鋼鐵冶金系統節能技術分析

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據統計，2018年，我國鋼鐵冶煉行業能源的消耗量比2017年仍有增加。造成這一結果的原因除了鋼鐵冶煉生產企業在數量上比往年有所增加，且鋼鐵產能同比增長之外，不同的高爐煉鐵工序中所造成的能耗也有一定的變化。在燒結工序和球團工序中所消耗的能量有所減少，但是在焦化工序和高爐工序中所消耗的能量卻不降反升，最終導致鋼鐵冶煉行業能源消耗量的增加。面對這一形勢，加快鋼鐵冶煉流程中節能技術的應用是鋼鐵冶煉企業面臨的重要挑戰，也是企業實現自身成功轉型升級，擁有更多市場競爭力的有利途徑。

1鋼鐵冶金生產流程中節能技術的重要性

隨著國家環境保護力度地不斷加大，作為高能耗高污染的鋼鐵行業是國家重點關注和要求的行業。為了降低能源消耗，減少污染排放，鋼鐵冶煉企業必須加緊節能技術的研究和運用，通過在鋼鐵冶金生產流程中采用多種節能技術來減少能源耗費，更好地滿足國家和社會對鋼鐵企業的新標準和新要求。另外，對于鋼鐵企業來說，面臨的國內外市場環境越來越嚴峻，市場競爭也越來越激烈，在這一形勢下，鋼鐵企業只有不斷提高生產效率，優化產品品質，才能夠在當下及未來多變的市場環境中保持良好的競爭力，這也是企業長久發展的內在需要。而減少能源消耗，是企業降低經營成本，提高生產效率的重要途徑，因此對企業的自身發展具有十分重要的作用。

2鋼鐵冶金生產流程中影響節能的因素

（1）燃料比的不同對能耗產生影響。由于在鋼鐵冶金生產流程中，各個工序均會產生一定的能耗，但是，在不同的工序中往往產生的能耗量又有不同。比如在鋼鐵冶煉的工序中，焦比所消耗的能源占到總消耗能源的50%以上，煤比所消耗的能源占到總消耗能源的20%，煤氣消耗的能源大約占到總消耗能源的10%，高爐鼓風所消耗的能源約占到總消耗能源濃度的5%。由于高爐煉鐵中所需要的熱量大約80%是來自燃料中碳素產生的能量，剩下的20%熱量是來自風熱或者化學反應產生的熱量，因此，燃料比的不同會對鋼鐵冶金各個工序能耗的不同產生較大的影響作用。（2）高爐煤氣對能耗產生影響。在焦化工序中，除了煤的消耗之外，高爐煤氣所導致的能源消耗大約占到總消耗量的10%左右。而高爐煤氣的消耗量主要與結焦時間有較大的關系。結焦時間越短，高爐煤氣的消耗量越少，但是同時對焦爐設備會造成一定的不利影響。因此，需要調整合理的結焦時間。此外，煙氣余熱的回收利用率高低也會對總能耗產生影響。（3）余熱的利用。我國在節能減排階段做出的努力已經取得了一定的成就。鋼鐵冶金行業在能源利用方面，其利用率明顯提高。目前，我國對于重點大中型企業，在高溫余熱方面的利用率明顯提高，噸鋼的綜合能耗的降低的幅度較大。而對于中低溫余熱的利用卻不是很理想，在中低溫余熱利用方面，主要是用來預熱助燃氣體，對于500℃以下的余熱，即，中溫煙氣對于企業都沒有進行利用，直接排到大氣中。在鋼鐵冶金程序中，煉鐵系統能耗在鋼鐵工業總能耗達到69%，而作為煉鐵的第二大耗能工序的燒結階段產生的50%的熱能沒有達到充分運用，造成極大浪費。綜上所述，我國鋼鐵冶金行業中，中低溫余熱利用率相對于高溫余熱的利用低。

3我國鋼鐵冶金行業余熱利用改進分析

（1）自從大力倡導節能減排的開始，我國每年都會為部分企業提供資金和技術的支持。但是，隨著科技與經濟地不斷發展，技術與設備也在不斷地革新與發展，對于企業來說，技術與設備的革新就會造成企業增加資金的投入，對于發展較好，有實力的企業可以使用革新，但是對于大部分的中小型企業缺少了國家的扶持就會顯的力不從心，因此，仍然需要進行不斷的投入資金。我國在余熱利用方面，一方面需要進行資金的扶持，另一方面更需要對企業后期的監督。鼓勵企業進行預熱利用的技術開發，自主創新。（2）在我國鋼鐵冶金行業中余熱利用的領域比較窄，回收利用率低是我國余熱利用的現實。據統計，我國余熱的利用率僅為45.6%，而發達國家達到90%以上，因此，我國在鋼鐵工業余熱余能回收潛力非常巨大。在未來的發展過程中余熱的利用將會給我國帶來巨大的經濟效益以及環境效益。在未來的發展過程中，需要將先進的科技與中國的具體國情相結合，拓寬余熱利用的領域，在不斷發展中，改進新的技術與設備，不僅促進了企業經濟的發展，而且會對國家的節能減排起到促進作用。（3）通過上述存在的問題可知，我國的鋼鐵冶金余熱的利用率比較低，技術和設備相對比較落后，我國需要進行技術的獨立研發，需要與周圍的環境和市場需求發展相適應，需要引進國外的先進的技術手段以及相關的人才。

