论文部分内容阅读
内容摘要 现阶段,随着我国经济的发展和社会的进步,对于钢铁资源的需求量也在逐渐上升,钢铁在冶炼的过程中,对于能源的消耗较大,在很大程度上也影响着我国社会的可持续发展。因此,近几年来,钢铁冶炼行业开始逐渐重视钢铁冶炼节能环保技术的应用和发展。文章就我国钢铁工业能源消耗现状、钢铁冶炼节能环保技术的种类以及发展方向进行了简单探讨,希望对促进我国钢铁冶炼节能环保技术的发展,实现其在钢铁冶炼工作中的更好应用有所帮助。
关键词 钢铁冶炼 节能环保技术 现状 发展方向
1 引言
21世纪以后,我国的国民经济增长水平越来越快,钢铁工业作为我国国民经济的重要组成部分也得到了长足的发展和进步。但是,传统的钢铁冶炼技术对于能源的消耗较大。为此,钢铁冶炼行业需要加强对钢铁冶炼节能环保技术的分析,在冶炼过程中采取绿色节能技术,以此来降低能源消耗,促进钢铁行业的可持续发展。
2 我国钢铁工业能源消耗的现状
2.1 我国钢铁冶炼过程中的能源消耗
根据相关资料显示,我国的钢铁行业在进行钢铁的冶炼工作时,对能源的消耗较大,几乎占我国能源总消耗的13.3%左右。其中,消耗最大的能源主要使用煤炭、电力以及新水。另外,钢铁行业在日常的生产过程中,也会排放出较多的污染物质,例如,钢铁行业的粉尘排放量就占到全国工业粉尘排放量的13%左右。除此之外,我国钢铁行业在实际钢铁冶炼的过程中,不仅会消耗大量的能源,而且对于二氧化碳、固体废物等的利用率也较低,与发达国家相比较有着较大的差距[1]。
2.2 我国钢铁冶炼过程存在的问题
近年来,我国钢铁工业在吨钢的能源消耗上有所下降,但是,总体的能源消耗仍然巨大:第一,我国的钢铁工业在节能技术的开发和应用能力等方面还有待加强,当前,我国钢铁工业在钢铁过程中采用的节能技术,例如,干熄焦(CDQ)技术、煤调湿(CMC)技术、高炉炉顶余压发电(TRT)技术和燃气蒸汽联合循环发电(CCPP)技术等都是来源于西方等发达国家,自主研究和开发的钢铁冶炼节能环保技术还有待加强;第二,我国钢铁工业企业之间的发展水平还相差较远,存在整体的发展不平衡的现状,体现在钢铁冶炼节能环保技术的应用方面,部分钢铁企业的钢铁冶炼节能环保技术的研发和应用上已经跻身于世界先进水平,而一些钢铁企业的发展水平则还有待提高,在冶炼技术、冶炼设备等各个方面水平都还较低,节能水平也还普遍较低;第三,我国每年的钢铁工业的净出口量较大,这也是导致我国钢铁冶炼能源消耗较大的重要原因,在很大程度上也影响了我国生态环境的可持续发展[2]。
2.3 我国钢铁工业的能耗目标
在2020年,我国钢铁工业在能源消耗方面也制定了全新的目标。具体解释为:第一,对于钢铁工业的生产和产出规模要进行有效的控制,以此来降低对能源的消耗;第二,致力于降低和西方等发达国家在钢铁能源消耗水平的差距,进一步地降低我国钢铁行业的整体能源消耗;第三,不断提高铁冶炼节能环保技术的研发和应用水平,建立完善的自主知识产权的节能减排技术的体系,促进我国钢铁工业的绿色发展;第四,加强对钢铁工业的宏观调控,实现钢铁工业和社会的和谐发展,并和其他的相关行业形成生态链,最终实现行业之间的相互促进。
3 钢铁冶炼节能环保技术的种类
新时期下,我国在钢铁工业的发展过程中,也提出了绿色节能发展的目标,这就需要钢铁工业在实际的生产和经营过程中,贯彻落实节能环保的理念,进而从生产工艺上进行优化,应用钢铁冶炼节能环保技术,降低能源消耗,具体的钢铁冶炼节能环保技术种类如下。
3.1 焦化烧结工序
