钢铁冶炼系统中节能技术的应用

钢铁冶炼系统中节能技术的应用

[摘要]在我国经济体系当中,钢铁工业属于一项基础性产业。在我国工业化进程不断深化的过程中,我国各个行业对钢铁的需求都非常大,相应的,钢铁工业的发展和我国其他行业的发展也息息相关,但作为一个高耗能产业,社会需求的增加也一定会加剧耗能问题,从而使我国社会面临着更严峻的环境污染问题。另外,随着社会文明的进步,在当前时代,绿色发展、生态文明建设已成为产业发展的大势所趋,节能减排方针是各个行业发展的指导方针。十二五时期,我国针对钢铁工业的节能问题提出了具体指标,所以,如何利用有效的节能技术来控制钢铁冶炼的耗能问题,这是应得到所有钢铁领域从业人员重视的问题。

[关键词]钢铁冶炼;节能技术;节能减排

0引言

能源问题是人类社会不断进步过程中的一个永恒发展问题,随着社会的进步和发展,人类对自然能源的消耗量也在不断加大,加之自然能源自身的不可再生性,所以,能源问题已成为困扰全人类的核心问题,我国能源形势一样处于困境,人口基数大、人均占有率少、能源浪费严重等都是我国能源领域的突出问题。作为钢铁大国,我国钢铁产量一直居于世界前列,钢铁生产需要消耗大量的自然能源,所以,推动钢铁行业走上节能减排之路对于环境保护、能源保护意义重大。近几年,我国针对钢铁行业的可持续发展也提出了不少政策法规,一定程度上对钢铁冶炼的能源消耗问题起到了一定的控制作用,钢铁企业亟待加速调整企业结构,积极研究节能技术,优化行业格局,推动行业走上绿色、可持续发展道路。

1钢铁冶炼系统的节能问题思考

在我国钢铁冶炼系统当中,最大的节能技术问题就是方法单一。我国钢铁行业在发展期间,节能问题广受社会各界的重视,尽管行业一直在提出要走节能减排的可持续发展道路,但在具体的实践当中,因为技术手段、技术效果等各种因素的限制,钢铁行业的节能发展很难取得成效,单一性的节能技术还会使钢铁冶炼生产效率被降低。由此,想要有效提高钢铁冶炼的节能效果并保证一定的生产效率,就需要引入先进的节能技术,立足于钢铁冶炼系统投入大量的资金,积极开发、应用现代化节能技术。事实上,尽管社会发展对钢铁的需求量极大,但钢铁冶炼行业的资金效益依然不容乐观,可以说,除了技术问题之外,成本资金问题也是影响钢铁冶炼节能发展的一个重要因素,从这一点看,钢铁冶炼系统的节能技术应用还需要有充足的资金支持,所以,提高钢铁冶炼系统的节能效果,除了要以先进的节能技术为支撑,还需要有充足的资金投入作保障。

2钢铁冶炼系统的节能发展现状

2.1节能工作初见成效

近几年,因为国家层面对于钢铁行业的节能减排问题不断提高重视,且提出了具体的减排指标,所以,在国家节能方针的推动下,钢铁行业也快速行动、有效落实,以提高管理水平、积极应用新技术等方式来优化各项指标并取得了一些初步的工作成效。首先表现在钢铁企业纷纷着手建立能源综合管理体系,节能意识已在钢铁企业当中充分植入,基于国家的协调布局,钢铁企业的节能目标、执行标准也较为明确和具体,钢铁企业需要做的就是协调各项优势资源,多方把控,全面开启能源改革工作。其次是钢铁行业对于先进节能技术的引入和应用工作提高了重视,开始分析影响耗能的主要因素并进行针对性的控制和解决,由此,我国钢铁企业的综合耗能也有所下降,且多数企业在生产期间还充分融入了能源回收、二次利用发展理念,调查可知,想要进一步提高钢铁冶炼系统的节能成效,先进节能技术的应用是非常重要的。我国钢铁冶炼系统初步取得的节能工作成效还体现在钢铁企业环保指标的优化方面,比如烟尘排放量、固体废弃物生产量、粉尘排放量、新水消耗量等指标都在不断优化,这足以表示钢铁冶炼为环境带来的负担在不断弱化。尽管取得了一定的成效,但目前的钢铁冶炼节能发展还存在明显的不均衡问题,所以,钢铁企业仍需积极努力,在节能环保之路上继续开拓进取。

2.2与发达国家比仍有差距

上文说到我国钢铁企业的发展存在不均衡的问题,各企业发展水平参差不齐,有些企业的发展已经赶上国际水平,但还有很多企业的发展与国外仍存在不小的差距,这种差距可通过以下几个方面体现出来:首先是新水的消耗量存在差距,且水资源的利用率也不相同,这是因为各企业所用到的水资源利用技术不同;其次是治理程度方面,在国外,针对钢铁冶炼的污染问题会进行大范围、全过程地治理,并且有一定的治理深度;另外一方面是设备的先进程度上的差别,我国企业应用先进设备的比率较低;最后是发展理念方面的差距,管理模式、发展思想都和国外有一定差距,可见,在节能减排发展之路上,我国钢铁企业需要努力的方面还有很多。