4鋼鐵冶金生產流程中的節能技術要點

4.1降低燃料比。（1）工作人員應嚴格強化原燃料的質量管控，通過自動化監測裝置和人工試驗檢測2個關卡來保障原燃料的質量符合生產的標準和要求。為了保障爐況運行穩定高效，同時，提高高爐燃料比，應避免入爐的原燃料粉末含量過高，減少燃料粉末入爐。在原燃料下落的過程中會發生二次粉化現象，因此，為了減少粉末的二次生產，應控制焦炭裝料倉的高度和容量，盡量增加容量，減少原燃料的下落高度。加強對原燃料的篩分控制，提高篩分效果，減少粉末入爐，降低高爐燃料比。（2）通過提高風溫來降低燃料比，通常來說風溫每升高100℃，燃料比可降低13kg/t。但需要注意的是，風溫過高會對生產系統的整體安全性造成一定的危險隱患，因此，應該從整體生產的安全性和穩定性來考慮，適度對風溫進行調整和控制，盡量控制在1300℃以下。（3）通過提高富氧率來降低燃料比。對于高爐生產來說，較高的富氧率可以使風口區域的煤料充分燃燒，有效提高煤料的置換比。同時，在較高的富氧率條件下，煤氣的產生量也會減少，因而，隨煤氣帶走的熱量損失就會減少。通常來說，富氧率每提高1%，燃料比將下降0.5%。因此，可通過對富氧率進行設定，及時調整和補充富氧量，來降低燃料比，減少能耗。（4）通過增加爐頂煤氣壓力來降低燃料比。爐頂煤氣壓力沒提高10kPa，燃料比大約降低0.4%。當爐頂煤氣壓力增加時，煤氣的流速會降低，同時，在爐內停留時間增長，為燃料和煤氣接觸以及熱量傳遞提供了更多的時間，加速了鐵礦石的還原反應速率，使反應更充分徹底。同時由于煤氣的流動性更加穩定，因此，塵灰中帶走的熱量損失也更少，減少了能耗的損失。4.2減少高爐煤氣的能源消耗。由于高爐煤氣的能換消耗主要是受到結焦時間的影響，因此可以通過縮短結焦時間來減少高爐煤氣造成的能耗。通常情況下，將配合煤的水分控制在14%以下，可將結焦時間縮短，穩定在18~19h。另一方面，可以通過焦爐的熱工調節，如對空氣過剩系數α值進行調整，來實現能耗的降低。在使用焦爐煤氣加熱時，將α值從1.4~1.5降低到1.1~1.3，在使用高爐煤氣加熱時，將α值從1.2~1.3降低到1.1~1.2，使煉焦能耗進一步降低。

5冶金生產節能發展的建議

從國家角度：（1）合理控制鋼鐵工業生產規模；（2）大力發展鋼鐵循環經濟，實現可持續發展戰略。節約資源，確保我國鋼鐵工業可持續發展；有效利用能源，降低生產成本；開發和應用高強鋼材，降低鋼材消費量；（3）增大對能源綜合利用的政策扶持力度，增強企業技改的熱情。從行業角度：（1）提高鋼鐵行業準入條件，堅決杜絕高耗能、高污染、無資源的鋼鐵生產企業進入；（2）加快鋼鐵企業聯合重組，提高產業集中度，發揮產業生產規模效應；（3）積極調整產業布局，改善產業產品結構；（4）建立行業間交流平臺和機制，定期組織行業交流學習；（5）建立獲取境外先進節能技術渠道，引進先進技術理念。從企業角度：（1）優化鋼鐵品種結構，滿足國內外市場需求；（2）加速淘汰落后技術裝備，實現生產設備現代化；（3）增強企業自主創新能力，不斷開發新節能渠道；（4）利用好既有的政策，推廣利用既有的先進節能技術，如節能設備的抵稅政策、節能技術先投用后付費，以節約費用付技術費用等各種模式，堅決引進低溫飽和蒸汽發電、余熱蒸汽采暖、制冷等技術，實現綠色循環經濟模式。

6結語

我國的“十三五”規劃中將“綠色發展”定為國家長遠發展和科學發展的重要目標。鋼鐵企業應積極響應國家號召，采取各種節能技術措施，不斷提高化石能源的利用率，降低企業的能源消耗成本，實現鋼鐵企業轉型升級，助推鋼鐵行業健康發展。

參考文獻

[1]張大勇.節能技術在鋼鐵冶煉中的應用探究[J].科學技術創新，2018（30）：160-161.

[2]鐘斌.鋼鐵冶煉系統中的節能技術分析[J].山東工業技術，2017（8）.

[3]姜坤.我國鋼鐵冶煉工程施工技術發展趨勢[J].施工技術，2018（S1）：517-519.

[4]劉碩，張亞輝.國內外鋼鐵冶煉渣綜合利用概況[J].有色金屬（選礦部分)，2018（S1）：28-31.

作者:狄巨偉 錢丹丹 單位:河鋼唐鋼第二鋼軋廠