| 摘要：本文提出了钢铁行业节能减排现状；主要对炼铁、炼钢、轧钢中节能减排方向及措施进行了分析探讨；并对钢铁行业环保工作提出建议。 关键词：钢铁行业；节能减排；方向；措施 中图分类号：TE08 文献标识码：A 引言 2013 年，我国华北地区连续出现大面积雾霾天气，大气污染 的源头，钢铁行业自是首当其冲。钢铁行业作为能源消耗的大 户，对于环境的污染，难辞其咎。 一、钢铁行业节能减排的现状 1、环保投入相对不足，部分设施建设质量低劣，运营维护不 规范，减排效果差。 2、产能过剩且钢结构用钢存在的品种少、质量稳定性差等 问题亟待解决。 3、审批、监管、考核体系不健全，导致合法企业和不合法企 业之间缺乏公平竞争的平台。 二、炼铁中节能减排技术措施的探讨 1、减少能源消耗。 按照2008 年全国重点钢铁企业能耗统计指标计算，高炉炼 铁、焦化、烧结和喷煤等工序占单位热轧产品能耗的比重分别约 为70%、12%、7%和0.7%。炼铁工序的总能耗接近热轧产品总能 耗的90％。 降低高炉燃料比和焦比一直是炼铁节能的主要措施。目前， 降低燃料比的主要技术措施如下： 贯彻精料方针，努力实现原燃料质量的稳定。炼铁精料水平 对高炉炼铁技术经济指标的影响率约为70%，其主要内容是：入 炉矿含铁品位要高，原燃料转鼓强度要高，烧结矿碱度要高。 实现高风温。高风温提高了实际风速，活跃了炉缸，给炉内 带来了大量直接热收入，为煤粉分解提供了热量补偿，保证了一 定的理论燃烧温度，促进了煤粉的燃烧。 控制合适的冶炼强度。高炉冶炼强度在低于1.05t/m3·d 时， 提高冶炼强度是可以降低燃料比，但在冶炼强度大于1.05t/m3·d 时，提高冶炼强度是会使燃烧比升高。 提高高炉操作水平。有效的高炉操作技术主要是：提高煤气 中CO2 含量、冶炼低硅铁、提高炉顶煤气压力、降低高炉热量损 失、提高煤粉燃烧率等方面。 要想进一步降低燃料比和焦比，增强企业竞争力，就必须开 发新的技术。日本研究新一代高炉的创新型节能技术，其内容主 要包括高反应性焦炭和含碳热压球团两部分。日本还从烧结工 序着手开发创新型技术，以利高炉大幅度降低燃料比和焦比，日 本正开发的预还原烧结矿就是典型一例。另外，日本还开发了选 择制粒、涂层制粒等技术，提高烧结矿质量，降低高炉燃料比和 焦比。 2、增加回收。 推广和普及烧结矿余热回收、高炉炉顶余压发电、高炉和转 炉煤气干法除尘等先进节能技术与装备，大力回收占企业用能 总量的15％的生产过程中副产的二次能源，进一步提高钢铁生 产的能源利用效率。除此之外，炼铁中的节能减排还有以下措 施： 废钢铁料循环利用。日本开发出转炉冷铁源熔化工艺。 粉尘资源化再利用。在钢铁粉尘中添加还原剂碳材，利用转 炉对粉尘进行约90%的还原，可使粉尘还原为铁源来被利用。 废轮胎的利用。轮胎的成分与煤粉相近，轮胎加强材料钢帘 线可作为铁源利用。 三、炼钢中节能降耗技术措施的探讨。 1、改善炼钢的工艺条件。 降低炼钢过程中外部压力。合理计算确定炼钢反应中的压 力，确保炼钢过程能够高效而稳定的进行，降低输送炼钢过程中 产品的电机拖动系统的综合能耗。 优化系统反应所需热量。在能够保证炼钢过程正常的环境 条件的前提上，合理降低以及优化炼钢过程中所需的温度，降低 整个系统所需热量，从而提高热能的利用效率。 化炼钢的转化效率。加快钢铁的转化效率从而能够抑制在 其反应中的副反应作用，减少炼钢过程中的能耗以及产品分离 能耗。 2、降低生产全过程的动力能耗。 采取变频节能调速而达到降低其电机拖动系统的电能消 耗。对炼钢过程中的常规的阀门静态调节方案改为变频节能动 态调速方案，确保电机的拖动系统输出和其输入间能够处于动 态的平衡，改善电机其拖动系统的工频的运行工况，能够降低炼 钢过程中的无谓的电能资源浪费。 优化以及改进供热系统。在对其供热系统进行优化以及改 进的过程中，根据炼钢过程中所需的不同温位以及热源的功能 特点，合理地对供热装置进行匹配组合，实行其各装置间的联合 运行，实现炼钢过程中的热能资源的最优化合理的利用。 推广水资源的回收利用技术。在炼钢过程的生产实际中，应 该根据工序的特点而对污水进行回用，达到降低水资源的综合 消耗的目的。