鋼鐵冶金系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)探討

薛素平，孫亞君

（廣州市萬保職業(yè)安全事務(wù)有限公司，廣東 廣州 510630）

鋼鐵冶煉行業(yè)中，能源消耗量逐漸遞增，主要是由于鋼鐵冶煉企業(yè)不斷增加，鋼鐵產(chǎn)能也隨之增長，導(dǎo)致能源消耗不斷遞增。面對(duì)此種情況，需要加速鋼鐵冶煉節(jié)能技術(shù)，降低能源消耗，這也是企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的有效途徑，能夠在激烈市場中占據(jù)一席之地。

1 節(jié)能技術(shù)在鋼鐵冶金中的重要性

鋼鐵行業(yè)由于耗能高、污染多的特征，被國家廣泛關(guān)注，我國環(huán)境保護(hù)力度持續(xù)加大。為減少污染，降低能源消耗，需要鋼鐵冶煉企業(yè)合理使用節(jié)能技術(shù)，通過多項(xiàng)節(jié)能技術(shù)來降低能源消耗，方可符合國家對(duì)鋼鐵企業(yè)的新政策標(biāo)準(zhǔn)。鋼鐵企業(yè)在國內(nèi)外市場競爭激烈，在此形勢下需要提高自身生產(chǎn)工作效率，優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，降低能源消耗，方可占據(jù)一席之地。鋼鐵企業(yè)通過降低能源消耗來節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用，提高生產(chǎn)效率。由此可知，節(jié)能技術(shù)在鋼鐵冶金企業(yè)發(fā)展中有著重要作用。

2 影響鋼鐵冶金生產(chǎn)的節(jié)能因素

2.1 不同燃料比影響鋼鐵耗能

鋼鐵生產(chǎn)的工序會(huì)影響能耗，但各種工序產(chǎn)生的能耗不同，例如在鋼鐵冶煉流程中，焦比消耗的能源占據(jù)總能源的一半以上，煤占據(jù)的能源的1/5,而煤氣會(huì)占據(jù)總能源的1/10，因高爐煉鐵需要的能量大部分來源于燃料中碳素能量，高爐煉鐵的剩余熱量一般是來風(fēng)熱產(chǎn)生思維熱量或者是化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，由此可知，不同的燃料比會(huì)讓鋼鐵冶金流程耗能出現(xiàn)差異。

2.2 高爐煤氣影響能耗

在焦化過程中，能源消耗受高爐煤氣影響，消耗量一般在總消耗量占十分之一，高爐煤氣的消耗量和結(jié)焦時(shí)間有直接聯(lián)系，結(jié)焦時(shí)間長，高爐煤氣消耗量增加，結(jié)焦時(shí)間短，高爐煤氣消耗量減少，但也會(huì)讓焦?fàn)t設(shè)備受到影響，因此需合理地把結(jié)焦時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。

2.3 利用余熱

我國加大重視節(jié)能減排力度，在此方面獲得顯著成就，鋼鐵冶金企業(yè)也已經(jīng)提高了能源的利用率。在我國的大中型企業(yè)中，已提高高溫余熱利用率，但對(duì)于中低溫余熱利用卻不理想。中低溫余熱是通過預(yù)熱助燃?xì)怏w，也就是企業(yè)將中溫?zé)煔庵苯优欧诺酱髿庵?，未立即使用。煉鐵系統(tǒng)耗能在鋼鐵冶金流程占據(jù)總耗能的70%，而煉鐵的耗能流程中的50%熱能未被充分使用，致使余熱浪費(fèi)。因此在我國的鋼鐵冶金企業(yè)中，未充分利用中低溫余熱。

3 分析和改進(jìn)鋼鐵冶金行業(yè)余熱利用

第一，我國鋼鐵冶金企業(yè)未充分利用余熱，回收余熱利用率較低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，余熱使用率僅占不到50%，發(fā)達(dá)國家余熱使用率高達(dá)90%，因此我國回收余熱的潛力巨大，在今后的發(fā)展中利用余熱將為我國帶來可觀的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，在今后發(fā)展中將科學(xué)技術(shù)和我國國情相結(jié)合，開拓余熱使用區(qū)域，在發(fā)展中創(chuàng)新技術(shù)和設(shè)備，一方面推動(dòng)企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，一方面有利于國家實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)。第二，鋼鐵企業(yè)加大實(shí)施節(jié)能減排工作。我國政府會(huì)定期的為一些企業(yè)提供技術(shù)支持和充足的資金，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展快，設(shè)備與技術(shù)也在改革和創(chuàng)新，對(duì)企業(yè)而言，引入新設(shè)備和技術(shù)會(huì)加大資金投入，某些中小型企業(yè)缺少國家資金和技術(shù)扶持，無法引進(jìn)新的設(shè)備，因此我國仍需要加大資金支持，在余額使用上不但需要加大資金扶持，同時(shí)也需要嚴(yán)格監(jiān)督企業(yè)后期發(fā)展，支持企業(yè)開發(fā)利用余熱技術(shù)。綜上所述，我國的鋼鐵冶金余熱使用率低，設(shè)備技術(shù)比較落后，需要獨(dú)立研發(fā)新型技術(shù)，保證新型技術(shù)、設(shè)備和周圍的環(huán)境、市場發(fā)展相適應(yīng)，引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)。

