渠松濤
(江蘇省連云港市灌南縣亞新鋼鐵煉鋼廠,江蘇 連云港222000)
鋼鐵行業(yè)一直是各行業(yè)中能源消耗排行榜首位,鋼鐵行業(yè)每年消耗能源占總消耗能源的10%—15%,電力消耗量在工業(yè)電能消耗總量11%—17%,水源消耗量占工業(yè)用水消耗總量9%—13%。中國(guó)能源消耗問題遠(yuǎn)比發(fā)達(dá)國(guó)家比較嚴(yán)重,我國(guó)鋼鐵行業(yè)存在明顯的三個(gè)短板問題:原材料消耗大、二次能源利用率低、廢鋼利用率低。鋼鐵行業(yè)想要維持市場(chǎng)供需平衡,就必須要降低能源的消耗,需要加大進(jìn)口儲(chǔ)備間接能源消耗的產(chǎn)品;需要從各煉鋼企業(yè)生產(chǎn)過程中直接降低能源消耗;需要宏觀調(diào)控各部門的能源消耗,推動(dòng)鋼鐵行業(yè)邁上綠色發(fā)展的新臺(tái)階。
轉(zhuǎn)爐煉鋼工序已經(jīng)成為煉鋼企業(yè)生產(chǎn)車間中不可缺少的操作流程之一,轉(zhuǎn)爐煉鋼雖然是現(xiàn)代化鋼鐵生產(chǎn)過程中消耗能源最少的,但是鉆爐煉鋼工序直接消耗、間接消耗、回收消耗的能源均是二次能源,在生產(chǎn)過程中一旦管控不當(dāng),就會(huì)發(fā)生大量的蒸汽熱能、成水熱能浪費(fèi)嚴(yán)重的情況,非常不利于煉鋼企業(yè)的發(fā)展。節(jié)能降耗技術(shù)運(yùn)用在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中,可以有效緩解我國(guó)能源緊張的局面,有效遏制能源消耗總量的增長(zhǎng);可以明顯降低原材料的采購(gòu)及制造成本,進(jìn)一步縮短實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、降本增產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)距離;還可以合理控制廢水、廢氣、廢物的產(chǎn)生,降低污染源的排放量,有效緩解全球環(huán)境污染情況。
由于轉(zhuǎn)爐煉鋼工序消耗的直接消耗、間接消耗、回收消耗的能源均是二次能源,因此想要貫徹落實(shí)節(jié)能消耗的目標(biāo),就需要降低直接能源消耗、間接能源消耗,還需要推升回收能耗的利用率。因?yàn)檗D(zhuǎn)爐煉鋼過程中氧氣、電力能源消耗比較多,因此需要運(yùn)用節(jié)能降耗技術(shù)來(lái)有效控制氧氣、電力的能耗。當(dāng)前攻克轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中能源消耗難關(guān)的方法主要有以下幾點(diǎn):其一,通過優(yōu)化操作技術(shù)、規(guī)范操作流程的方式,有效控制電能的消耗,提升溫度控制的達(dá)格率。其二,大批量采購(gòu)新型的攜帶儲(chǔ)能容量的煉鋼設(shè)備,引入最先進(jìn)的節(jié)能減排煉鋼技術(shù),既要提升鋼材出產(chǎn)效率和質(zhì)量,又要降低能源的消耗。其三,采用定期培訓(xùn)的方式,提升工作人員的實(shí)操技術(shù)水準(zhǔn),明顯縮短實(shí)操技術(shù)兩極化的距離,以穩(wěn)定的操作技術(shù),提升降溫控制效果。
由于轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)過程中可以收集到的可回收能源只有煤氣、蒸汽,因此需要采用先進(jìn)的技術(shù)來(lái)提升煙氣能源的回收利用率,實(shí)現(xiàn)煉鋼企業(yè)生產(chǎn)過程中節(jié)能降耗的目標(biāo)。
1)煤氣回收技術(shù)分析。現(xiàn)階段,中國(guó)鋼鐵市場(chǎng)中主要采用的轉(zhuǎn)爐煉鋼煤氣處理技術(shù)主要有以下兩種:其一,濕法除塵技術(shù)。其二,干法除塵技術(shù)。本文將簡(jiǎn)要闡述一下濕法除塵技術(shù),濕法除塵技術(shù)的原理是通過PLC程序控制相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)提升煤氣回收率的過程。技術(shù)人員需要通過計(jì)算機(jī)程序來(lái)控制煤氣回收過程,盡可能過多的保留煤氣所釋放的熱能,提升煤氣的回收總量,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。值得一提的是:濕法除塵技術(shù)的操作要點(diǎn)是技術(shù)人員在正式開始計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程操控之前,需要對(duì)爐口進(jìn)行壓強(qiáng)調(diào)試,保證爐口壓強(qiáng)差在±20 Pa之間,允許轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)過程中壓強(qiáng)幅度范圍在±5 Pa之間,便于更好的管理控制升降罩。
2)煤氣顯熱技術(shù)分析。目前,中國(guó)鋼鐵市場(chǎng)中主要利用余熱鍋爐對(duì)煙氣進(jìn)行蒸汽回收,之所以選擇利用余熱鍋爐,是因?yàn)橛酂徨仩t具有節(jié)能、最大限度利用余熱的優(yōu)勢(shì)。余熱鍋爐的作用原理是:技術(shù)人員預(yù)先設(shè)定儲(chǔ)熱器的壓力閥,確保儲(chǔ)熱器可以平穩(wěn)運(yùn)行。當(dāng)儲(chǔ)熱器出現(xiàn)運(yùn)行故障后,技術(shù)人員需要及時(shí)關(guān)閉調(diào)節(jié)閥有效控制故障范圍,將損失降低到最小化。這種方式不僅可以升華蒸汽的品質(zhì),還可以最大化回收蒸汽,推動(dòng)煉鋼企業(yè)邁上綠色發(fā)展的征程。
