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[摘 要]随着社会经济的快速发展，城镇化建设和工业化建设在不断的加强，所以对各种资源的需求量，特别是对钢铁的需求量在逐渐的增加，但是随着人们生活水平和质量的提高以及环境问题的日渐突出，人们开始越来越重视节能措施和环境保护。因此日益增加的能源需求与环境保护问题之间的矛盾逐渐凸显出来，这就需要在生产的环节减少污染的排放，在炼铁系统中实现节能和环境保护。
[关键词]炼铁系统 节能 环境保护
中图分类号：X756 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0213-01
引言：从上个世纪八十年代开始，我国的钢铁工业快速崛起，并发展迅猛，逐渐成为世界上的第一产钢大国。但是伴随着钢铁工业的发展，我国的环境问题逐渐突出，并朝着日趋严重的方向发展，采取有效的节能措施进行环境保护已经刻不容缓。这是我国经济长期稳定发展的重要保障，也是人们可持续生存和发展的前提与基础。
一、我国炼铁系统中的二次能源及其利用情况
在钢铁系统中所产生的二次能源主要指的是余能、余热以及各种副产煤气，在高炉炼铁和烧结系统中所产生的二次能源大约占据了62%左右，但是目前对二次能源的利用率只有40%左右，其中二次能源主要包括炉渣显热、高炉炉顶余压、高炉煤气等[1]。下表为目前我国高炉炼铁和烧结系统中所产生的二次能源以及利用情况。（见表1）
（一）对高炉煤气的运用
目前我国对高炉煤气的运用主要是用于炼钢厂的燃料来使用，后也被用在发电领域。在济钢、通钢、宝钢等炼钢企业中已经通过蒸汽轮机、燃气轮机并联合发电装置来利用高炉煤气进行发电，发电率大约是45%，在一年时间里大致可以运行7800小时左右，比如宝钢企业每年对富余煤气的利用量大致在25亿m3左右。而马钢、唐钢、首钢等企业则是采用纯烧的锅炉发电装置来利用高炉煤气，这种装置比较经济化。由于全国范围内的炼钢企业的产量、技术等方面都具有明显的差异，这样对高炉煤气的利用效率也就会有所不同[2]。
（二）回收高炉渣显热和烧结余热
目前在我国的一些炼钢企业中通过换热系统来回收烧结矿显热，预测每吨的蒸汽回收量大约是在40kg左右，能够运用在采暖、热风烧结、混合料预热等领域中，一般低压、低温的蒸汽利用率低。但是在实际的回收中，难以得到预测的数值，而且一些烧结机中还没有开始使用余热回收技术，对高炉渣的显热回收也没有得到广泛的应用，因此循环利用二次能源的潜力大[3]。
（三）对干法除尘技术和高炉炉顶余压发电技术的应用
目前在我国1000m3以下的炼铁高炉系统中一般都是利用干法除尘技术，这能够有效的节约水资源，并提高发电率、降低灰尘。而1000m3以上的炼铁高炉系统多采用TRT装置来进行干式除尘，并能够有效的提高发电率，但是目前在1000m3以上的炼铁高炉系统中TRT装置的普及率还没有到60%[4]。实践表明：一般高炉的容积越大，可以回收利用的炉顶余压就越高，也就意味着可以回收越多的余能，并有效的缩短了投资回收期。
二、炼铁系统中的环境保护问题
（一）产生并排放了高炉渣和粉尘
目前我国的钢铁厂排放的粉尘大大的影响了大气环境，特别是在钢铁厂周围的环境中PM10和TSP等污染气体的指标高的原因，其中炼钢厂中每吨大约会排放出2.5kg的粉尘，而炼铁系统的粉尘排放量则要远远高于炼钢厂，在总量上大约要多50%左右。在烧结的过程中，主要是由于设备中的抽风系统会产生大量的粉尘，在高炉炼铁中主要来自于出铁场、煤气放散、高炉上料等部分。目前在我国炼铁系统中制定的粉尘排放标准是小于120mg/m3，但是这还是会对环境产生严重的影响，特别是针对一些生产规模较大、技术条件较好的企业，应该制定更加严格的排放标准，增加对除尘设备的投入，提高除尘水平。
（二）排放二恶英、SOX、CO2污染气体
