王學(xué)萍

（甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

能源作為國(guó)家實(shí)現(xiàn)社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，隨著經(jīng)濟(jì)總量上升，對(duì)社會(huì)能源需求總量也不斷上升，同時(shí)也加重了對(duì)環(huán)境的污染程度，不僅是我國(guó)面臨嚴(yán)重能源危機(jī)，而且不利于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略推進(jìn)。而鋼鐵產(chǎn)業(yè)作為社會(huì)發(fā)展中極為重要行業(yè)，為更好的發(fā)揮其對(duì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的促進(jìn)作用，應(yīng)重視對(duì)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，以此降低煉鋼工序中對(duì)成本消耗，并降低生產(chǎn)中的污染，降低對(duì)環(huán)境影響。因此，相關(guān)人員應(yīng)在鋼鐵冶煉系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對(duì)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用。

1 鋼鐵冶煉系統(tǒng)節(jié)能現(xiàn)狀

1.1 鋼鐵冶煉系統(tǒng)取得了良好發(fā)展

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)我國(guó)鋼鐵行業(yè)實(shí)際需求不斷提升，這就導(dǎo)致鋼鐵行業(yè)發(fā)展中能源消耗方面與日俱增，并且加劇了對(duì)企業(yè)周邊環(huán)境影響像。因此，相關(guān)部門(mén)和鋼鐵焊工業(yè)在節(jié)能減排方面提出了更加嚴(yán)格的要求，而鋼鐵行業(yè)在發(fā)展中也通過(guò)貫徹和落實(shí)各項(xiàng)節(jié)能減排政策，不斷深化企業(yè)內(nèi)部人員節(jié)能減排意識(shí)，尤其是管理人員。另外，在我國(guó)統(tǒng)一規(guī)劃與部署中，首先，要求行業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，并借助有利條件，改革我國(guó)能源結(jié)構(gòu)與政策。其次，鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展中應(yīng)積極學(xué)習(xí)、引進(jìn)其他國(guó)家先進(jìn)、完備技術(shù)與管理經(jīng)驗(yàn)，提升對(duì)產(chǎn)品消耗重視程度，利用相應(yīng)改善措施，做好能源二次利用[1]。

1.2 節(jié)能方式主要為技術(shù)節(jié)能

鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)中，可發(fā)揮節(jié)能作用的方式有多種，而技術(shù)節(jié)能屬于一種關(guān)鍵性措施，并且在應(yīng)用中能夠發(fā)揮良好的效果，可降低鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)成本，已經(jīng)成為備受認(rèn)可的方式。同時(shí)技術(shù)節(jié)能方式的使用，可在一定程度上促進(jìn)鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)和經(jīng)營(yíng)策略調(diào)整，對(duì)推動(dòng)其實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展具有重要作用?，F(xiàn)階段，我國(guó)已經(jīng)對(duì)鋼鐵企業(yè)開(kāi)展節(jié)能減排工作提出了更加嚴(yán)格要求，而為保證節(jié)能減排工作開(kāi)展達(dá)到既定目標(biāo)，在實(shí)際進(jìn)行生產(chǎn)工作中，提升了對(duì)節(jié)能技術(shù)的重視與應(yīng)用，且開(kāi)始對(duì)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新，并將新型節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)中，在很大程度上減少了生產(chǎn)中存在的污染和能源消耗，使得我國(guó)鋼鐵企業(yè)向健康發(fā)展邁進(jìn)。

1.3 節(jié)能技術(shù)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家

目前，隨著我國(guó)不斷發(fā)展與建設(shè)，我國(guó)已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)大國(guó)，導(dǎo)致對(duì)鋼鐵產(chǎn)品的需求量不斷上升，而因我國(guó)鋼鐵開(kāi)采技術(shù)已經(jīng)有了較長(zhǎng)時(shí)間發(fā)展歷史，在開(kāi)采方面效率較高。但長(zhǎng)期受傳統(tǒng)冶煉技術(shù)影響，導(dǎo)致我國(guó)使用的鋼鐵冶煉技術(shù)依舊落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，并且部分鋼鐵企業(yè)與國(guó)外企業(yè)鋼鐵冶煉技術(shù)相比，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后，具體而言體現(xiàn)在以下方面：首先，我國(guó)鋼鐵冶煉系統(tǒng)中，對(duì)水資源利用率低下，新水消耗量極大，未能對(duì)水資源利用方面進(jìn)行整體合理安排，導(dǎo)致水資源面臨嚴(yán)重浪費(fèi)現(xiàn)象。其次，我國(guó)鋼鐵冶煉過(guò)程中治療程度不斷，對(duì)污染源管控力度低下，能耗和污染方面治療不嚴(yán)格，與發(fā)展要求不符。再次，我國(guó)鋼鐵冶煉設(shè)備供應(yīng)方面依舊落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，且部分鋼鐵企業(yè)難以滿(mǎn)足內(nèi)部節(jié)能冶煉要求。最后，受我國(guó)鋼鐵行業(yè)發(fā)展緩慢等因素影響，使得在冶煉理念、冶煉管理和節(jié)能意識(shí)等方面存在明顯的不足，使用的節(jié)能技術(shù)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家[2]。