2.3主要采用技术节能的节能方式

钢铁行业发展的节能方法有很多种,其中技术节能是最为重要,对钢铁企业节能工作所起到的促进作用也更加明显。技术节能能够很好地控制钢铁企业的生产成本,并且可促进企业的结构调整。想要达到我国十三五所提出的钢铁行业节能减排目标,没有技术的支持是无法实现的,所以,钢铁企业的技术升级刻不容缓,对此,企业首先是要积极引入和推广先进的节能技术,因为我国钢铁企业一直存在能源利用率不高的问题,所以,在钢铁冶炼的各个环节,都要重视并积极改善这一问题;另外是要淘汰落后、高污染、低效能设备,以新型设备来取代,这样虽然会加大企业的成本投入,但能够很好地提高生产效能,且能够更好地符合节能减排发展要求。

3钢铁冶炼系统的节能技术应用

3.1转炉冶金纯净钢

转炉纯净钢技术不仅能够充分保证钢的纯净度,还可以对钢种的其他非金属杂质进行很好地抑制。当前来说,在现代技术不断进步的同时,该项技术各项指标也有所提高,比如要求S的数值要低于0.01%,要求N值要低于20ppm。在该技术中,以科学设立模型的方式,结合高精监测仪器,对炼钢炉的熔池进行搅拌,可以更加有效的控制和把握转炉的温度与钢水成分,减少冶炼过程中产生的额外能源消耗,并且可以有效减少吹炉次数,通过多个方面的协调来有效保障节能减排的成效。

3.2余热技术

在钢铁冶炼系统当中,烧结余热资源是可回收的,烧结余热可以在余热方面进行合理应用,对余热资源进行充分利用,可以很好地控制资源浪费的问题。目前我国钢铁冶炼系统当中纷纷开始研究和应用烧结余热技术,以期将该技术成功应用于钢铁冶炼系统的发电环节,使其在发电环节发挥更大效用。在我国钢铁冶炼系统中,烧结余热技术都是一项颇受关注的技术手段,钢铁企业对该项技术的研究步伐从来没有停止,为的是基于该项技术的支持来尽可能地节省冶炼期间的电能消耗。

3.3二十一世纪新焦制造技术

该技术的应用可以大大提高钢铁冶炼的生产效率,并且能够有效保障煤炭资源的利用率。具体来说,该项技术的应用就是在焦炉未装料时先进行炼焦原料煤的快速加热预处理,由此可以很好地保障焦炭质量,且可以合理控制并缩短炼焦用时。对比传统的炼焦技术来说,该技术有诸多优势,比如可以使低品位煤在原料煤炭中的比率得到大幅提高,配比可达四成左右,相应抑制强粘结性煤的需求量,加强煤炭综合利用率;其次,该项技术可预处理原材料,由此可进一步缩短生产时间,并且可以控制干馏炉的使用数量,有效控制生产成本和设备维护成本;另外,利用该技术进行钢铁冶炼时,可以缩减各类气体的排放量,可降低粉尘、氮氧化合物排放30%左右,每年可缩减二氧化碳排放量50万吨,除了帮助钢铁企业实现节能之外还可以对生态环境起到保护作用。

3.4煤调湿技术

煤调湿技术是以加热装煤炉的方式来控制其水分含量,作为预处理煤技术中的一种,在该技术中,不管原料的含水量如何,炉煤水分都可以保证在4.5%-5.5%之间的范围内稳定波动,该技术可以很好地促进焦炉生产效能的提升,节能效果非常可观。该技术的应用可以对炉煤水分进行控制,保证水分处于合理的范围内,由此使炼焦所需耗能减少,除此之外,该项技术的应用还可以有效保证焦炉生产的稳定性。

3.5回收发电技术

在钢铁冶炼期间,高炉炉顶煤气产生的压力非常大,若可以在炉顶建立发电系统,则可以用这些压力进行发电,对能量进行回收利用。煤气回收发电装置除了可以基于炉顶煤气发电之外,还能够实时、合理地控制炉顶压力,可以很好地控制钢铁冶炼期间的废气排放问题,弱化钢铁冶炼过程对环境造成的污染。在安装期间需要注意的是,为保证技术的发电效率,通常需要将干法除尘设施安装到发电装置当中,这样可以使单位时间发电量得到提高,大大提高发电效率。

4结语

综上所述,作为高耗能产业,钢铁产业的进步和发展一方面在推动整个社会文明的进程,另一方面也为社会带来了较大的环境负担,很大程度上限制了社会的绿色发展进程。十三五期间,我国针对钢铁企业的发展提出了具体的节能减排指标,怎样通过技术更新的方式来提高钢铁行业的节能效果,这是所有钢铁企业都需要高度重视、深入研究的问题。近几年,在进行技术改革的基础上,我国钢铁企业已经取得一定的绿色发展成果,但整体上看仍存在均衡性不足的问题,诸多新技术还有待进一步推广应用,钢铁行业的节能减排之路还有很长。

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作者:王宏 谭起兵 单位:天津工业职业学院