钢铁冶金流程节能问题及相关技术探究

钢铁冶金流程节能问题及相关技术探究

贺增平 ,薛小永 ,李小军

陕西龙门钢铁有限责任公司 陕西 韩城 715400

摘要：进入新时期之后钢铁制造业得以显著发展，无论是生产规模还是生产效率都取得了显著进步，时代发展背景下生产理念不断创新，节能环保理念备受重视，冶金技术在当前的社会发展中越来越重要，这也促进了整个行业的发展变革。

关键词：钢铁冶金；流程节能

1 钢铁冶金流程的节能价值

钢铁冶金行业是我国国民经济快速发展的重要支柱，也是高耗能、高污染、高劳动强度低附加值产业。进入新时期之后绿色低碳经济政策推行，钢铁冶金行业在节能需求上进入快车道。钢铁冶金中由于生产流程的特殊性，很多企业在发展中并没有采取充分节能的措施，实际生产存在追求短期经济效益与社会效益的现象。钢铁冶金行业高耗能污染严重，国家环保查处多起案例。基于此需要对钢铁冶金的高耗能情况进行优化，采取对应的节能措施降低生产能耗，如此才符合钢铁行业的良性发展。新时期的节能理念在生产同样数量产品的基础上消耗最小资源，或者是在能源资源消耗不变的基础上生产出更多产品，使用先进工艺、设备来降低能耗，充分发挥工艺与设备的综合工作效率。近几年社会经济快速发展，很多行业在节能方面都进入了新高度，尤其是钢铁冶金行业，因为能源资源的消耗导致市场资源匮乏，只有采用新的节能技术降低资源浪费的现象，从各方面来讲降低资源能耗需要从根源上解决问题，只有从根源上采取节能措施才能体现更多的节能价值。

2 钢铁冶金流程中的节能

2.1 烧结

钢铁冶金流程中存在资源浪费现象，针对这些问题需要采取措施处理，提高资源利用效率。在现代科技的助力下，钢铁冶金行业得到了更好的发展。钢铁冶金过程中烧结工作环节消耗能源巨大，多年来烧结技术不断改良但是仍旧没有解决能源消耗过高的问题，因此需要加强企业针对烧结问题进行节能优化处理。实际研究表明需要从工艺创新设计方面入手，解决烧结过程中所需要的固体燃料、电能等关键问题，才可以降低资源消耗。烧结工序无论是新工艺还是传统工艺消耗能源没有显著变化，但是实际运用过程中球团矿品味与烧结矿品味相比球团矿品味更高。所以实际的烧结过程中应添加足够的原料球团降低生产中的成本。

2.2 炼钢

炼钢过程中转炉冶金是重要工序，此环节也是能耗较高的重要环节，转炉冶金工艺流程需要多种能源结合在一起，包括蒸汽、电能、水能、气体资源等多个环节，电能与水资源消耗最大可资源利用率却是最低，存在显著的资源浪费现象。进入新时期之后很多新型节能技术与节能理念被研发出来得以使用，比如余热回收利用。余热回收通过回收利用蒸汽，使用蒸汽来发电，蒸汽也可以循环使用，不仅仅能提高资源能源利用效率，也可以减少资源消耗，是节能技术实现的重要部分。

2.3 轧钢

轧钢过程中消耗的能源资源在整个生产流程中占比极大，随着钢材产品、种类、质量的不断提高，轧钢工序不断升级，能耗也随之提升。在轧钢环节使用节能技术非常重要，实际研究证明轧钢工艺能耗高是因为加热温度、轧钢路热效、生产工艺等相关，所以节能技术的运用也可以从这几个方面入手。

3 钢铁冶金流程节能问题及相关技术

3.1 炼铁节能技术

炼铁环节主要是使用助燃剂，通过提升助燃剂的质量让每一份助燃剂充分燃烧，如此不会产生杂质或者是存在燃烧不完全的情况，可以提高冶金整体生产流程降耗作用。另外，炉中资源很关键，需要仔细分析，通过在资源中加入适当的熟料减少炉中产生杂质的概率。当前时代发展背景下冶金技术不断创新，还可以使用干熄焦技术来减少资源浪费现象节省资源。冶金工艺中将煤炭资源和焦炭资源进行交换降低成本，将冶金原料用煤炭来取代提高经济效益。

