浅论高炉炼铁节能降耗及资源合理利用策略

刘炳俊

（山东钢铁股份有限公司莱芜分公司炼铁厂，山东 济南271104）

伴随着经济体制的不断革新，市场竞争也越来越激烈，这就让钢铁企业利润获取空间遭到了大幅度的压缩，面临着较为严峻的发展形势。要想在激烈的竞争之中站稳脚跟，相应企业应当在进行高炉炼铁时采取合理的节能降耗措施，并对原有的高炉炼铁技术进行优化，这样才能够有效拓宽自身的发展空间。

1 高炉炼铁时的节能降耗措施

1.1 及时更新与改进相应装置。要想确保在进行高炉炼铁时更为节能以及环保，就应当及时更换落后的装置设备，添加一些新型节能的持续利用装置，这样一来就能够有效达成节能降耗的目的。根据当前信息可知，大型金属冶炼装置和传统小型炼铁炉相比有着更高的效率，且能够有效降低二氧化碳的排放量。同时传统的高炉炼铁装置对能量有着较高的需求，且会产生数量众多的污染气体，可持续运用率相对较低。当前各类冶炼工艺得到了突飞猛进的发展，这就导致了金属冶炼装饰势必会逐步向大型装置转型。采用大型高炉炼铁装置虽然会让企业在短时间之内在成本支出方面有所上升，但从长远角度来看，大型高炉炼铁能够极大地降低污染气体排放数量，有效减少后续的处理费用，且炼铁效率更高，充分符合节能降耗的相关要求，长期受益大幅上涨，故而对相应冶炼装置及时进行更新与改进，能够有效推动生产单位的良好发展。

1.2 优化高炉炼铁流程，循环使用热量。企业要想实现节能降耗的目的，就应当对现有的高炉炼铁流程进行优化，其中最关键的还是对热量进行循环使用。当前这一工艺已经被应用到了各类工业生产之中，也取得了一定的成效。对高炉炼铁进程进行分析能够得知，在炼铁过程之中会产生一定的余热，主要包含了燃烧之后的烟气热量以及相应金属块的余热，其中烟气热量的温度达到了350℃左右，而金属块的温度则高达800℃左右，在能源消耗中占据了较大的比例。相关工作人员应当对这类热量进行回收，并在进行炼铁之前与预先加热处理相应的铁矿石，以此来完成热量的循环使用，最大化地减少能源浪费，这样一来就能够促进企业的可持续健康发展。

1.3 对废弃固体进行循环使用。在进行高炉炼铁时会产生数量众多的固体残渣，其中存在着诸如矿渣等物质符合循环使用的要求，因此相关工作人员应当对废弃固体进行循环使用，以此来实现节能降耗的目的。众所周知在高炉炼铁的过程之中所产生的残渣被应用在去除磷元素的添加物之中，满足循环使用的条件。在循环使用废弃固体之后，能够有效提升资源运用率，减少固体垃圾的排放数量，这样一来能够有效节约能源，降低能源消耗，为实现企业可持续发展奠定坚实的基础。

1.4 采用新型燃料。在进行高炉炼铁时，一般是选择碳作为主要燃料，但对碳进行燃烧很容易对环境较大的污染，进而引发一系列的环境问题。同时在炼铁过程中对碳的需求极大，且碳燃烧效率较高，极易产生能源浪费的现象。要想有效解决上述问题，应当结合新型的技术开发出全新的燃料进行代替。当前部分发达国家已经尝试通过塑料和天然气这类燃料来完成钢铁方面的冶炼，这类能源在我国并未得到广泛的推广，究其原因主要是因为这类燃料的回收率相对较低，无法满足可持续发展的相关要求，因此探寻到新型燃料和资源回收之间的平衡点就显得至关重要。

