钢铁冶炼系统中的节能技术应用探讨

崔磊 王亚男 张光兵

摘要：钢铁工业在我国是基础工业之一，随着我国经济的快速运行，社会不断发展，社会中各行各业对于钢铁工业的需求不断增加，但是能源消耗的问题日益突出。由于钢铁是耗能的产业，能源又是国家经济发展的基础，因此，钢铁工业中节能技术应用成为实现钢铁工业节能减排的关键技术。本文基于此，先对钢铁冶炼系统的节能现状进行分析，然后探讨节能技术的应用，以期能够为钢铁冶炼节能提供参考。

关键词：钢铁冶炼;节能技术;节能减排

引言

在我国的经济建设发展的过程中，钢铁工业对于促进经济的发展有非常重要的作用。随着我国经济的不断发展，钢铁工业的需求量不断上升，在钢铁工业生产过程中的能源消耗变得越来越多。同时很多的能源都是不可在生的能源，因此，我国面临着能源危机的问题。如果在钢铁冶炼系统中做好节能减排的工作，那么不仅可以使得钢铁冶炼的工序減少，而且可以降低钢铁冶炼的成本，减少钢铁冶炼对环境的影响。在钢铁冶炼的过程中做好节能工作是具有重大意义的。

一、钢铁冶炼的现状

（一）钢铁冶炼系统的节能初见成效

近些年来，由于我国不断推出政策支持节能减排，对于钢铁工业在制作过程中的节能减排的重视程度不断提升，因此，在国家各项方针的指引下，我国的钢铁行业的节能减排工作开始高效的落实运行。第一，钢铁企业逐步建立能源综合管理的体系，钢铁企业中的节能减排意识非常高，在国家相关政策的指引下，钢铁企业的各项节能目标以及执行的指标变得清晰明确。钢铁企业只需将各项的优质资源进行分配把控，不断推进能源改革的工作。第二，由于国家层面重视能源的问题，因此企业也逐渐将节能的问题放在企业发展过程中的重要位置。钢铁行业开始将先进的节能技术引进，对于钢铁冶炼过程中的耗能问题进行影响因素分析，并开始进行有针对性的解决以及控制。目前还有很多的企业在钢铁生产的过程中将能源回收、二次利用等理念融入钢铁冶炼的过程中，促使钢铁行业的能源得到高效的利用。根据相关的调查研究显示，如果想要使得钢铁行业的节能效果提升，利用先进的节能技术是非常重要且关键的。我国的钢铁冶炼系统的节能工作的效果体现在钢铁企业自己所设立的环保指标等方面。例如钢铁企业的烟尘排放量指标、固定的废弃物排放量、粉尘的排放量以及新水的消耗量等各项指标的优化，这充分说明钢铁冶炼所造成的环境压力在不断的减小。我国的钢铁冶系统中节能的工作尽管已经取得了一定的成效，但是当前我国当前的钢铁冶炼发展的过程中依旧存在节能发展不平衡的问题，因此钢铁的企业仍然需要不断的挖掘探索新的节能环保的方法和措施。

（二）与发达国家的差距

我国的钢铁企业的发展存在不平衡的问题，各个钢铁企业的发展水平不一致，有些企业的发展已经走向了国际化，但是还有很多的企业正处于发展的初期，很多的钢铁企业的发展与其他国家的企业差距非常大。这种差距主要体现在：第一，新水的消耗量存在差距，不同的企业对于水资源的利用率是不同的，由于各个企业在利用水资源时的技术不同，因此，水资源的利用率存在差距。第二，治理层面，国外他们对于钢铁冶炼的过程中造成的污染问题会进行大范围、全过程的治理，治理的深度大。第三，设备以及技术上的差距。由于我国的钢铁企业中运用先进的设备的企业数量不多，在钢铁冶炼的过程中所造成的能源消耗程度不一样。由于企业之间的发展理念层面的差距，在不同的企业中，管理模式以及发展思想与国外都有一定的差距，在节能减排的道路上，我国的钢铁企业还需要不断地努力。

（三）使用的技术节能的方式不同

钢铁冶炼的过程中，节能的方法繁多，其中最核心的便是技术节能，技术节能对于钢铁企业所起到的作用也是最为明显的。技术节能对于控制企业的生产成本，优化企业的结构有着非常重要的影响。我国的十三五提出的钢铁行业节能减排的目标，若没有技术的支持是不能实现的。因此，钢铁企业需要技术的升级。想要实现技术的升级，首先需要钢铁企业积极的推广以及引入新的节能技术，而我国的钢铁企业普遍存在的问题就是能源利用率不高的问题，因此，在钢铁冶炼系统的各个环节都需要对能源利用率的问题重视起来，逐渐在各个环节解决以及改善这一突出问题。另一方面便是需要将一些旧的、落后的、高污染、低效能的设备进行淘汰，需要引进新的设备来取代这些老旧的设备，这样虽然会加大企业的成本投入，但是对于提高生产的效能、实现节能减排有非常明显的作用。

