节能技术在钢铁冶炼中的应用探究

吴换英 和娟娟

摘 要：钢铁工业是我国的基础性产业，随着我国经济实力和综合国力的发展，社会对钢铁的需求量也越来越大，呈现逐年上升的趋势。钢铁行业作为高耗能行业，根据国家政策要求需切实做好节能工作，降低钢铁冶炼中的能耗。本文对钢铁冶炼中应用到的节能技术进行了分析探究。

关键词：钢铁企业；节能减排；节能技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.032

1 引言

钢铁行业对我国经济的快速增长起到了积极的促进作用。然而，钢铁行业作为高耗能的行业，它的快速发展带来了诸多社会问题，尤其造成了日益严重的污染问题。党的十八大以来，建设生态文明已经成为我国研究的关键课题之一，节能减排在全球逐渐掀起了热潮，因此，通过各种节能技术降低钢铁冶炼的能耗是整个钢铁行业的首要任务。需要切实落实好钢铁行业的节能减排工作，促进环境友好与能源循环利用。

2 国内外钢铁冶炼节能现状

随着我国政府对钢铁工业节能减排工作的重视，各个钢铁企业都在采取措施积极开展节能减排工作，通过采用新技术、改进冶炼流程或改善管理制度等切实落实钢铁冶炼节能减排工作。到目前为止，我国钢铁行业节能减取得了较大的成就。钢铁企业已有较强的节能生产意识，在生产过程中结合自身情况，都引进了先进的节能降耗管理技术和生产工艺。统计数据显示，我国钢铁行业的能耗已有较大的降低。然而也面临诸多问题，比如我国的钢铁企业所能达到的节能水平有所不同。我国的一些优秀企业在钢铁冶炼节能方面已经达到甚至远远超出国际标准要求，在这方面的成绩非常突出。然而，也不乏有些企业的节能减排工作进行的不深入，在这方面的存在着很大的问题。

国外钢铁冶炼节能减排的总体情况要好过国内。在治理方面，国外对于污染源的治理要远比我国更加严格。就其治理范围来说，国外的治理范围更广，在治理资金投入方面国外比国内投入了更多的资金，其在钢铁冶炼方面投入的精力也比国内更加全面。其次，在技术的利用方面以及设备方面国外有着比国内更加先进的条件。不同国家的文化差异导致不同的管理理念，我国钢铁企业的节能管理部门与国外相比在组织架构上也有所不同。在与国外的一系列的对比中，虽然我国钢铁冶炼节能技术的应用目前还处于起始阶段，但有了国家的支持和钢铁行业的积极配合，我国钢铁行业的节能减排能快速达到国际一流水平。

3 钢铁冶炼常用的节能技术

钢铁冶炼节能方式有很多种，但现阶段主要的节能方式是技术节能，它给钢鐵企业带来的效益也是最为直接的。国际上目前常采用的钢铁节能冶炼技术主要有如下几种：

3.1 转炉冶炼纯净钢技术

转炉纯净钢技术是在提高钢的纯净度同时控制钢中的其他非金属的杂物的数量和形态。现阶段，随着技术的发展，转炉炼钢技术指标不断提高，其中N值要求不高于20ppm，S的数值要求不高于0.01%。该技术通过建立科学的模型，采用先进的监测仪器，对炼钢炉的熔池进行充分搅拌，从而能够科学合理的控制炉内温度和钢水的组成成分，减少炼钢过程中不必要的消耗，降低吹炉次数，从而达到节能减排的目的。

3.2 废钢预热型电弧炉技术

电弧炉在冶炼过程中不可避免地产生大量的热能和化学能。经研究发现，随着炼钢炉内氧化作用的不断进行，废气所带走的热量也随之增加。钢铁冶炼中废气所带走的热量占总能耗的比例很大，如果能够降低或者回收废气所带走的热量，将能够大大的提高钢铁冶炼的节能水平。废钢预热型电弧炉技术的本质就是采用冶炼废气对废旧钢材原料进行预热，从而降低能量的损耗。经科学统计发现，冶炼废气每使废旧钢材原料的温度上升50摄氏度，则能够减少10kWh/t的能量损耗，由此可见采用该技术能够有效的降低钢铁冶炼的能量损耗，该技术现已成为钢铁冶炼节能的重要技术措施。

3.3 回收发电技术

在钢铁冶炼过程中在高炉炉顶煤气会产生很大的压力，如果能够在炉顶安装发电装置，便能够将压力转化为电能，实现能量回收。该煤气回收发电装置不仅仅能够利用炉顶煤气进行发电，并且可以通过此装置实现对炉顶压力的实时有效的稳定控制，能够有效的降低钢铁冶炼过程中排放的废气对环境的污染。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。

3.4 SCOPE21炼焦技术

SCOPE21炼焦技术能够有效的提高钢铁冶炼的生产效率，提高煤炭资源利用率，该技术是一项逐渐被推广应用的环境友好型节能减排技术。该技术的实现过程是先在焦炉装料前对炼焦原料煤进行快速加热预处理，这样能够有效的提高焦炭质量，并且能够大大的降低炼焦生产时间。与传统的炼焦技术相比较SCOPE21炼焦技术具有如下优点：该炼焦技术能够明显提高低品位煤在原料煤中的比例，配比能够增加到40%左右，有效的降低强黏结性煤的需求量，从而提高煤炭的综合利用；该技术会对原料进行预处理，因此能够有效缩短生产时间，提高炼焦生产效率，同时也能够减少干馏炉的使用数量，从而降低设备购买及维护费用；采用该技术能够有效降低各种气体的排放，每年氮氧化合物及粉尘的排放量能够降低30%左右，二氧化碳的排放量每年降低50万吨左右，在节能的同时能够有效保护了生态环境。

3.5 煤调湿技术

煤调湿技术能够通过加热装炉煤以达到降低其水分含量，其属于煤的预处理技术。该技术的核心是无论原料中含有的水分是多少，但炉煤的水分的变化范围必须在4.5%至5.5%之间。该技术能够显著提高焦炉的生产能力，能够极大的实现节能。该技术能够有效降低炉煤的水分，将其控制在合理的区间，从而节省炼焦时需要消耗的能量，实现节能目的，并且利用该技术能够提高焦炉生产的稳定性。

4 总结

钢铁冶炼过程中需要消耗大量的能量，面对国家对钢铁企业节能减排逐步提高的指标要求，如何高效进行节能技术更新，最大限度的实现钢铁行业节能减排是所有钢铁企业必须面对的问题。目前我国钢铁行业通过一系列的技术革新已经取得了很大进步。但由于发展的不平衡，很多节能新技术仍需要深入研究推广。因此，在未来还需深入研究钢铁冶炼的节能技术，做好钢铁冶炼的节能减排的宣传工作。

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作者简介：吴换英（1984-），女，河北邯郸人，工程师，硕士研究生，主要研究钢铁行业工业炉、热工方面。