钢铁工业在实际的生产过程中,最基本的热量能源就是媒体能源。媒体在进行燃烧的时候,会产生大量的对环境有害的气体,例如,二氧化碳、一氧化碳以及二氧化硫等等,在一定程度上也威胁着人体的健康,因此,钢铁工业企业逐渐的开始进行绿色治理,在焦化烧结工序中应用钢铁冶炼节能环保技术,目前较为常见的是无烟装煤焦炉、焦炉煤气脱硫制酸、煤调湿系统等。其中无烟装煤焦炉在实际应用的过程中,采取的主要是微负压无烟装煤系统,对各个煤炭室的煤气压力进行调节,进而达到遏制煤气溢散或者是煤气放散的情况,加强对环境的治理。煤调湿系统在进行应用时则主要采取的是蒸汽管式干燥机,以此来对煤中的水分进行处理,避免在燃烧的时候形成酚氰污水,然后再利用生物酶生化处理技术,降低焦化废水的排放量。
3.2 炼铁轧钢工序
炼铁轧钢工序是钢铁企业生产的重要流程,在这个过程中,产生的污染物也较多,因此,钢铁工业企业也更加重视在炼铁轧钢工序中应用钢铁冶炼节能环保技术,以此来降低污染物的产生量[3]。
当前,我国钢铁工业企业在钢铁冶炼工序中应用的钢铁冶炼节能环保技术主要有高炉除尘、煤气发电、蒸汽-燃气联合循环等。我国在钢铁冶炼方面也研发出了内滤式煤气反吹干法除尘系统,通过应用此系统,可以有效降低钢铁冶炼的成本,并提高煤气质量,降低能源消耗。而应用蒸汽-燃气联合循环装置,则在一定程度上可以实现钢铁冶炼过程中的煤气零放散。
3.3 废物利用工序
废物利用工序也一直是我国钢铁冶炼节能环保技术研究的重要内容,通过优化钢铁冶炼过程中的废物利用工序,可以有效提高资源的利用率。另外,随着我国钢铁行业的迅速发展,其在实际生产的过程中,很多的生产原材料不断的消解,这就需要钢铁工业企业提高废物的利用水平,实现资源的最大化利用。例如,在对除尘灰等含铁尘的废物处理上,钢铁工业企业就可以利用竖炉,将其从钢渣中分离出来,然后将其还原成铁水,用于钢铁冶炼的下一道工序。
4 钢铁冶炼节能环保技术发展方向
4.1 不断地进行科学性的创新
我国在钢铁冶炼节能环保技术的发展和研究过程中,随着研究过程的推进,会不断地进行科学性的创新。钢铁冶炼节能环保技术的研究重点是降低钢铁冶炼过程中的能源消耗,就目前我国钢铁冶炼节能环保技术的基本研究现状来看,我国很多的钢铁工业企业都会结合自身的实际情况,调整钢铁冶炼过程中的供氧强度,通过加大搅拌力度,来加快钢铁冶炼过程中的化学发展,最终提高钢铁冶炼的氧气的利用率。另外,我国钢铁工业企业在实际的生产过程中,对于电力能源的消耗也较大,因此,随着我国钢铁冶炼节能环保技术的发展,我国钢铁工业企业会进行创造性的改造,不断降低生产过程中的电能消耗。钢铁工业企业需要从以下几个方面入手:第一,在日常的钢铁冶炼过程中,工作人员需要不断地减少整个流程中的因为热损失而增加的电量;第二,钢铁冶炼企业需要在电流和电压的选择上,注意加强二者之间的联系,进行科学合理的匹配,使其达到一个最佳的配比率,进而降低钢铁冶炼过程中的热量损失,减少电量的消耗。
4.2 工作人员的素质会不断提高
在钢铁冶炼节能环保技术的发展和研究过程中,相关的工作人员的素质也会不断提高,在节能环保技术的专业理论知识和专业素质方面,工作人员的认识会逐步加强。另外,钢铁工业企业也会加强对相关的操作人员的素质水平的重视,安排专业的培训和学习,不断提高工作人员的专业知识水平和实际操作能力,以此来实现钢铁冶炼节能环保技术的最大化利用,降低钢铁在冶炼过程中的能源消耗,促进钢铁行业的发展。
5 结语
综上所述,钢铁行业也需要积极响应国家的政策措施,在钢铁冶炼的过程中,注意应用钢铁冶炼节能环保技术,优化钢铁冶炼流程,降低钢铁在冶炼过程中的能源消耗,以此来促进我国钢铁冶炼节能环保技术的发展,最终促进钢铁工业行业和能源的可持续发展。
(第一作者系唐山泽华工程技术有限公司 工程师)
【参考文献】
[1]狄巨伟,钱丹丹.钢铁冶金系统节能技术探讨[J].节能,2019(5):169-170.
