钢铁冶金清洁生产中的新技术和新工艺探讨

董慧军

（福建三宝钢铁有限公司，福建 漳州 363005）

近年来，随着我国可持续发展战略规划深入推进，节能环保理念以及清洁生产理念逐渐渗透到各行业领域生产工作当中。以钢铁冶金行业为例，钢铁冶金生产工艺所涉及到的能耗问题以及污染问题较多。如果不加以及时整治处理，就很容易对周边环境造成污染，同时也容易对相关资源造成浪费。为全面规避这一问题，国家政府部门对于钢铁冶金清洁生产工作进行了统筹规划与合理部署。要求行业内部应该积极推广绿色生产技术及工艺方法，促进我国钢铁冶金生产工作不断朝向绿色化、高效化方向发展。结合当前应用推广情况来看，部分新技术及工艺方法已经全面贯穿于钢铁冶金生产过程当中，并且在清洁生产效果方面表现良好。基于此，建议国内钢铁冶金企业应该加强对清洁生产工作的贯彻落实力度，主动结合新技术及工艺方法，实现对传统钢铁冶金生产体系的升级与改造。

1 钢铁冶金行业实现清洁生产目标的必要性分析

所谓的清洁生产主要是指以节能降耗、减污增效为内在驱动力，以节能管理技术为重要抓手，重点针对工业生产全过程实施可持续管理，确保污染物产生量以及排放量得以实现最小化目标而采取的一种节能环保手段。从发展背景来看，随着人们环保意识的不断增强，相关行业企业对当前体系流程以及工艺技术存在的能耗污染问题积极统筹规划与合理部署。通过严格按照可持续战略部署要求以及节能环保政策要求，对行业企业生产工作存在的弊端问题进行综合治理与及时消除。其中，为全力推动行业企业生产工作可持续发展，管理人员主张利用清洁生产理念，实现对生产作业过程的全周期管理。

对于钢铁冶金行业而言，因其生产过程所涉及到的污染源问题以及能源消耗量问题较多，导致在生产作业过程中很容易对周边环境造成污染性影响。举例而言，钢铁冶金生产过程中所产生的水、气、尘、渣会对周边环境造成污染性影响。而通过实行清洁生产政策内容，企业可主动结合节能环保生产技术及工艺方法，对当前工艺生产过程中存在的各类污染问题进行积极治理，在减少环境污染问题的同时，最大限度提高资源利用率。由此可见，在钢铁冶金生产过程中实现清洁生产目标具有较强的可行性。

2 钢铁冶金清洁生产中新技术与新工艺的应用实践分析

为全面推动钢铁冶金清洁生产工作的贯彻与落实，行业企业主张利用新技术与新工艺，实现对传统生产流程的升级与改造。结合当前应用情况来看，以下技术及工艺方法在钢铁冶金清洁生产中得到了良好应用效果。

2.1 能源结构调整与优化

钢铁冶金企业生产过程所涉及到的能源消耗问题明显，在应用新技术与新工艺的过程中，生产人员应该对能源结构进行优化调整。结合以往的经验来看，钢铁冶金清洁生产所涉及到的能源结构调整可以从以下两个方面进行研究与分析。

一方面，生产人员可适当对钢铁冶金清洁生产中的比例结构进行优化调整。在实际生产过程中，生产人员需要对炉料结构进行优化调整，确保炉料具备均匀性与稳定性的优势特点。通过不断优化调整炉料结构，基本上可以为高炉的节焦增产目标提供良好的保障。

另一方面，生产人员可对当前钢铁冶金清洁生产中的能源进行适当替代。结合当前发展情况来看，如何缓解我国能源短缺现象，已成为各行业生产工作亟待解决的问题。目前我国能源利用率逐年呈现减少趋势，为确保钢铁冶金行业正常运营，需要利用可再生资源取代不可再生资源的生产方式，对当前能源利用率减少的趋势问题进行适当缓解。在具体替代过程中，钢铁冶金企业可以利用废弃物进行替代处理。如通过对废旧资源进行二次回收利用，以确保资源利用效率得以全面提高。