2 优化高炉炼铁中的喷煤技术

2.1 采用颗粒形式煤炭喷吹技术。法国、英国、美国这类发达国家在进行高炉炼铁时主要使用了喷吹粒煤技术，且使用时间较长，工艺较为成熟，积累了大量的经验。但这一技术在我国并未得到充分的利用，纵观我国冶炼行业，只有莱钢在进行生产的过程之中才采取了这一项技术，且有着较为丰硕的成效，在生产过程中的煤炭比能够达到每吨170 公斤，由此能够看出这一技术具备一定的优势。相比于喷吹粉末性质煤炭技术，喷吹颗粒形式煤炭技术有着以下几个方面的优点：第一，喷吹系统具备较高的安全性能。和粉末煤炭相比，颗粒煤炭在颗粒直径方面有着较大的优势，其表面积远远小于粉末性质煤炭，这样一来就会让进行高炉炼铁时产生爆炸及火灾这类安全事故的概率大幅度降低，有效保障了其安全性。第二，能够大幅节省能源，降低能源损耗。在对颗粒煤进行制造时，所需要的设施设备在耗电量方面相对较低，与粉末煤制造所需的设施设备相比降低了75%的耗电量，且颗粒煤制造设备在烟气入磨方面也远远大于粉末煤制造设备，这也就表明了干燥环境下煤气消耗有了较为明显的减少。第三，对煤炭的种类要求不高，基本上不论何种性质的煤炭资源都能够使用这一技术来完成高炉炼铁操作。第四，工艺较为简易，成本投入较低。根据相关资料显示，在具备同等生产水平这一前提之下，对颗粒煤制造设备所投入的成本支出较低，与粉末煤制造所需的设施设备成本支出相比降低了75%，同时这项技术对相关工作人员的要求并不高，经过几次简易的练习便能够熟练进行操作。

2.2 科学配比煤炭种类及比例。在进行高炉炼铁前，相关技术人员也应当对所需要的煤炭进行种类以及比例进行科学的配比，这样的方式不但能够有效扩大喷煤资源，降低成本投入，还能够充分结合不同煤炭种类所具备的有点，以此来让整体喷煤具备最佳的性能。例如我国莱钢公司便进行了相应的实验，他们在保证喷煤工艺不受到相应干扰的基础之上，深入探究了将褐煤添加至混合喷煤中所产生的效果，重点考虑是否会对其整体燃烧性能产生相应的变化。根据实验结果可知当褐煤含量处于持续上涨阶段时，二氧化碳含量曲线中的峰值不断前移。同时燃烧时间也有了显著的降低，表明有着更高的燃烧效率。产生这类现象的原因主要是由于褐煤有何较低的煤化程度，较高的挥发成分含量以及氧元素含量，且对燃烧的温度要求不高，把褐煤应用至无烟煤中能够产生上佳的助燃效果，进而有效提升喷吹煤粉的燃烧程度。但由于褐煤自身有着较大的水分含量，较低的发热量，尤其是其灰分含量和其余煤炭资源相比更高，这也就使得在实际配置过程中所配入的数量并不多。因此要想让褐煤能够有效应用于喷煤技术之中，就必须采用灰分含量较低的褐煤。

2.3 提升煤粉实际燃烧效率。这一技术主要是指在确保原材料、所用设施设备、相关操作技术以及入炉时的温度这类因素保持一致的基础之上，加强煤粉在风口回旋区中的燃烧速度以及效率，这样一来就会有效提升煤炭的配比，从而有效改善高炉炼铁的外部环境。在燃烧煤粉时，要想让喷入高炉中的粉煤在短时间内充分进行燃烧，应当降低煤粉所具备的着火点，并提升燃烧速度和效率，一般选择在煤粉内添加相应的助燃剂以及相应的催化剂，他们能够让煤粉着火点得到一定程度的改善，进而最大化地提升煤粉实际燃烧效率。当前这一催化剂主要选择了含有锰元素的氧化物，以此来实现相关目标。还是以莱钢集团为例，他们将含有锰元素的氧化物催化剂添加到了粉煤之中，根据实验能够得知，和以往相比喷煤比例上升了8.1kg/t，焦炭比例也下降了10.2kg/t，由此能够看出，这一催化剂确实能够起到一定的助燃作用。

综上所述，当前我国经济发展进程较为迅猛，这也让不同行业的发展面临着一定的挑战，而高炉炼铁行业要想在竞争激烈的市场之中站稳脚跟乃至于拔得头筹，必须要采取合理的措施来实现节能降耗以及资源合理利用这一目标。相关企业要对高炉炼铁技术进行改良与优化，最大化地降低能源消耗，进而提升自身的经济效益，并且也要在满足环保需求的前提之下优化自身的产品结构，有效化解经济发展与工业生产之间的矛盾，实现企业的可持续健康发展。