[2]刘杰.钢铁企业节能降耗开展思路探索[J].冶金动力,2019(7):5-7.
[3]吳计雨.浅谈国内钢铁冶炼节能技术[J].山东工业技术,2018(2):21.
关键词 钢铁冶炼 节能环保技术 现状 发展方向
1 引言
21世纪以后,我国的国民经济增长水平越来越快,钢铁工业作为我国国民经济的重要组成部分也得到了长足的发展和进步。但是,传统的钢铁冶炼技术对于能源的消耗较大。为此,钢铁冶炼行业需要加强对钢铁冶炼节能环保技术的分析,在冶炼过程中采取绿色节能技术,以此来降低能源消耗,促进钢铁行业的可持续发展。
2 我国钢铁工业能源消耗的现状
2.1 我国钢铁冶炼过程中的能源消耗
根据相关资料显示,我国的钢铁行业在进行钢铁的冶炼工作时,对能源的消耗较大,几乎占我国能源总消耗的13.3%左右。其中,消耗最大的能源主要使用煤炭、电力以及新水。另外,钢铁行业在日常的生产过程中,也会排放出较多的污染物质,例如,钢铁行业的粉尘排放量就占到全国工业粉尘排放量的13%左右。除此之外,我国钢铁行业在实际钢铁冶炼的过程中,不仅会消耗大量的能源,而且对于二氧化碳、固体废物等的利用率也较低,与发达国家相比较有着较大的差距[1]。
2.2 我国钢铁冶炼过程存在的问题
近年来,我国钢铁工业在吨钢的能源消耗上有所下降,但是,总体的能源消耗仍然巨大:第一,我国的钢铁工业在节能技术的开发和应用能力等方面还有待加强,当前,我国钢铁工业在钢铁过程中采用的节能技术,例如,干熄焦(CDQ)技术、煤调湿(CMC)技术、高炉炉顶余压发电(TRT)技术和燃气蒸汽联合循环发电(CCPP)技术等都是来源于西方等发达国家,自主研究和开发的钢铁冶炼节能环保技术还有待加强;第二,我国钢铁工业企业之间的发展水平还相差较远,存在整体的发展不平衡的现状,体现在钢铁冶炼节能环保技术的应用方面,部分钢铁企业的钢铁冶炼节能环保技术的研发和应用上已经跻身于世界先进水平,而一些钢铁企业的发展水平则还有待提高,在冶炼技术、冶炼设备等各个方面水平都还较低,节能水平也还普遍较低;第三,我国每年的钢铁工业的净出口量较大,这也是导致我国钢铁冶炼能源消耗较大的重要原因,在很大程度上也影响了我国生态环境的可持续发展[2]。
2.3 我国钢铁工业的能耗目标
在2020年,我国钢铁工业在能源消耗方面也制定了全新的目标。具体解释为:第一,对于钢铁工业的生产和产出规模要进行有效的控制,以此来降低对能源的消耗;第二,致力于降低和西方等发达国家在钢铁能源消耗水平的差距,进一步地降低我国钢铁行业的整体能源消耗;第三,不断提高铁冶炼节能环保技术的研发和应用水平,建立完善的自主知识产权的节能减排技术的体系,促进我国钢铁工业的绿色发展;第四,加强对钢铁工业的宏观调控,实现钢铁工业和社会的和谐发展,并和其他的相关行业形成生态链,最终实现行业之间的相互促进。
3 钢铁冶炼节能环保技术的种类
新时期下,我国在钢铁工业的发展过程中,也提出了绿色节能发展的目标,这就需要钢铁工业在实际的生产和经营过程中,贯彻落实节能环保的理念,进而从生产工艺上进行优化,应用钢铁冶炼节能环保技术,降低能源消耗,具体的钢铁冶炼节能环保技术种类如下。
3.1 焦化烧结工序
钢铁工业在实际的生产过程中,最基本的热量能源就是媒体能源。媒体在进行燃烧的时候,会产生大量的对环境有害的气体,例如,二氧化碳、一氧化碳以及二氧化硫等等,在一定程度上也威胁着人体的健康,因此,钢铁工业企业逐渐的开始进行绿色治理,在焦化烧结工序中应用钢铁冶炼节能环保技术,目前较为常见的是无烟装煤焦炉、焦炉煤气脱硫制酸、煤调湿系统等。其中无烟装煤焦炉在实际应用的过程中,采取的主要是微负压无烟装煤系统,对各个煤炭室的煤气压力进行调节,进而达到遏制煤气溢散或者是煤气放散的情况,加强对环境的治理。煤调湿系统在进行应用时则主要采取的是蒸汽管式干燥机,以此来对煤中的水分进行处理,避免在燃烧的时候形成酚氰污水,然后再利用生物酶生化处理技术,降低焦化废水的排放量。
