节能技术在钢铁冶炼中的应用

节能技术在钢铁冶炼中的应用

摘要:现在我国经济建设已经取得了一定的成就,工业也得到了充分的发展,在我国社会经济以及产业的体系当中,钢铁工业的地位非常重要,总结起来,现在随着我国工业的发展,钢铁的消耗总量越来越大,所以钢铁冶炼也在国家的发展建设当中起到了至关重要的作用,但是现阶段我国钢铁工业所产生的能耗太多,如果没有做好节能工作,无疑会对我国现有的资源能源利用情况构成很大的压力。这就需要我们提倡节能减排,将其作为钢铁冶炼工艺当中的一个重要环节。本文首先简要分析我国钢铁冶炼节能中存在的问题,之后总结了一些可行的对策,希望可以给相关工作的开展提供一些参考。

关键词:钢铁冶炼;节能技术;节能减排;应用

能源是人类社会发展所必不可缺的一种资源,现在随着社会发展水平越来越高,能源消耗也与日俱增。另外能源本身也有着不可再生的特性,所以如何实现可持续发展、采取技术手段节能降耗,也就成为摆在我们面前的一个大问题。我国虽然能源蕴藏总量非常大,但人均占有量非常低,所以尤其需要采取必要的技术手段节能减排。我国钢铁产量已经居于世界前列,但是钢铁产业又无可避免地会产生大量的能耗,所以需要我们采取必要的技术手段实现节能降耗。其实现在我国也已经出台了一些法律法规用于限制钢铁冶炼行业的能源消耗,同时企业也要积极进行调整和转型,提高技术水平,降低能耗,相对应地,技术落后的钢铁企业也将会在竞争中被淘汰,所以这也可以称为其技术革新的内在动力。

1我国钢铁冶炼行业节能发展的现状

1.1节能系统的建设已经取得了一定成就。现在随着我国社会发展水平的提高,我国各项产业对于钢铁原料的需求总量越来越大,但钢铁冶炼本身也是一个高能耗产业,所以在这个过程中就无法避免能耗越来越高的问题。在这种情况下,尤其需要我们发展节能减排技术,减少能源消耗,并且将这些技术的落实加以制度化和政策化。另外对于企业管理人员而言,节能减排技术的实施也有助于成本的控制,可以说是一举多得。现在国家对这个问题也已经做了统一的部署,结合相关规定,利用现阶段可以应用的有利条件来调整我国现有的能源结构。现在在钢铁生产的过程中,应当积极利用先进技术,并且借鉴先进的管理经验,结合自身的实际情况来加以化用,重视产品的消耗以及改善,实现资源的循环利用。很多数据统计结果可以证明,如果能够在生产过程中应用先进的生产技术,就可以大大提高能源利用率,避免破坏环境。但是现阶段我国不同地区以及不同企业当中所应用的技术仍然是不平衡的,所以在技术的推广上,仍然有很长的路要走。

1.2节能技术和国外相比仍然较为落后。现在我国钢铁工业已经取得了很大的成就,同时钢铁工业的相关技术发展中,有很大的不平衡性。很多企业虽然也已经认识到了环保的重要性,开始在节能减排上应用新技术,但是和国外的先进水平相比,技术差距仍然非常明显。首先,在水的利用上,钢铁冶炼节能技术的发展过程中,无论是新水消耗量还是其利用率,都存在非常明显的差距。很多国外的钢铁冶炼企业对于污染有着较为彻底的治理,效果也较好,相比之下我国在污染治理上存在明显的不足。在相关设备和装备的生产和应用这个问题上,我国也存在一定的短板,同时在钢铁工业节能治理理念上,我国的认识水平也不够高,和国外相比起来,管理理念也是较为之后的,由于采用了落后的管理模式,所以导致发展效率得不到保证,在发展过程重污染较大,并且控制和处理难度较高,所以造成了能耗偏高的问题。

1.3钢铁冶炼中节能技术的应用优势。钢铁工业节能的发展过程中,可以应用的节能方式非常多,但是其中采用相关技术来起到节能效果的方式得到了最为广泛的应用。对我国而言这种节能方式的效果明显,节约能源的同时更可以有效降低成本,所以企业也可以据此来调整自身的经营策略。现在我国面临着严峻的能源问题,所以钢铁生产工业也被提出了较为严格的要求,所以节能技术的推广和应用是一个大势所趋,并且将其应用到每个环节当中,不断创新和改革节能技术,提高节能效果,这样才能最大程度上避免浪费和污染的问题,给我国钢铁以及其他工业的发展创造有利条件。同时,我们也要重视设备的更新换代,应用最先进的设备来开展生产才能不断提高节能效果和生产效率。

2现阶段钢铁冶炼加工中常见节能技术

应用节能技术可以直接给钢铁企业带来较高的效益,现在应用于钢铁节能中的几项主要技术如下:

2.1转炉冶金纯净钢。转炉冶金纯净钢这项技术一方面可以控制钢铁中其他非金属杂物的数量,同时也可以起到提高钢的纯度。现在这项技术已经得到了一定的发展和进步,转炉纯净刚技术指标也越来越高,也可以实现钢铁质量的进一步提高。这项技术首先需要建立模型,之后采用监测设备来充分搅拌炼钢炉中的熔池,这样就可以对炉内的温度和刚睡进行合理控制,避免出现不必要的消耗,减少吹炉次数,这样就可以起到节能效果,避免能源的流失。