2.2 钢铁冶金工艺优化

2.2.1 SC-EAF-CC-CR

所谓的SC-EAF-CC-CR，主要针对废钢－电弧炉－连铸－连轧工艺流程而言。为确保废钢材料得以二次回收与利用，生产人员可优先利用废钢－电弧炉－连铸－连轧工艺流程实现对废钢资源的二次回收与利用。与传统工艺相比，这类工艺流程在经济性与生态效益方面表现突出。

在具体应用过程中，可以从电炉焊炼钢、精炼以及轧制等方面进行针对性处理。但是需要注意的是，这种工艺方法在应用方面也存在一定缺陷问题。主要表现在由于废钢材料在种类方面存在差异性，在冶炼过程中容易出现生产效率不高的问题。尤其表现在冶炼高纯净优质钢水中会受到废钢材料内部成分的不同而出现脱节问题。为解决这一问题，现场生产人员可以在生产过程中添加一定量的稀释剂，如直接还原品进行针对性处理。

2.2.2 SR(DR)-UHP-CC-CR

所谓的SR(DR)-UHP-CC-CR，工艺主要针对熔融还原/直接还原－超高功率电炉－薄板连铸连轧流程而言。这一工艺出现时间较早，可追溯到上世纪90年代。根据实际生产经验来看，这类工艺流程在生产过程中可体现出良好的经济性以及灵活性优势。最重要的是，这类工艺流程在一定程度上可以促使熔炼还原、直接还原与连铸连轧技术融合应用发展。近些年来，为进一步加强对该工艺方法的应用力度，行业内部对于部分工艺流程进行了升级改造。

如在连铸连轧工艺生产过程中，生产人员将精炼炉精炼以后所产生的钢水，按照铸造原理形成钢坯。与传统工艺方法不同，这一过程直接省去了冷却环节。并且可以在均热炉中直接进行保温处理。待上述步骤结束之后，可以将其运送到热轧机进行操作处理，完成轧制工作。根据现场应用反馈情况来看，这种新兴的工艺流程可有效减少不必要的中间环节，并在金属回收率与生产效率方面得到有效提升。

2.3 二次利用生产废物

2.3.1 高炉煤气余压透平发电技术

二次利用生产废物基本上可以视为钢铁冶金生产过程中重点推行的技术工艺。结合当前应用情况来看，为响应国家清洁生产政策号召要求，钢铁冶金企业通过利用新型回收技术初步实现了对生产废物排放工作的有效处理。举例而言，部分规模较大的钢铁冶金企业已经开始应用高炉煤气透平发电技术，在废物问题解决方面取得了良好效果。

在具体应用过程中，生产人员可利用高压炉顶与相应技术设备结合的方式将高炉煤气中的能量进行转化处理。如可以将压力能与热能全部转化为机械能，这样一来可直接减少能量损失问题。最重要的是，应用该技术的过程中基本上不需要任何燃料或者能源供给，就可以完成相应工序操作流程，并且在能源回收率方面表现良好，具有重要的应用价值。

2.3.2 干熄焦技术

干熄焦技术在一定程度上可以实现对生产废物的有效利用。在具体应用过程中，生产人员可以在干熄炉顶部位置装入1000℃红焦，并利用循环风机进行综合处理，主要将130℃的低温惰性气体不断向红焦层内循环鼓入，完成交换过程。当惰性气体冷却之后，循环风机会再次将这些惰性气体重新鼓入到干熄炉设备当中，周而复始，实现对废物的高效处理过程。

3 结语

总之，实现钢铁冶金清洁生产是我国钢铁冶金行业重点践行的工作目标。在生产过程中，从事于钢铁冶金生产活动的相关企业应该勇于承担起自身的清洁生产责任。坚持按照清洁生产战略部署要求以及节能环保政策要求，对钢铁冶金生产过程中所涉及到的能耗问题及污染问题进行综合治理。并主动利用新技术及工艺方法，对传统钢铁冶金生产体系存在的弊端问题进行全面升级与改造处理，尽量从根本上实现清洁生产目标。除此之外，钢铁冶金企业应该立足于大环境发展趋势，对清洁生产技术及工艺内容进行适当改进与优化处理，以便更好地为钢铁冶金行业的可持续发展提供良好内在驱动力。