二、节能技术的应用

（一）转炉实现负能炼钢

实现负能炼钢主要是在能量的消耗以及回收这两个层面。使用转炉是降低能量消耗的有效手段之一。转炉一方面能够降低电力资源的损耗，另一方面能够将氧气的消耗率降低。在进行能耗降低的同时需要加强对于化煤气以及蒸汽的回收，当前我国对于这方面的技术还有非常大的提升空间。对于工艺的优化这一层面也是需要加强提升。具体是指需要将供氧的强度提升，而供氧的强度的影响因素包括熔炉比以及造渣工艺。想要提高供养度，提升造渣速度以及优化复吹工艺是非常关键的。复吹能够延长回收的时间，这样能够直接提升回收量。最后便是使用计算机控制，因为使用计算机控制能够更加精准的实现负能的炼钢。

（二）蓄热式轧钢加热炉技术

在钢铁企业中使用蓄热式加热炉是非常普遍的，而蓄热式加热炉技术的应用有着非常明显的优势，节能减排的效果也是非常明显的。其具体的应用过程中，首先，利用回收的余热能够减少燃耗。其次利用蓄热式加热炉能够降对环境的污染程度，特别是对于氮氧化物的排放量的减小。然后，蓄热式加热炉的内部不同位置温度是比较平衡的，这样相对比的差距比较小。还有，蓄热式加热炉的技术含量高，进行维修的次数少，其人工的成本也相对较低。同时，利用蓄热式加热炉能够快速的提升燃烧的温度，使得钢铁制作的时间周期缩短。最后，利用蓄热式加热炉进行设备燃烧时，其内部产生的噪声相对比较低，这样能够降低噪音污染，使得工作的环境得到改善。

（三）煤调湿技术

钢铁节能减排中经常使用的是煤调湿技术，这种技术指的是接触加热装煤炉的方式，进行水分含量控制，借此将水资源的消耗降低。并且煤调湿技术又是一种预处理煤技术，在使用的过程中不论是原料中的水含量是多少，这种技术可以将煤炉中的煤水分保持在4.5%-5.5%之间，这期间的波动值小，比较稳定。并且利用这种技术还能够将焦炉生产的效率提升，将原料的消耗量降低。另一方面，利用这种技术进行水分控制，还能够将炼焦的耗能降低，从而保证了焦爐生产的稳定。

（四）余热的技术

在钢铁冶炼的系统中，借助对烧结余热资源进行回收利用，能够促使能源的损耗降低，并且将余热资源的利用率得到充分的提升。目前，我国的钢铁冶炼企业为了能够将企业整体的经济效益以及能源的利用率得以提升，对于热结余热技术的研究逐渐加大，期待将这种技术应用至钢铁冶炼系统发电的环节中，用这样的方式来提升发电环节的效用。并且通过利用这种技术将电能的消耗降低，使得企业的经济效益提升，为了使这种技术得到不断的发展，目前还需要不断的研究探索。

（五）干熄焦技术

干熄焦技术就是利用一些稀有的气体进行熄焦的操作技术。这项技术有利于减少水资源的消耗。具体来说，首先，干熄焦技术能够降低水资源的损耗率，从而减少了能源的损耗。其次，因为水在参与冶炼的过程中，会不断的增加一些氰化合物、硫化物等污染物排放，对环境造成极大的污染，甚至还会腐蚀到设备。

最后，干熄焦技术的使用的稀有气体的稳定性高，在使用干熄焦技术的过程中，需要保证焦炭的高质量。

（六）新焦制造技术

钢铁冶炼的过程中使用新焦制造的技术不仅仅能够将钢铁的生产效率提升，而且还能够提升煤炭资源的利用率。在进行实际应用的过程中，运用新焦制造技术就是在焦炉还没有装料之前进行炼焦原料的煤加热预处理，借此保证焦炭的质量，这样还能够控制缩短炼焦的时间。与传统的炼焦技术比较，新的技术不仅仅能够将原来煤炭中的低品味煤配比比率提升，同时提升煤炭的综合利用率。其次，新技术还可以对原料进行预先处理，将钢铁产品的生产时间缩短，同时实现对干馏炉的使用次数控制，借此降低了设备的维护成本。除此之外，这项技术在被钢铁冶炼应用后，还能够将气体的排放量降低，使得钢铁冶炼过程中造成的粉尘污染物、氮氧化物等污染气体的排放量降低三分之一，累积每年就能够减少50万吨的二氧化碳排放量，加强了对环境的保护。

三、结论

总之，钢铁行业是我国经济发展中非常重要的行业之一，它不仅仅直接影响国家的经济发展，还影响到社会的基础健康。在进行钢铁冶炼系统的过程中，不仅仅是需要消耗大量的能量，同时会造成非常严峻的环境污染问题，从而影响到人们的生产生活。我国的钢铁企业需要加强重视，将钢铁企业能耗的问题尽早解决，借此降低能量的消耗，提升企业的经济效益。

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