另外，还应该对电、热等资源的余能进行回收而利 用，也能够提高钢铁企业在炼钢过程中的综合节能降耗。 3、应用阻垢剂进行节能。 对于目前的钢铁生产而言，在其生产的过程主要还是应用 机电设备，在炼钢过程中应该合理采用阻垢剂，不仅能够提高炼 钢转炉等等设备的能源的转换利用效率，这还能够延长各设备 装置的使用寿命，达到钢铁生产的安全可靠以及其节能经济的 目的。 四、轧钢中节能减排技术措施的探讨 1、以节能降耗为目标的新技术。 加热炉节能技术。轧钢加热炉是轧钢系统的主要耗能设备， 占轧钢能耗的60%～70%，轧钢加热炉节能的潜力很大。具体为： 蓄热式燃烧技术；加热炉绝热技术与高温节能涂料；高温低氧燃 烧技术；连铸坯热送热装技术等。 连铸坯热送热装技术。连铸坯热送热装技术是指在400℃以 上温度装炉或先放入保温装置，协调连铸与轧钢生产节奏，然后 待机装入加热炉。在轧钢采用的新技术中热送热装效益明显。 薄板坯连铸连轧技术。标准扁钢坯直接在热钢带机上轧制， 节约了处理和能源费用。预计节能量为标准冷装料能源费用的 50%。 低温轧制与轧制工艺润滑技术。降低加热炉出钢温度可以 减少燃料消耗。通过实验可以发现，采用热轧工艺润滑，由于轧 制力的降低，轧制动力的消耗约下降8%。 在线热处理技术。在线热处理利用轧制余热对钢材进行热 处理，可以省去离线热处理必须的二次加热，因而节省能源，简 化操作，缩短了产品的交货期。 2、以提高产品性能、质量为目标的新技术。 TMCP技术。通过控制轧制温度和轧后冷却速度、冷却的开 始温度和终止温度，来控制钢材高温的奥氏体组织形态以及控 制相变过程，最终控制钢材的组织类型、形态和分布，提高钢材 的组织和力学性能。通过TMCP 可以大幅度减少热处理能耗。 高精度轧制技术。为了提高轧钢产品表面质量和尺寸精度， 在轧钢生产中针对一些不同产品而开发了相应的技术。板带、型 钢、棒、线材、无缝管轧制上的高精度轧制技术。 3、以生产连续化、自动化为目标的新技术 无头轧制技术与半无头轧制技术。无头轧制技术是指粗轧 后的带坯在进入精轧机前，与前一根带坯的尾部焊接起来，并连 续不断地通过精轧机。半无头轧制主要用于薄板坯连铸连轧生 产线，主要是为生产薄规格热轧带钢设计的。 冷轧板带及涂镀层技术。冷轧板带技术发展主要表现在：酸 洗- 冷轧联合机组，可提高成材率1%~3%，提高机时产量30% ~50%，减少中间仓库5000~10000m2，降低轧辊消耗40%~50%， 并降低了生产成本和建设投资；连续退火技术，其产品质量高、 板形好、表面光洁、性能均匀，可提高成材率1%~3%，钢种多样 化，节能20%以上，生产周期由10 天缩短到1 天以内，设备占地 面积小。 计算机生产过程管理技术。在钢铁生产流程中的炼铁、炼 钢、轧钢这三道工序视为一个整体，实现一体化管理，做到前后 工序计划同步，物流运行准时化，充分利用高温潜热，取消或减 少再加热过程，降低能耗，减少烧损，缩短生产周期，减少在制品 库存，增加企业效益和市场竞争力。 五、推动钢铁行业环保工作的建议 1、采取多种手段，加大钢铁企业环保投入。 2、重视钢结构用钢，开发钢材新品种，满足钢结构用钢的市 场需求。 3、建立健全环保法律法规，强化环保监管，确保达标排放。 结束语 我国工业能源消耗占全社会能源消耗的70%以上，是耗费 能源、资源，产生环境污染的主要产业，而钢铁工业又是工业中 消耗资源能源和产生污染排放的重点行业。我国仍处于工业化、 城镇化加速发展阶段，经济社会发展面临着严峻的资源和环境 双重约束，迫切需要加速推进钢铁等重点行业节能减排。只有重 视钢铁行业中的节能减排，才能使其做到可持续发展。 参考文献 [1］中钢协信息中心．中国钢铁企业统计月报，2009 年． [2]王桂辉.转炉炼钢厂节能降耗的实践探索[J].冶金能源. 2005(01) [3]郝志忠,吴胜利,段祥光,韩宏亮.降低包钢烧结工序能耗的 实践[J].烧结球团.2010(04) [4]陈冠军.轧钢系统节能技术分析[J].冶金动力,2010(4):100～ 103. |
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