3.2 炼铁轧钢工序
炼铁轧钢工序是钢铁企业生产的重要流程,在这个过程中,产生的污染物也较多,因此,钢铁工业企业也更加重视在炼铁轧钢工序中应用钢铁冶炼节能环保技术,以此来降低污染物的产生量[3]。
当前,我国钢铁工业企业在钢铁冶炼工序中应用的钢铁冶炼节能环保技术主要有高炉除尘、煤气发电、蒸汽-燃气联合循环等。我国在钢铁冶炼方面也研发出了内滤式煤气反吹干法除尘系统,通过应用此系统,可以有效降低钢铁冶炼的成本,并提高煤气质量,降低能源消耗。而应用蒸汽-燃气联合循环装置,则在一定程度上可以实现钢铁冶炼过程中的煤气零放散。
3.3 废物利用工序
废物利用工序也一直是我国钢铁冶炼节能环保技术研究的重要内容,通过优化钢铁冶炼过程中的废物利用工序,可以有效提高资源的利用率。另外,随着我国钢铁行业的迅速发展,其在实际生产的过程中,很多的生产原材料不断的消解,这就需要钢铁工业企业提高废物的利用水平,实现资源的最大化利用。例如,在对除尘灰等含铁尘的废物处理上,钢铁工业企业就可以利用竖炉,将其从钢渣中分离出来,然后将其还原成铁水,用于钢铁冶炼的下一道工序。
4 钢铁冶炼节能环保技术发展方向
4.1 不断地进行科学性的创新
我国在钢铁冶炼节能环保技术的发展和研究过程中,随着研究过程的推进,会不断地进行科学性的创新。钢铁冶炼节能环保技术的研究重点是降低钢铁冶炼过程中的能源消耗,就目前我国钢铁冶炼节能环保技术的基本研究现状来看,我国很多的钢铁工业企业都会结合自身的实际情况,调整钢铁冶炼过程中的供氧强度,通过加大搅拌力度,来加快钢铁冶炼过程中的化学发展,最终提高钢铁冶炼的氧气的利用率。另外,我国钢铁工业企业在实际的生产过程中,对于电力能源的消耗也较大,因此,随着我国钢铁冶炼节能环保技术的发展,我国钢铁工业企业会进行创造性的改造,不断降低生产过程中的电能消耗。钢铁工业企业需要从以下几个方面入手:第一,在日常的钢铁冶炼过程中,工作人员需要不断地减少整个流程中的因为热损失而增加的电量;第二,钢铁冶炼企业需要在电流和电压的选择上,注意加强二者之间的联系,进行科学合理的匹配,使其达到一个最佳的配比率,进而降低钢铁冶炼过程中的热量损失,减少电量的消耗。
4.2 工作人员的素质会不断提高
在钢铁冶炼节能环保技术的发展和研究过程中,相关的工作人员的素质也会不断提高,在节能环保技术的专业理论知识和专业素质方面,工作人员的认识会逐步加强。另外,钢铁工业企业也会加强对相关的操作人员的素质水平的重视,安排专业的培训和学习,不断提高工作人员的专业知识水平和实际操作能力,以此来实现钢铁冶炼节能环保技术的最大化利用,降低钢铁在冶炼过程中的能源消耗,促进钢铁行业的发展。
5 结语
综上所述,钢铁行业也需要积极响应国家的政策措施,在钢铁冶炼的过程中,注意应用钢铁冶炼节能环保技术,优化钢铁冶炼流程,降低钢铁在冶炼过程中的能源消耗,以此来促进我国钢铁冶炼节能环保技术的发展,最终促进钢铁工业行业和能源的可持续发展。
(第一作者系唐山泽华工程技术有限公司 工程师)
【参考文献】
[1]狄巨伟,钱丹丹.钢铁冶金系统节能技术探讨[J].节能,2019(5):169-170.
[2]刘杰.钢铁企业节能降耗开展思路探索[J].冶金动力,2019(7):5-7.
[3]吳计雨.浅谈国内钢铁冶炼节能技术[J].山东工业技术,2018(2):21.