2.2废钢预热电弧炉。在冶炼过程中应用电弧炉,会产生很高的热能和化学能,但是经过相关研究可以发现,炼钢炉内的氧化反应在持续进行,废气也会带走越来越高的热量。钢铁冶炼的过程中,废气所带走的热量在总能耗当中的占比非常高,如果能够对这个环节加以控制,无疑会直接大大提高钢铁冶炼节能效果。废钢预热电弧炉的本质就是采用冶炼过程中所产生的废气来预热钢材原料,减少能耗。经过相关统计,如果原材料的温度每上升50℃,那么可以节约10kwh/t的能源,所以不难看出,现在这项技术的推广已经有了充分的基础和可行性。

2.3回收发电。在钢铁的冶炼和生产时,高炉炉顶煤气产生的压力非常巨大,如果在炉顶直接安装发电装置,那么就可以实现压力和电能的转换,实现能量的重复利用。回收发电设备一方面可以采用炉顶煤气来发电,还可以有效控制炉顶压力,这也是该装置实现压力控制的基础,同时也有助于降低废气排放量,避免对环境所造成的污染。在实际安装过程中,为了提高该技术的发电效率,一般在发电装置中安装干法除尘设施,从而有效的提高单位时间内的发电量。

2.4SCOPE21炼焦技术。和原有的炼焦技术相比起来,SCOPE21炼焦技术的应用可以显著提高能源利用率,减少煤炭资源的浪费,现在其也作为一项新型的有效减排技术得到了有效的利用。该技术的原理首先在焦炉装料之前来将煤炭材料加以预热忙着对于焦炭质量的提高来说色非常关键的,并且有助于节约焦炭生产所需的时间。和旧有的炼焦技术相比起来,其有下列几点优势:首先,在SCOPE21炼焦技术的支持之下,可以应用更多的低品位煤炭,可以将其占比提高到2/5,大大缩减了对强粘结性煤炭资源的应用量,这对于提高煤炭利用率来说是非常关键的;同时其也会预处理相应的食用原料,减少单位钢铁炼制所需要的时间,更可以节约干馏炉的应用总量,大大节约了设备使用费用;第三,其也可以减少废弃气体的排放,经过计算,氮氧化合物以及粉尘的排放总量可以缩减到原来的2/3,而二氧化碳的排放量也大幅减少,这对于能源的节约和生态环境的保护来说起到的作用是非常可观的。

2.5调节煤炭当中的水分含量。运用现代化的煤调湿技术,首先将煤炭进行加热,进而调整其内部水分总量,经由这种预处理方式来让其内部水分得到散逸。经由煤炭内水分的调节,可以进一步调节煤炭的含水量,将其控制在百分之五作用。这项技术的应用可以让焦炉生产能力得到显著提高,同时起到很好的节能效果。经过对煤炭水分的控制和缩减,也可以大大节约炼焦过程中所需耗费的能源总量,实现节能的同时,也可以让焦炉生产的稳定性得到保证。

2.6节能技术中的干熄焦技术与湿熄焦技术。这两种技术中,前者是利用稀有气体来进行熄焦操作,但后者却是借用水来进行,从这一点来看,干熄焦技术就有着湿熄焦技术无法比拟的耗水量低的优势。干熄焦技术不仅可以降低水的使用量达到节省水资源的目的,同时也减少了氰化合物、硫化物等污染物的排放,降低了生产过程对环境的危害以及建筑物的腐蚀程度。

3结束语

经过前文总结,我们不难发现,现在对钢铁冶炼领域积极进行节能降耗,也已经成为社会各界非常重视的话题,所以在冶炼过程中,我们应当积极采用节能降耗技术。近年来我国已经提出了资源节约型社会和环境友好型社会的概念,所以如何革新这些技术,起到能源节约的效果,也已经成为行业内需要给予足够重视的问题。总结起来,现阶段我国钢铁企业在相关领域已经取得了一定的成就,技术进步非常可观,但在整个行业内的发展仍然是缺乏平衡的,很多高新技术仍然有待推广。所以这就需要全行业内的相关人员应当对技术基于足够的重视,不断更新现有技术的同时也要积极学习,让这些技术可以起到更好的应用效果,这样才能给钢铁企业的发展提供动力。本文针对上述问题进行了简要分析,希望可以给相关工作的开展提供一些参考。

参考文献

[1]孙超.钢铁行业炼钢工序节能减排技术研究与应用[J].城市建设理论研究:电子版,2016(13).

[2]冯小勇,屈云海.昆钢新区钢铁冶炼余热资源综合利用研究及应用[J].昆钢科技,2016(6):53-58.

[3]靳立山.浅析钢铁行业炼钢工序节能减排技术研究与应用[J].工程技术:全文版,2016(9):315.

[4]王海波.钢铁工业冷却循环水系统节能优化技术及应用探讨[J].工程技术:全文版,2016(11):279.

[5]鲁淳兮.节能技术与能源结构对我国钢铁产业碳排放影响研究[D].北京:中国地质大学,2017.

[6]程亮,王莉,朱杰.钢铁行业炼钢工序节能减排技术研究与应用[J].工业c,2016(6):266-267.

作者:张大勇 单位:河钢乐亭钢铁有限公司工程技术部