目前在我国的炼铁系统中多是采用煤炭来进行生产，这不仅会消耗大量的一次能源，更会排放出大量的CO2 气体，在烧结和焦化工序中会产生大量的污染气体，如果没有经过处理就直接排放，会严重污染大气环境。同时在很多烧结机中没有安装脱硫设备，这样排出的气体中就会含有大量的硫元素，这也是酸雨的主要来源，目前国家已经针对硫元素的排放实行了一定的措施，即使处理硫元素比较困难，且成本高，但是各个企业已经开始采取积极的措施来减少排放量。在烧结的过程中，还容易产生二恶英，这属于一种有害气体，会有效人们的身体健康，但是目前还没有关于相关方面的排放标准和有效的处理措施，国家政府也正在积极的进行研究和推广[5]。
三、改善炼铁生态环境的有效措施
随着我国社会经济的快速发展，对钢材的需求不断增加，这样在市场上就会出现低水平能力扩张和盲目投资的现象，这会增加对资源的浪费，并逐渐出现能源消耗的矛盾。环境负荷中、资源能源紧缺已经成为我国钢铁行业的现状，需要从绿色制造的观念出发，改善生态环境，实现行业可持续发展和循环经济。
（一）加强对生产设备的投入，实现高效化和大型化
虽然目前我国总体的炼钢规模大、生产数量多，但是由于炼钢厂的规模大小不一，大部分都是中小型企业，这样在生产中所使用的设备小型化严重，同时生产效率低。所以需要加强对生产设备的投入，实现高效化和大型化，这能够有效减少污染。
（二）加强节能工艺的普及程度
在大型的高炉中都安装TRT设备，并加强对发电技术的推广，提高对二次能源的利用效率，充分的发挥能源转换功能。进一步开发和运用干法除尘技术，逐步向自发电的方向发展。并加大对煤基链篦机回转窑球团技术的使用，重新调整炉料的配合比，减少能源消耗。
结语：加强对节能措施的使用和推广，是开展环境保护的重要途径。为了有效的减少炼铁系统中的污染排放，一定要加强相关节能降耗技术的广泛应用，进一步提高技术水平，在实现经济效益的时候，也确保环境效益。
参考文献：
[1]李克江，张建良，张亚鹏，刘征建，姜曦.基于节能减排思想分析炼铁工艺的发展[J].过程工程学报，2014，01：162-172.
[2]张寿荣，于仲洁.中国炼铁技术60年的发展[J].钢铁，2014，07：8-14.
[3]周继程，赵军，张春霞，郦秀萍，尤新东，张维彬.炼铁系统物质流与能量流分析[J].中国冶金，2012，03：42-47.
[4]张永红，袁熙志，罗冬梅，聂雪涛，赵希锦.我国钢铁行业节能降耗现状与发展[J].工业炉，2013，03：12-16+33.
[5]张子煜，秦晓勇，陈林根，孙丰瑞.以降低能耗为目标的高炉炼铁工序的优化[J].钢铁研究，2016，01：1-5.
[关键词]炼铁系统 节能 环境保护
中图分类号：X756 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0213-01
引言：从上个世纪八十年代开始，我国的钢铁工业快速崛起，并发展迅猛，逐渐成为世界上的第一产钢大国。但是伴随着钢铁工业的发展，我国的环境问题逐渐突出，并朝着日趋严重的方向发展，采取有效的节能措施进行环境保护已经刻不容缓。这是我国经济长期稳定发展的重要保障，也是人们可持续生存和发展的前提与基础。
一、我国炼铁系统中的二次能源及其利用情况
在钢铁系统中所产生的二次能源主要指的是余能、余热以及各种副产煤气，在高炉炼铁和烧结系统中所产生的二次能源大约占据了62%左右，但是目前对二次能源的利用率只有40%左右，其中二次能源主要包括炉渣显热、高炉炉顶余压、高炉煤气等[1]。下表为目前我国高炉炼铁和烧结系统中所产生的二次能源以及利用情况。（见表1）
（一）对高炉煤气的运用
目前我国对高炉煤气的运用主要是用于炼钢厂的燃料来使用，后也被用在发电领域。在济钢、通钢、宝钢等炼钢企业中已经通过蒸汽轮机、燃气轮机并联合发电装置来利用高炉煤气进行发电，发电率大约是45%，在一年时间里大致可以运行7800小时左右，比如宝钢企业每年对富余煤气的利用量大致在25亿m3左右。而马钢、唐钢、首钢等企业则是采用纯烧的锅炉发电装置来利用高炉煤气，这种装置比较经济化。由于全国范围内的炼钢企业的产量、技术等方面都具有明显的差异，这样对高炉煤气的利用效率也就会有所不同[2]。
（二）回收高炉渣显热和烧结余热
目前在我国的一些炼钢企业中通过换热系统来回收烧结矿显热，预测每吨的蒸汽回收量大约是在40kg左右，能够运用在采暖、热风烧结、混合料预热等领域中，一般低压、低温的蒸汽利用率低。但是在实际的回收中，难以得到预测的数值，而且一些烧结机中还没有开始使用余热回收技术，对高炉渣的显热回收也没有得到广泛的应用，因此循环利用二次能源的潜力大[3]。
