现绿色制造应采用该技术进行制造管理。首先，转炉煤气除尘技术包含转炉一次和多彩除尘，所谓一次除尘是指钢铁行业对转炉炼钢过程中所产生的一氧化碳进行净化，并将可以二次利用的资源进行有效回。而转炉多次除尘则是指对转炉炉口冒出的煤气在遇空气后燃烧所产生的烟气进行除尘，从而实现绿色制造流程工艺的目的。其次，在线全程加盖技术的目的主要是减少钢水倒运过程中的温降，进一步提高空包内壁的温度以及降低转炉冶炼过程中所产生的温度，从而实现节能减排绿色环保减少的工艺。

2.5 轧钢工序绿色制造创新技术

轧钢工序绿色制造创新技术主要包括钢坯热装热送技术、蓄热式加热技术、在线热处理技术。首先，钢坯热装热送技术主要是将连铸机在生产过程中所出来的热铸坯进行切割，使其成为具有一定尺寸并使其在高温状态下直接送到轧钢厂。其中连铸坯的入炉温度是轧钢工艺的重要指标之一，它的入炉温度一般不低于400摄氏度。利用该技术不仅可以减少能源消耗，同时也有效降低污染物排放量，从而实现绿色制造流程工艺的目的。其次，蓄热式加热炉则是利用蓄热室余热回收装置，进一步将空气和烟气之间进行来回切换，最大程度上实现将高温烟气所产生的热量进行回收，从而全面提高助燃空气温度的控制效果。