除塵系統(tǒng)變頻改造技術(shù)是節(jié)能技術(shù)的一種表現(xiàn)形式,具有提升設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行的性能、提升各設(shè)備之間的適應(yīng)性等優(yōu)勢(shì),可以有效降低設(shè)備的運(yùn)行故障幾率,降低設(shè)備運(yùn)行期間能源的消耗。除塵系統(tǒng)變頻改造技術(shù)運(yùn)用在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中的目的:一方面可以有效改善轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中環(huán)境的高溫、高要求情況,還可以提升鋼材生產(chǎn)量、降低能源的消耗。
之所以我國(guó)鋼材行業(yè)廢鋼使用量逐年增加,是因?yàn)閺U鋼是轉(zhuǎn)爐冷卻效果最好的冷卻劑,技術(shù)人員想要貫徹落實(shí)節(jié)能降耗的政策,就必須要通過增加廢鋼用量來(lái)降低直接原材料的使用量,降低直接原材料的采購(gòu)成本,節(jié)省煉鋼輔助材料的用量。值得特殊強(qiáng)調(diào)的是:廢鋼需要分類存儲(chǔ),其中合金鋼、非合金鋼需要單獨(dú)存放,確保廢鋼可以合理使用,提升廢鋼的使用率,以廢鋼為原料確保冶煉的鋼鐵達(dá)標(biāo),降低冶煉出廢品的幾率。
之所以要明確規(guī)定轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中每爐次中裝入的金屬料總量,是因?yàn)槊繝t爐次的廢鋼和鋼水的裝入量均是標(biāo)準(zhǔn)的,一旦煉鋼企業(yè)工作人員在每爐中廢鋼和鋼水的裝入量超出標(biāo)準(zhǔn)總量,必然會(huì)出現(xiàn)攪拌不均勻,難以換化成廢渣,造成鋼材不必要損失;一旦煉鋼企業(yè)工作人員在每爐中放入鋼廢鋼和鋼水總量小于標(biāo)準(zhǔn)容量,雖然可以順利完成鋼材生產(chǎn)任務(wù),但是會(huì)剩下許多鋼材,會(huì)造成剩鋼不必要浪費(fèi)。也就是說(shuō):工作人員需要嚴(yán)格按照技術(shù)人員提供的每爐次計(jì)劃書標(biāo)準(zhǔn)放入鋼水和廢鋼的用量,確保后面工序可以有力有序的開展。
原材料的質(zhì)量直接關(guān)系到冶煉的復(fù)雜程度,直接關(guān)乎煉鋼技術(shù)的應(yīng)用效果。如果原材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)就無(wú)法發(fā)揮出冶煉技術(shù)的應(yīng)用效果,造成鋼筋質(zhì)量不符合相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),增加鋼筋報(bào)廢幾率,白白浪費(fèi)投入的生產(chǎn)成本和原材料成本。煉鋼企業(yè)想要更好的落實(shí)節(jié)能降耗政策,需要購(gòu)買質(zhì)量?jī)?yōu)良的原材料,有效降低資源的消耗,提升煉鋼企業(yè)的獲利能力。
通常情況下,轉(zhuǎn)爐煉鋼的造渣方法有三種,第一種單渣法,單渣法是煉鐵企業(yè)中運(yùn)用最廣泛的一種方法,單渣法有一個(gè)實(shí)踐難題是對(duì)工作人員的要求比較高。第二種雙渣法以及雙渣留渣法,雙渣法在冶煉低磷鋼期間,會(huì)增加中途倒渣的工序,雖然又給工作人員增加了煉鋼任務(wù)量,但是可以有效控制低磷鋼中的磷含量。第三種雙聯(lián)法,雙聯(lián)法應(yīng)用比較少,雙渣法并不適用于冶煉低磷鋼,卻非常適用于冶煉超低磷鋼。
轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生金屬噴濺、泡沫噴濺、爆發(fā)性噴濺的現(xiàn)象,之所以會(huì)發(fā)生噴濺事故,是因?yàn)檠鯕鈽尩臉屛豢刂撇划?dāng)而引起爐渣化渣效果不理想。值得一提的是:不論是哪一種噴濺均會(huì)造成金屬元素的損失,一方面變相增加投入成本,另一方面嚴(yán)重影響低磷鋼的成品中磷元素的去除效果。
工作人員在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中一旦出現(xiàn)操作失誤,促使氧槍的槍位過高,發(fā)生泡沫噴濺事件,造成爐渣化渣性不好,不能在進(jìn)行后面工序操作。工作人員需要進(jìn)行倒?fàn)t倒渣工序,在倒?fàn)t倒渣過程中必然會(huì)降低爐內(nèi)溫度,導(dǎo)致后面工序不能按照原計(jì)劃進(jìn)行。技術(shù)人員想要實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、降本增效的目標(biāo),就必須要優(yōu)化相關(guān)流程,提前做好各工序的準(zhǔn)備工作,宏觀調(diào)控各工序的生產(chǎn)節(jié)奏,避免生產(chǎn)節(jié)奏的紊亂造成能耗增。
鋼鐵行業(yè)經(jīng)濟(jì)是國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)不可或缺的組成部分,最近幾年鋼鐵行業(yè)正處于綠色轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期,煉鋼企業(yè)想要提升鋼材生產(chǎn)總量的前提下,降低投入成本,就必須要始終貫徹落實(shí)節(jié)能降耗政策,更好地控制原材料的使用率和回收利用率,提升產(chǎn)品的質(zhì)量,滿足鋼材市場(chǎng)的需求,保持鋼材市場(chǎng)需求平穩(wěn)。