2 鋼鐵冶煉系統(tǒng)多種節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

2.1 轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼

使用轉(zhuǎn)爐進(jìn)行負(fù)能煉鋼，主要是指從鋼鐵生產(chǎn)中能量消耗和回收方面入手，利用轉(zhuǎn)爐降低能耗。該方式使用中，一方面，能夠降低對(duì)電力資源損耗率，另一方面，能夠降低對(duì)氧氣損耗率。在具體進(jìn)行應(yīng)用中，需要在降低能源消耗量同時(shí)面對(duì)煤氣和蒸汽回收進(jìn)行強(qiáng)化，在此方面我國(guó)有較大的上升空間。同時(shí)還應(yīng)提升對(duì)工藝優(yōu)化的重視程度，首先，應(yīng)提升對(duì)氧氣的供應(yīng)強(qiáng)度，降低對(duì)爐容比和造渣工藝影響。其次，通過(guò)控制供氧強(qiáng)度方式提升成渣速度。再次，對(duì)復(fù)吹工藝進(jìn)行優(yōu)化，以此延長(zhǎng)回收時(shí)間，直接提升整體回收量。最后，重視對(duì)現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)的利用，利用設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化控制，提升控制精準(zhǔn)度，提升負(fù)能煉鋼水平[3]。

2.2 蓄熱式軋鋼加熱爐技術(shù)

在鋼鐵企業(yè)中蓄熱式加熱爐應(yīng)用較為廣泛，與之相關(guān)的蓄熱式軋鋼加熱爐技術(shù)，有著顯著使用優(yōu)勢(shì)，節(jié)能減排效果良好。在具體應(yīng)用中，第一，利用回收余熱減少燃耗。第二，借助蓄熱式加熱爐降低環(huán)境污染，尤其是對(duì)氮氧化物排放量。第三，蓄熱式加熱爐內(nèi)部不同位置溫度較為均勻，且相差較小。第四，蓄熱式軋鋼加熱爐具有較高科技含量，維修率低，進(jìn)而減少人工成本。第五，利用蓄熱式加熱爐能夠提升燃燒溫度。第六，蓄熱式加熱爐設(shè)備燃燒燃料時(shí)，內(nèi)部產(chǎn)生噪聲較低，可改善工作環(huán)境。

2.3 煤調(diào)濕技術(shù)

鋼鐵節(jié)能減排生產(chǎn)中使用的煤調(diào)濕技術(shù)，指的是接觸加熱裝煤爐方式，對(duì)水分含量進(jìn)行控制，以此降低水資源消耗量。同時(shí)煤調(diào)濕技術(shù)作為一種預(yù)處理煤技術(shù)，使用中無(wú)論原料中含水量多或少，都可將爐煤中水分保持在4.5%~5.5%間，波動(dòng)較為穩(wěn)定，并且該技術(shù)應(yīng)用中可提升焦?fàn)t生產(chǎn)效能，減少原料消耗量，節(jié)能消耗良好。同時(shí)利用該技術(shù)對(duì)水分進(jìn)行控制，使其處于合理范圍中，可降低煉焦耗能，并保證焦?fàn)t生產(chǎn)穩(wěn)定性[4]。

圖1 回收發(fā)電系統(tǒng)流程圖

2.4 余熱技術(shù)

鋼鐵冶煉系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)燒結(jié)余熱資源進(jìn)行回收利用，利于降低能源損耗，提升對(duì)余熱資源充分利用率?，F(xiàn)階段，我國(guó)鋼鐵冶煉企業(yè)，為提升整體經(jīng)濟(jì)效益和對(duì)能源充分利用率，已經(jīng)開(kāi)始加大對(duì)燒結(jié)余熱技術(shù)研究與應(yīng)用，希望將技術(shù)應(yīng)用于鋼鐵冶煉系統(tǒng)發(fā)電環(huán)節(jié)，以此提升發(fā)電環(huán)節(jié)效用。燒結(jié)余熱技術(shù)一直是我國(guó)鋼鐵冶煉系統(tǒng)中備受關(guān)注技術(shù)，通過(guò)對(duì)技術(shù)的充分利用可降低煉期間電能消耗，而為更好的發(fā)揮其作用，還應(yīng)不斷深入研究。

2.5 干熄焦技術(shù)

干熄焦技術(shù)指的是利用稀有氣體進(jìn)行熄焦操作的技術(shù)，因此，該項(xiàng)技術(shù)在對(duì)水資源消耗方面具有先天優(yōu)勢(shì)，具體而言，一方面，可降低對(duì)水資源利用率，減少能源消耗。另一方面，由于水會(huì)參與冶煉過(guò)程，導(dǎo)致生產(chǎn)中會(huì)增加氰化合物、硫化物等污染物排放量，對(duì)環(huán)境帶來(lái)污染，甚至?xí)g設(shè)備。另外，由于使用干熄焦技術(shù)時(shí)使用的稀有氣體具有較高穩(wěn)定性，使用干熄焦技術(shù)時(shí)的焦炭質(zhì)量有著相對(duì)較高的要求[5]。