钢铁冶金行业中干熄焦冶金技术运用十分广泛，现实生活中的运用取得很好的效果。干熄焦技术是通过将高温的焦炭冷却，其中产生的气体，以这些气体作为媒介，由于具备惰性，污染极小。技术人员将炉内的干熄焦取出放置对应的设备中，在高温环境下产生惰性气体，然后系统进行除尘、加工处理，让这些工作完成之后气体进入到锅炉当中，会产生大量气体，这些气体可以运用在发电资源的开发中。利用这种方式可以循环使用干熄焦，同时也可以在很大程度上提高钢铁冶金的整体功效，实现大幅度的节能。

3.2 炼钢节能技术

炼钢环节中合理运用节能技术很关键，结合炼钢流程，在转炉过程中可以通过回收再利用煤气实现煤气的回收利用。技术人员在这个环节使用回收利用技术，主要是对转炉过程中煤气的循环再利用，主要是对转炉过程中的热量进行处理，避免产生大量灰尘，实现实时回收，再将这些灰尘转入到转炉中。在此环节比较关键部分是冷却操作环节，减少水资源的浪费是对转炉能源消耗的补偿形式，也可以对炼钢环节的污染合理控制，降低环境污染程度。另外要降低污染，还可以在生产环节中引入环保型炼钢设备，实际上钢铁冶金的每一个环节都涉及到很多技术，涉及到燃料资源的加工处理，因此传统钢铁冶金过程中设备起到关键作用，传统企业冶金过程中燃料并没有达到足够的燃烧率，导致冶金过程中产生大量的污染物，进而威胁到人们的生存环境。

3.3 适当加入催化燃料

钢铁冶金烧结过程中燃烧品质是否优良在很大程度上影响冶金质量。实际烧结过程中要想提升整体的节能效果，技术人员需要在烧结过程中融入定量的催燃烧用品，大幅度提高烧结效率，让燃烧更彻底，实现冶金环节的资源控制。如此不仅仅可以提高烧结效果，还可以提升对钢铁冶金的效率、质量。提升燃烧效果可以明显提高企业的经济收入。

4 钢铁冶金流程节能技术具体运用

4.1 炼铁技术

炼铁高炉操作中需要严格遵守“上稳下活， 强化中心”的操作方针，保证高炉炉缸工作状态活跃，为高炉炉缸创造良好的条件。创造高炉的富氧率，高炉缸理论燃烧温度2 200 ℃,提高煤粉置换比例。通过合理配置原煤保证煤粉的挥发率不低于23%,保证喷煤安全性，通过提高煤粉力度的合格率，保证喷煤比。在高炉顺利运行的基础上根据当前的原燃料条件结合性价比进行测算，保证效益最大化，通过合理调整煤比来保证效益的最大化。实际计算过程中从入炉结构上提高烧结矿和球团的品质。高温铁水运输过程中使用保温盖覆盖，在铁水表面使用草木灰来保温，实现多角度的节能。

4.2 炼钢节能技术

转炉合金烘烤加工降低转炉的出钢温度，降低氧气的消耗情况。通过连铸大包加长水口工艺降低连铸过程温度。实施钢包加盖工艺从而实现温降，缩短炉后烤包时间来降低煤气消耗。通过稳定转炉吹炼操作优化除尘系统的参数和风机调速，提高煤气的回收量与热值。还可以通过炉外钢包脱硫技术来降低精炼电耗。通过细化能源介质区分计算区域内的压缩空气、煤气，避免存在滴漏跑漏的情况。根据炉型与钢铁料性价比来动态调整转炉装入制度的，保证熔炉比合理减少喷溅的情况，实现效益最佳。

5 结束语

综上所述，新时期随着冶金技术的不断发展，钢铁制造业得到巨大的发展与进步，当前钢铁冶金企业受到技术力量、场地等的制约，新时期的节能降耗任重道远，钢铁行业在新时期面临严重挑战，行业的竞争也越发激烈。基于此需要在管理流程中增加优化管理， 最大程度实现行业的健康发展。

参考文献

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[2] 付尚红.基于理论假设的钢铁制造流程能耗及碳排放分析[J].金属材料与冶金工程，2021,49(5):8.

[3] 王淼.浅谈节能环保技术在钢铁冶金中的应用发展[J].明日，2021(12):439.