（三）对干法除尘技术和高炉炉顶余压发电技术的应用
目前在我国1000m3以下的炼铁高炉系统中一般都是利用干法除尘技术，这能够有效的节约水资源，并提高发电率、降低灰尘。而1000m3以上的炼铁高炉系统多采用TRT装置来进行干式除尘，并能够有效的提高发电率，但是目前在1000m3以上的炼铁高炉系统中TRT装置的普及率还没有到60%[4]。实践表明：一般高炉的容积越大，可以回收利用的炉顶余压就越高，也就意味着可以回收越多的余能，并有效的缩短了投资回收期。
二、炼铁系统中的环境保护问题
（一）产生并排放了高炉渣和粉尘
目前我国的钢铁厂排放的粉尘大大的影响了大气环境，特别是在钢铁厂周围的环境中PM10和TSP等污染气体的指标高的原因，其中炼钢厂中每吨大约会排放出2.5kg的粉尘，而炼铁系统的粉尘排放量则要远远高于炼钢厂，在总量上大约要多50%左右。在烧结的过程中，主要是由于设备中的抽风系统会产生大量的粉尘，在高炉炼铁中主要来自于出铁场、煤气放散、高炉上料等部分。目前在我国炼铁系统中制定的粉尘排放标准是小于120mg/m3，但是这还是会对环境产生严重的影响，特别是针对一些生产规模较大、技术条件较好的企业，应该制定更加严格的排放标准，增加对除尘设备的投入，提高除尘水平。
（二）排放二恶英、SOX、CO2污染气体
目前在我国的炼铁系统中多是采用煤炭来进行生产，这不仅会消耗大量的一次能源，更会排放出大量的CO2 气体，在烧结和焦化工序中会产生大量的污染气体，如果没有经过处理就直接排放，会严重污染大气环境。同时在很多烧结机中没有安装脱硫设备，这样排出的气体中就会含有大量的硫元素，这也是酸雨的主要来源，目前国家已经针对硫元素的排放实行了一定的措施，即使处理硫元素比较困难，且成本高，但是各个企业已经开始采取积极的措施来减少排放量。在烧结的过程中，还容易产生二恶英，这属于一种有害气体，会有效人们的身体健康，但是目前还没有关于相关方面的排放标准和有效的处理措施，国家政府也正在积极的进行研究和推广[5]。
三、改善炼铁生态环境的有效措施
随着我国社会经济的快速发展，对钢材的需求不断增加，这样在市场上就会出现低水平能力扩张和盲目投资的现象，这会增加对资源的浪费，并逐渐出现能源消耗的矛盾。环境负荷中、资源能源紧缺已经成为我国钢铁行业的现状，需要从绿色制造的观念出发，改善生态环境，实现行业可持续发展和循环经济。
（一）加强对生产设备的投入，实现高效化和大型化
虽然目前我国总体的炼钢规模大、生产数量多，但是由于炼钢厂的规模大小不一，大部分都是中小型企业，这样在生产中所使用的设备小型化严重，同时生产效率低。所以需要加强对生产设备的投入，实现高效化和大型化，这能够有效减少污染。
（二）加强节能工艺的普及程度
在大型的高炉中都安装TRT设备，并加强对发电技术的推广，提高对二次能源的利用效率，充分的发挥能源转换功能。进一步开发和运用干法除尘技术，逐步向自发电的方向发展。并加大对煤基链篦机回转窑球团技术的使用，重新调整炉料的配合比，减少能源消耗。
结语：加强对节能措施的使用和推广，是开展环境保护的重要途径。为了有效的减少炼铁系统中的污染排放，一定要加强相关节能降耗技术的广泛应用，进一步提高技术水平，在实现经济效益的时候，也确保环境效益。
参考文献：
[1]李克江，张建良，张亚鹏，刘征建，姜曦.基于节能减排思想分析炼铁工艺的发展[J].过程工程学报，2014，01：162-172.
[2]张寿荣，于仲洁.中国炼铁技术60年的发展[J].钢铁，2014，07：8-14.
[3]周继程，赵军，张春霞，郦秀萍，尤新东，张维彬.炼铁系统物质流与能量流分析[J].中国冶金，2012，03：42-47.
[4]张永红，袁熙志，罗冬梅，聂雪涛，赵希锦.我国钢铁行业节能降耗现状与发展[J].工业炉，2013，03：12-16+33.
[5]张子煜，秦晓勇，陈林根，孙丰瑞.以降低能耗为目标的高炉炼铁工序的优化[J].钢铁研究，2016，01：1-5.