2.6 新焦制造技術(shù)

鋼鐵冶煉生產(chǎn)中對(duì)新焦制造技術(shù)的利用，不僅可提升鋼鐵冶煉生產(chǎn)效率，而且可提升對(duì)煤炭資源利用率。實(shí)際應(yīng)用中，利用新焦制造技術(shù)主要指的是在焦?fàn)t未裝料前先進(jìn)行煉焦原料煤加熱預(yù)處理，以此保證焦炭質(zhì)量，控制并縮短煉焦用時(shí)。相比于傳統(tǒng)煉焦技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)具有諸多使用優(yōu)勢(shì)。如提升在原料煤炭中低品位煤配比的比率，提升對(duì)煤炭綜合利用率。同時(shí)使用新焦制造技術(shù)，可對(duì)原材料進(jìn)行預(yù)處理，能夠縮短生產(chǎn)時(shí)間，并實(shí)現(xiàn)對(duì)干餾爐使用數(shù)量的控制，利于降低生產(chǎn)設(shè)備和維護(hù)成本。此外，使用該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行鋼鐵冶煉，能夠降低對(duì)各類(lèi)氣體排放量，將粉塵、氮氧化合物總體排放量降低約30%，每年約減少50萬(wàn)噸二氧化碳排放總量，不僅可減少能源消耗，而且利于加強(qiáng)對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)[6]。

2.7 高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置回收發(fā)電

進(jìn)行鋼鐵冶煉系統(tǒng)冶煉中，為提升整體經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，不僅需要提升冶煉系統(tǒng)的節(jié)能水平，還應(yīng)利用相應(yīng)的回收裝置，提升對(duì)能源的再次利用率。在此過(guò)程中，通常要想將高爐爐頂煤氣產(chǎn)生的壓力轉(zhuǎn)化成電能，通常需要使用高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置進(jìn)行回收發(fā)電，這種發(fā)電方式在應(yīng)用中，不僅可降低冶煉環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的環(huán)境污染，而且可提升裝置的節(jié)能效果，保證爐頂實(shí)際壓力穩(wěn)定性。并且使用高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置，能后提升發(fā)電效率，同時(shí)配合使用高爐煤氣干法除塵裝備，可強(qiáng)化發(fā)電效率。

2.8 建設(shè)能源中心

現(xiàn)階段，鋼鐵企業(yè)在推動(dòng)冶煉系統(tǒng)發(fā)展中，依舊以能源中心作為主要發(fā)展方向，對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展企業(yè)重要引導(dǎo)作用。因此，應(yīng)加快建設(shè)能源中心，并將其作為整個(gè)鋼鐵冶煉工業(yè)發(fā)展的中心，充分發(fā)揮其作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼鐵冶煉系統(tǒng)能源消耗的控制，從而提升對(duì)企業(yè)能源有效管理，提升資源利用率，降低浪費(fèi)和對(duì)成本的使用。同時(shí)通過(guò)建設(shè)鋼鐵冶煉企業(yè)能源中心，重點(diǎn)突出鋼鐵冶煉系統(tǒng)中節(jié)能特征。同時(shí)應(yīng)重視自動(dòng)化技術(shù)對(duì)冶煉系統(tǒng)優(yōu)化的作用，將其引入到能源中心建設(shè)中，利用技術(shù)詳細(xì)分析鋼鐵冶煉系統(tǒng)產(chǎn)生的能源數(shù)據(jù)，為后期進(jìn)行一系列冶煉生產(chǎn)流程功能優(yōu)化提供可靠數(shù)據(jù)參考。同時(shí)配合使用能源中心數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，對(duì)鋼鐵冶煉系統(tǒng)產(chǎn)能進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和技術(shù)調(diào)整，從而提升冶煉效益和節(jié)能效果[7]。

3 結(jié)論

總而言之，鋼鐵行業(yè)作為我國(guó)的基礎(chǔ)能源產(chǎn)業(yè)，關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)基礎(chǔ)健康，但在實(shí)際利用鋼鐵冶煉系統(tǒng)進(jìn)行冶煉中，不僅會(huì)消耗大量能量，而且會(huì)造成嚴(yán)重環(huán)境污染問(wèn)題，對(duì)人們的生存環(huán)境造成嚴(yán)重影響。因此，鋼鐵企業(yè)在發(fā)展中應(yīng)及早解決所要面臨的能耗問(wèn)題，從鋼鐵冶煉系統(tǒng)入手，充分發(fā)揮各種節(jié)能減排技術(shù)的作用，以此降低消耗，減少污染排放，提升經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。另外，為提升節(jié)能減排效果，還應(yīng)做好節(jié)能減排宣傳工作。