摘 要:鋼材是重要的工業(yè)生產材料,影響多個行業(yè)發(fā)展。但在煉鋼過程中,需要耗損大量的能源,對周邊環(huán)境影響較大,污染程度高。煉鋼產業(yè)發(fā)展過程中應用綜合節(jié)能技術,能夠顯著改善煉鋼能源耗損情況,減少對環(huán)境的污染。故此,文章將分析應用煉鋼綜合節(jié)能技術的必要性,并從轉爐與電弧爐兩個方面探究節(jié)能技術內容,旨在促進我國煉鋼產業(yè)綠色健康發(fā)展。
關鍵詞:煉鋼;煉鋼綜合節(jié)能技術;能源
一、 煉鋼綜合節(jié)能技術必要性
(一)產業(yè)特征
煉鋼產業(yè)屬于鋼鐵產業(yè)的分支,主要以黑色金屬冶煉加工為主,也是國民支柱產業(yè)。煉鋼產業(yè)有著明顯的能源耗損特征,能源用料多、耗損高、污染大,屬于高耗能產業(yè)。煉鋼產業(yè)在為社會做出巨大貢獻的同時,也造成了能源耗損過大問題,導致產品附加值不高,在國際上以價格為主要競爭手段,不利于國家煉鋼產業(yè)的長遠發(fā)展。煉鋼產業(yè)特征決定了產業(yè)發(fā)展過程中必須進行轉型,改善能源利用情況。
(二)綠色經濟
隨著國際競爭日益激烈,國家經濟也由量體增長進入到技術深化改革階段,各行各業(yè)都在積極尋找轉型,并探究綠色經濟發(fā)展模式。鋼鐵產業(yè)總耗能約占全國各類產業(yè)1/10,耗能十分驚人,對環(huán)境破壞較為嚴重,顯然不符合綠色經濟發(fā)展要求。在綠色經濟背景下,煉鋼產業(yè)需要進行轉型,采用煉鋼綜合節(jié)能技術,將環(huán)境效益與節(jié)能效益均納入企業(yè)生產效益當中,正確評估煉鋼產業(yè)的產值。
(三)環(huán)境保護
煉鋼產業(yè)對環(huán)境破壞極大,主要體現在以下幾個方面。(1)廢氣污染。煉鋼過程中產生的高溫廢棄直接排入到環(huán)境當中,會對環(huán)境造成嚴重威脅。(2)廢水污染。煉鋼過程中水污染問題非常突出,并對人們的生存環(huán)境有著最直接的影響,如果將煉鋼生產過程中的污水直接排入到城市下水道系統(tǒng)當中,可能會對城市內的居民用水產生影響。(3)噪聲污染。在煉鋼產業(yè)生產過程中,會產生高分貝,影響周邊居民。(4)廢渣污染。在煉鋼后所有產生的廢渣,將會對環(huán)境造成二次污染。(5)粉塵污染。煉鋼過程中粉塵污染較大,危及工人生產健康。在煉鋼產業(yè)中如果能夠運用綜合節(jié)能技術,將會高效利用能源,解決廢氣、廢渣排放問題,并聯(lián)合其他環(huán)保技術,減輕煉鋼產業(yè)對環(huán)境的影響,從而達到環(huán)境保護目的。
二、 轉爐煉鋼綜合節(jié)能技術
(一)煤氣回收
轉爐煉鋼工藝過程中,會產生煤氣廢氣,可以結合生產情況調節(jié)二文喉開口度,實現除塵目的。轉爐煉鋼過程中,可以借助“PLC技術+微壓差技術+降罩錘煉技術”完成廢氣回收,具體執(zhí)行方法如下。(1)優(yōu)化程序,控制升降時間,并重新對程序進行設計,從而提高廢氣回收量,增強其熱值,提升其應用性。(2)正壓控制爐口,減少誤差。(3)在回收階段,采用分段方式控制錘煉前/后的風機轉速。(4)應用全封閉裙罩回收技術回收煤氣,合理控制升降罩工作時間。(5)科學分配各點壓力,延長煤氣回收時間。
(二)蒸汽回收
轉爐煉鋼工藝在回收轉爐煙氣冷區(qū)蒸汽時,可以使用“高/低壓全汽化冷卻技術+自然循環(huán)/強制循環(huán)技術”,在煙氣顯熱過程中,全面回收煙氣。能夠確保煙氣使用的穩(wěn)定性,優(yōu)化選擇效果。在該節(jié)能技使用過程中需要遵循以下幾點:(1)將蓄熱器壓力調整在1.0MPa。(2)確保系統(tǒng)具有故障關閉功能,當壓力調節(jié)閥出現問題時能夠立即停止作業(yè),防止高溫蒸汽亂竄。我國轉爐煉鋼生產工藝中轉爐蒸汽回收能力為80kg,并隨著技術水平提升,回收能力也在不斷增強,并減少了回收工序,極大地改善了能源浪費問題。
(三)脈沖式蓄熱鋼包烘烤技術
鋼包烘烤為重要的練功步驟,如果能夠對其裝置進行改造,可以改善燃燒情況,提升節(jié)能效果,具體措施如下。(1)改造包蓋。運用下壓方式改造包蓋,增加火焰溫度,提升烘烤溫度,降低能源耗損。(2)燒嘴夾角優(yōu)化。為鋼包內部提供燃燒條件,讓火焰高度、長度與要求相符,使鋼包內部的溫度均勻,氧氣供應穩(wěn)定。(3)改造換向系統(tǒng)??紤]到蓄熱式鋼包在運行過程中需要多次切換煙氣與空氣,縮小盲區(qū),讓空煤氣能夠均勻分布在鋼包內部,確保燃料與空氣之間能夠充分混合,改善然后情況,改善用熱情況。
三、 電弧爐煉鋼綜合節(jié)能技術
(一)爐料結構改善
電弧爐煉鋼工藝過程中需要使用的固態(tài)爐料主要有熱壓塊鐵、生鐵、直接還原鐵等,一般情況下使用直接還原鐵進行生產,能夠保障固態(tài)爐料的質量穩(wěn)定性,但價格也更高些,但沒有其他殘留元素,減少廢渣的產生。在爐料結構改善過程中也可以使用鐵水熱裝技術,減少電能耗損、有害元素影響,也能夠讓鋼水的純凈度更高。
(二)廢鋼預熱技術
在電弧爐煉鋼工藝中,主要采用的是一體式、分體式技術,主要區(qū)別在于預熱熔煉的方式。根據研究顯示,在電弧爐廢中采用廢棄預熱廢鋼,溫度能夠達到500℃(±200℃)左右,節(jié)約電能23kWh(±2kWh)/t,減少能源耗損。
(三)科學供電技術
在電弧爐煉鋼工藝中,主要依賴電力能源供應的穩(wěn)定性、節(jié)能型,才能夠保障煉鋼質量。因此在供電技術把控過程中,主要通過構建合理的電氣運行制度,提升電弧爐煉鋼效果,縮短冶煉周期,降低電能損耗。在制度制訂過程中,需要考慮以下幾點因素。(1)電氣參數。(2)電壓特性。(3)供電曲線等。
四、 結語
煉鋼產業(yè)對于國家經濟發(fā)展意義重大,其發(fā)展模式、發(fā)展方向、技術手段對于國家整體經濟發(fā)展模式均有十分重要的影響。煉鋼產業(yè)要正視綜合節(jié)能技術的必要性,并從主要生產工藝出發(fā),通過采用新工藝,優(yōu)化各個生產環(huán)節(jié),降低能源耗損問題,實現產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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作者簡介:
鄭郡,南京鋼鐵股份有限公司。