钢铁冶金系统节能技术探讨

薛素平，孙亚君

（广州市万保职业安全事务有限公司，广东 广州 510630）

钢铁冶炼行业中，能源消耗量逐渐递增，主要是由于钢铁冶炼企业不断增加，钢铁产能也随之增长，导致能源消耗不断递增。面对此种情况，需要加速钢铁冶炼节能技术，降低能源消耗，这也是企业转型升级的有效途径，能够在激烈市场中占据一席之地。

1 节能技术在钢铁冶金中的重要性

钢铁行业由于耗能高、污染多的特征，被国家广泛关注，我国环境保护力度持续加大。为减少污染，降低能源消耗，需要钢铁冶炼企业合理使用节能技术，通过多项节能技术来降低能源消耗，方可符合国家对钢铁企业的新政策标准。钢铁企业在国内外市场竞争激烈，在此形势下需要提高自身生产工作效率，优化产品质量，降低能源消耗，方可占据一席之地。钢铁企业通过降低能源消耗来节省生产费用，提高生产效率。由此可知，节能技术在钢铁冶金企业发展中有着重要作用。

2 影响钢铁冶金生产的节能因素

2.1 不同燃料比影响钢铁耗能

钢铁生产的工序会影响能耗，但各种工序产生的能耗不同，例如在钢铁冶炼流程中，焦比消耗的能源占据总能源的一半以上，煤占据的能源的1/5,而煤气会占据总能源的1/10，因高炉炼铁需要的能量大部分来源于燃料中碳素能量，高炉炼铁的剩余热量一般是来风热产生思维热量或者是化学反应产生的热量，由此可知，不同的燃料比会让钢铁冶金流程耗能出现差异。

2.2 高炉煤气影响能耗

在焦化过程中，能源消耗受高炉煤气影响，消耗量一般在总消耗量占十分之一，高炉煤气的消耗量和结焦时间有直接联系，结焦时间长，高炉煤气消耗量增加，结焦时间短，高炉煤气消耗量减少，但也会让焦炉设备受到影响，因此需合理地把结焦时间进行调整。

2.3 利用余热

我国加大重视节能减排力度，在此方面获得显著成就，钢铁冶金企业也已经提高了能源的利用率。在我国的大中型企业中，已提高高温余热利用率，但对于中低温余热利用却不理想。中低温余热是通过预热助燃气体，也就是企业将中温烟气直接排放到大气中，未立即使用。炼铁系统耗能在钢铁冶金流程占据总耗能的70%，而炼铁的耗能流程中的50%热能未被充分使用，致使余热浪费。因此在我国的钢铁冶金企业中，未充分利用中低温余热。

3 分析和改进钢铁冶金行业余热利用

第一，我国钢铁冶金企业未充分利用余热，回收余热利用率较低。据统计，余热使用率仅占不到50%，发达国家余热使用率高达90%，因此我国回收余热的潜力巨大，在今后的发展中利用余热将为我国带来可观的环境效益和经济效益，在今后发展中将科学技术和我国国情相结合，开拓余热使用区域，在发展中创新技术和设备，一方面推动企业经济发展，一方面有利于国家实现节能减排目标。第二，钢铁企业加大实施节能减排工作。我国政府会定期的为一些企业提供技术支持和充足的资金，由于经济发展快，设备与技术也在改革和创新，对企业而言，引入新设备和技术会加大资金投入，某些中小型企业缺少国家资金和技术扶持，无法引进新的设备，因此我国仍需要加大资金支持，在余额使用上不但需要加大资金扶持，同时也需要严格监督企业后期发展，支持企业开发利用余热技术。综上所述，我国的钢铁冶金余热使用率低，设备技术比较落后，需要独立研发新型技术，保证新型技术、设备和周围的环境、市场发展相适应，引进国外的先进技术。

4 钢铁冶金生产节能技术要点

4.1 减小高如煤气耗能

由于高炉煤气能源消耗和结焦时间有着直接关联，因此可选择使用减小结焦的方式缩短高炉煤气耗能。通常状况下，应让配合煤水分比14%小，方可缩短结焦时间，让其稳定在18h 左右。通过调节焦炉热工，比如调整空气过剩系数α，来降低能耗。当加热焦炉煤气的时候，需将α 从1.6 改变为1.3。在加热高炉煤气时，需把α 从1.2 改变为1.1，从而起到焦炼焦能耗少的目标。

4.2 减小燃烧比

第一，加强原燃料质量。工作人员需要优化原燃料质量，加大监控力度，设置监管关卡，保证原燃料质量。实施自动化监测装备与人工监测技术来监督原燃料，保证生产可以符合标准。为让炉矿稳定运行，需要提高高炉燃料的燃烧比，防止炉内的原燃料粉末含量高，在炉内逐渐减少燃料粉末，假如原燃料下落，则代表将会出现二次粉化现象。第二，提高风温。通过改善风温来改变燃料比，也就是风温降温100 ℃，燃料笔可提高14 kg/t，但同时需要注意风温，若是风温太高会影响生产系统的安全性，因此要从整体考虑安全性和稳定性，适当的调整和控制风温，确保其小于1300 ℃下；第三，提高富氧率。在高炉生产中，通过提高富氧率来改变燃料比，高富氧率可以保证风口区的燃料正常燃烧，从而改善高煤料置换比例。并且在富氧率高的基础上，减少燃气产生量，因此随着燃气热量的损失也会不断减少。当富氧率提高时，燃料比在下降，通过设定富氧率比及时调整和补充富氧量，降低燃料比和能耗；第四，加强炉顶煤气压力。炉顶煤气压力小于10 kPa，则燃烧比降低0.4%。若是炉顶煤气压力增加，则会降低煤气流速，若是停留炉内时间变长，则会为煤气和燃料接触传递更多热量，并且加速铁矿石发生还原反应，让其能够彻底反应。

5 钢铁冶金生产节能发展方向

5.1 国家角度

第一，合理掌控钢铁工业生产规模；第二，国家加大扶持能源综合利用率政策，加强企业技能改革的积极性；第三，加大钢铁的循环经济系统，开展可持续性发展措施，节省材料和资源，保证钢铁企业有着良好的发展趋势，节省生产费用，研发出新型的高强钢材，节省钢材消耗量。

5.2 行业角度

改善钢铁行业标准，杜绝高耗能和污染、无资源；第二，加速钢铁企业重组，钢铁产业应提高集中度，发挥出最佳的规模效应；第三，适当调整钢铁产业的布局结构，改善产业布局；第四，创建行业间的交流体制和平台，定期组织学习和交流。

6 结 语

综上所述，在我国相关规划中，应把“绿色发展”作为我国发展的长远目标，钢铁企业需要遵守国家有关政策，实施绿色有效的节能措施，提高化石能源使用率，降低企业成本与能源消耗，实现真正意义上的升级，打造钢铁行业绿色节能技术。