冶金企业节能减排生产技术研究

田野 张晓琳 王志成 李井斌

摘 要：冶金企业在生产过程中不仅耗费大量的电力能源，而且也将产生大量的一氧化碳、二氧化硫等有害物质，因此，也给自然生态环境造成严重污染和破坏。近年来，针对冶金行业，国家有关部门提出了“节能减排”的号召，对冶金企业的生产流程进行严格监管。在这一背景下，冶金企业对节能减排生产技术不断加大投入，旨在减少污染物排放量，降低能源消耗量，为企业的稳定发展保驾护航。本文结合冶金企业节能减排生产技术的应用现状，对节能减排生产技术的未来发展趋势展开论述。

关键词：冶金企业;节能减排;生产技术

在对全国各行业总能源消耗数据进行统计时发现，冶金行业的能源消耗量占比达到20%以上，以至于许多冶金企业不堪重负，生产利润始终在低位徘徊，另外，由于冶金行业在生产过程中，将牵涉到诸多化学反应流程，进而产生大量的有毒有害物质，在给自然生态环境造成污染的同时，也威胁着人民群众的身体健康安全。因此，在冶金生产过程中引入节能减排技术刻不容缓。

1 冶金企业节能减排生产技术现状

1.1 干熄焦技术

干熄焦技术主要是利用低温惰性气体在干熄炉内与高温红焦换热，而使红焦快速冷却的一种熄焦工艺。目前，在冶金行业，干熄焦技术是一种较为常用的熄焦技术类型。其工艺流程是：从干熄炉顶部装入红焦，利用鼓风机向干熄炉内吹入低温惰性气体，被冷却的红焦从干熄炉底部排处，此时，锅炉产生蒸汽，低温惰性气体则借助于风机作用重新鼓入干熄炉，进而达到循环使用的目的。这种技术能够回收红焦显热时产生的大量蒸汽，进而减少温室效应，也可以有效阻止硫化物、氰化物等有害物质排放到大气当中，同时，干熄焦技术能够有效降低炼焦的能量损耗，每吨焦炭可以回收36—52kg标准煤，消耗的电力能源约为130kwh/t焦。因此，从目前应用形式来看，应用干熄焦技术能够收到良好的经济效益与环境效益。

1.2 高炉喷煤技术

喷煤技术是高炉炼铁过程中一道关键工序，该技术具有喷吹浓度高，节约电力能源，提升煤粉喷吹量等优势，在应用高炉喷煤技术时，需要在煤粉当中添加助燃剂，以促使煤粉能够完全燃烧，进而提高煤粉的利用率。但是，这种技术对煤粉质量要求高，设备价格昂贵，设备结构复杂，维修成本较高，因此，冶金企业不断对高炉喷煤技术进行创新改良，旨在降低投入成本，实现经济与环境效益共赢的既定目标。

1.3 TRT与CCPP发电技术

电力能源消耗是冶金企业支出成本的最大项，要想提高经济效益，就必须在降低能耗方面大做文章。因此，許多冶金企业在生产过程中介入了TRT与CCPP发电技术，其中TRT技术即回收透平高炉煤气余压发电装置，主要将高炉炉顶煤气余热与余压转换为机械能，以驱动电机正常运转，这就为冶金企业节省了大量的电力能源。而CCPP技术即联合燃气与蒸汽循环发电装置，该装置是将低热值高炉煤气作为燃料的一种联合循环发电机组，这一装置能够充分利用高炉中的富余煤气，供给发电机电力能源，在节能降耗的同时，也实现了煤气零排放目标，这就大幅减少了对自然生态环境的污染与破坏[1]。

1.4 转炉煤气的回收利用技术

众所周知，冶金企业在生产过程中，作业环境较为恶劣，常常在高温、高压的环境下进行，尤其在转炉温度达到1600℃左右时，炉内气体就会在高温作用下生成有毒有害的一氧化碳气体，如果不及时予以处理，将直接威胁作业人员的生命安全。因此，需要对转炉煤气进行回收再利用。比如常见的干法除尘技术，与湿法除尘技术相比，干法除尘净化效率高，在处理废气时，不会产生污水，同时，煤气的发热值也会快速升高，这就节省了大量的电力能源。

比如以一种新型的干法除尘系统为例，该系统由圆筒型静电除尘器、蒸发冷却器、轴流风机、煤气冷却器以及转换站等装置组成。在转炉生产过程中，产生的烟气温度约为1200℃，这些烟气经过固定烟罩进入汽化冷却烟道，此时的烟气温度降至800℃左右，利用蒸发冷却器的冷却作用，烟气温度迅猛降至180℃左右，在此期间，大概有40%的粗粉尘颗粒被系统捕捉，然后通过静电吸附，使烟气含尘量降至10mg/m3以下。通过近一年的运行可以看到，经过系统处理后的烟气含尘量均在6.8mg/m3以下，每吨钢的耗水量仅为0.07m3，这一消耗量约为湿法除尘技术的三分之一。由此可见，利用干法处理技术对转炉煤气进行处理，其节能降耗效果较为明显。

2 冶金企业节能减排生产技术发展趋势

2.1 大型化焦炉的应用

炉型的大小直接决定着炼焦效果，因此，许多冶金企业相继引进一些大炉型设备，比如某企业为了扩大再生产，购置了7.63m的超大型焦炉，这种焦炉最大的特点是能够节约大量的电力能源，促进生产效率的提高。而且在生产过程中，全程不会产生对空气有害的污染物，这恰恰与国家的节能减排的号召不谋而合[2]。

2.2 COREX熔融还原炼铁技术

COREX熔融还原炼铁技术始终是冶金科研领域的重点研究对象，顾名思议，该技术是在熔融状态下，使碳物质转化成为二氧化碳，进而完成铁氧化物的还原反应。由此可见，COREX熔融技术能够大幅减少碳能源的消耗量，为冶金企业节省大量的财力资源。但是，目前，该技术尚处于研发阶段，在研发过程中，主要遇到以下几方面问题：其一是这种技术对块矿以及煤的质量要求较高，而且符合这一要求的矿山少之又少。其二，COREX熔融还原技术大量使用优质煤与球团矿，这就使高炉的环保性能突显出来。其三，受到高温、高压等恶劣环境的影响，COREX熔融装置中螺旋给料器、热旋风分尘器以及阀门等装置的稳定性受到严重影响，COREX设备的使用寿命也将大幅缩减。另外，由于COREX熔融还原技术所需的主原料成本较高，消耗的电力能源量较大，企业所承担的经济风险与经营风险也逐步浮出水面。因此，这种技术还需要进一步予以完善，才能在实际应用当中产生良好的应用效果。

结束语：

通过对冶金企业节能减排技术的分析与研究能够发现：节能降耗是促进企业快速发展，实现经济效益与环保效益双丰收的一条有效路径，因此，冶金企业应当在现有的节能减排技术的基础上，不断对节能减排技术进行创新，在实践过程中，积极采用新技术、新工艺、新方法。操作人员需要树立起高度的主人公司责任意识与风险意识，与国家节能减排的号召并轨一处，以加快企业的经营发展步伐。

参考文献：

[1]李吉锋.冶金企业节能减排生产技术浅析[J].城市建设理论研究（电子版），2016（4）：1397-1397.

[2]董萍萍.冶金企业节能减排管理工作重点探讨[J].中国金属通报，2019（1）：5，7.

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