4 鋼鐵冶金生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)要點(diǎn)

4.1 減小高如煤氣耗能

由于高爐煤氣能源消耗和結(jié)焦時(shí)間有著直接關(guān)聯(lián)，因此可選擇使用減小結(jié)焦的方式縮短高爐煤氣耗能。通常狀況下，應(yīng)讓配合煤水分比14%小，方可縮短結(jié)焦時(shí)間，讓其穩(wěn)定在18h 左右。通過調(diào)節(jié)焦?fàn)t熱工，比如調(diào)整空氣過剩系數(shù)α，來降低能耗。當(dāng)加熱焦?fàn)t煤氣的時(shí)候，需將α 從1.6 改變?yōu)?.3。在加熱高爐煤氣時(shí)，需把α 從1.2 改變?yōu)?.1，從而起到焦煉焦能耗少的目標(biāo)。

4.2 減小燃燒比

第一，加強(qiáng)原燃料質(zhì)量。工作人員需要優(yōu)化原燃料質(zhì)量，加大監(jiān)控力度，設(shè)置監(jiān)管關(guān)卡，保證原燃料質(zhì)量。實(shí)施自動(dòng)化監(jiān)測裝備與人工監(jiān)測技術(shù)來監(jiān)督原燃料，保證生產(chǎn)可以符合標(biāo)準(zhǔn)。為讓爐礦穩(wěn)定運(yùn)行，需要提高高爐燃料的燃燒比，防止?fàn)t內(nèi)的原燃料粉末含量高，在爐內(nèi)逐漸減少燃料粉末，假如原燃料下落，則代表將會(huì)出現(xiàn)二次粉化現(xiàn)象。第二，提高風(fēng)溫。通過改善風(fēng)溫來改變?nèi)剂媳?，也就是風(fēng)溫降溫100 ℃，燃料筆可提高14 kg/t，但同時(shí)需要注意風(fēng)溫，若是風(fēng)溫太高會(huì)影響生產(chǎn)系統(tǒng)的安全性，因此要從整體考慮安全性和穩(wěn)定性，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和控制風(fēng)溫，確保其小于1300 ℃下；第三，提高富氧率。在高爐生產(chǎn)中，通過提高富氧率來改變?nèi)剂媳?，高富氧率可以保證風(fēng)口區(qū)的燃料正常燃燒，從而改善高煤料置換比例。并且在富氧率高的基礎(chǔ)上，減少燃?xì)猱a(chǎn)生量，因此隨著燃?xì)鉄崃康膿p失也會(huì)不斷減少。當(dāng)富氧率提高時(shí)，燃料比在下降，通過設(shè)定富氧率比及時(shí)調(diào)整和補(bǔ)充富氧量，降低燃料比和能耗；第四，加強(qiáng)爐頂煤氣壓力。爐頂煤氣壓力小于10 kPa，則燃燒比降低0.4%。若是爐頂煤氣壓力增加，則會(huì)降低煤氣流速，若是停留爐內(nèi)時(shí)間變長，則會(huì)為煤氣和燃料接觸傳遞更多熱量，并且加速鐵礦石發(fā)生還原反應(yīng)，讓其能夠徹底反應(yīng)。

5 鋼鐵冶金生產(chǎn)節(jié)能發(fā)展方向

5.1 國家角度

第一，合理掌控鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模；第二，國家加大扶持能源綜合利用率政策，加強(qiáng)企業(yè)技能改革的積極性；第三，加大鋼鐵的循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，開展可持續(xù)性發(fā)展措施，節(jié)省材料和資源，保證鋼鐵企業(yè)有著良好的發(fā)展趨勢，節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用，研發(fā)出新型的高強(qiáng)鋼材，節(jié)省鋼材消耗量。

5.2 行業(yè)角度

改善鋼鐵行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，杜絕高耗能和污染、無資源；第二，加速鋼鐵企業(yè)重組，鋼鐵產(chǎn)業(yè)應(yīng)提高集中度，發(fā)揮出最佳的規(guī)模效應(yīng)；第三，適當(dāng)調(diào)整鋼鐵產(chǎn)業(yè)的布局結(jié)構(gòu)，改善產(chǎn)業(yè)布局；第四，創(chuàng)建行業(yè)間的交流體制和平臺(tái)，定期組織學(xué)習(xí)和交流。

6 結(jié) 語

綜上所述，在我國相關(guān)規(guī)劃中，應(yīng)把“綠色發(fā)展”作為我國發(fā)展的長遠(yuǎn)目標(biāo)，鋼鐵企業(yè)需要遵守國家有關(guān)政策，實(shí)施綠色有效的節(jié)能措施，提高化石能源使用率，降低企業(yè)成本與能源消耗，實(shí)現(xiàn)真正意義上的升級(jí)，打造鋼鐵行業(yè)綠色節(jié)能技術(shù)。