鋼鐵冶金清潔生產(chǎn)工藝分析

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摘要:在鋼鐵冶金產(chǎn)業(yè)中，清潔生產(chǎn)已經(jīng)成為主流生產(chǎn)模式，尤其是鋼鐵冶金生產(chǎn)本身對(duì)環(huán)境會(huì)造成較大的污染，且消耗能量較多，與清潔生產(chǎn)模式的基本要求不符。在鋼鐵冶金生產(chǎn)中推行清潔生產(chǎn)工藝，提高該工業(yè)的環(huán)保性，是鋼鐵冶金產(chǎn)業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。結(jié)合相關(guān)參考文獻(xiàn)，對(duì)鋼鐵冶金清潔生產(chǎn)中的新工藝加以分析與探討，以期進(jìn)一步提高該產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)清潔性能。

關(guān)鍵詞:鋼鐵冶金;清潔生產(chǎn);能源結(jié)構(gòu);生產(chǎn)工藝;二次利用

1調(diào)整能源結(jié)構(gòu)

對(duì)于鋼鐵冶金生成工業(yè)而言，最為顯著的特點(diǎn)是消耗的能源較多，且整個(gè)生產(chǎn)工藝的環(huán)保性能較差。因此，在鋼鐵冶金生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用新型的清潔生產(chǎn)模式，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)路徑進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)整是解決上述問(wèn)題的重要基礎(chǔ)。目前，在實(shí)際的鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中，傳統(tǒng)的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)往往是原始材料的成本量幾乎占據(jù)了整個(gè)能源消耗總量的70%以上。要想進(jìn)一步解決鋼鐵冶金生產(chǎn)工藝環(huán)境性較差的問(wèn)題，進(jìn)一步提升生產(chǎn)技術(shù)的清潔性能，就必須要對(duì)當(dāng)前的生成結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)有效的調(diào)整，要優(yōu)化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)比例。在實(shí)際的生產(chǎn)比例調(diào)整過(guò)程中，應(yīng)首先調(diào)整爐料結(jié)構(gòu)，落實(shí)精細(xì)化進(jìn)料原則，使?fàn)t料結(jié)構(gòu)能夠從多個(gè)角度進(jìn)行優(yōu)化與改良，進(jìn)一步提升進(jìn)料的精確度。革新?tīng)t料的結(jié)構(gòu)，對(duì)高爐熟料的比例進(jìn)行提升，使?fàn)t料的實(shí)際進(jìn)料比例變得更加精細(xì)化，從而為鋼鐵冶金清潔生產(chǎn)工藝奠定良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。需要注意的是，要想達(dá)到上述目的，還要鋼鐵冶金企業(yè)的各個(gè)部門(mén)協(xié)作配合。在鋼鐵冶金生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用富氧高煤量噴吹技術(shù)能夠滿(mǎn)足上述需求，使消耗的能源大大降低，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化?，F(xiàn)如今，全球面臨著能源逐漸枯竭的問(wèn)題，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，環(huán)境污染問(wèn)題也越發(fā)突出。因此，在鋼鐵冶金生產(chǎn)過(guò)程中尋找不同的能源形式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的煤炭資源，已經(jīng)成為全球的重任。在實(shí)際的鋼鐵冶金過(guò)程中，廢物燃燒同樣可以給鋼鐵的冶金生產(chǎn)提供一定的熱量。在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，工作人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)替代能源的研究，采取更加科學(xué)合理的路徑，利用新型能源和廢物進(jìn)行生產(chǎn)，進(jìn)一步降低鋼鐵冶金企業(yè)的成本，對(duì)社會(huì)生產(chǎn)加以平衡，既減少了對(duì)資源的浪費(fèi)，還能在源頭消除對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)，促使鋼鐵冶金產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2優(yōu)化生產(chǎn)工藝

傳統(tǒng)的鋼鐵冶金生產(chǎn)不僅工時(shí)較長(zhǎng)，工序也相對(duì)較多，造成了能源的大量損失，出現(xiàn)了較多的廢物。即使是利用科學(xué)技術(shù)對(duì)鋼鐵冶金生產(chǎn)過(guò)程中消耗的能源進(jìn)行回收，最多也只能回收損耗能源的30%，在總能源中仍然有30%的能源被損耗。因此，許多國(guó)家都將這一技術(shù)問(wèn)題當(dāng)成了重點(diǎn)研究對(duì)象，試圖研發(fā)出更加科學(xué)合理的鋼鐵冶金生產(chǎn)工藝，從而解決鋼鐵企業(yè)能源消耗較高、污染較為嚴(yán)重的問(wèn)題。筆者結(jié)合相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及我國(guó)當(dāng)前廢鋼量的實(shí)際情況，對(duì)鋼鐵本身的可再利用性能加以研究，采取更加科學(xué)、合理的生產(chǎn)路徑，開(kāi)展廢鋼的二次利用作業(yè)，這勢(shì)必會(huì)成為今后鋼鐵冶金產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展趨勢(shì)。其中廢鋼———電弧爐———連鑄———連軋流程是對(duì)廢鋼二次利用中重要的生產(chǎn)工藝流程。若將其與傳統(tǒng)的鋼鐵冶金工藝流程相比，該項(xiàng)工藝流程在環(huán)保性能、經(jīng)濟(jì)性能上表現(xiàn)出了更為顯著的優(yōu)勢(shì)。但是由于在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中廢鋼的種類(lèi)繁多，因此，該項(xiàng)工藝流程還存在著較多的漏洞急需解決。另外一種工藝流程熔融還原/直接還原———超高功率電爐———薄板連鑄連軋則遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了廢鋼———電弧爐———連鑄———連軋流程這種工藝流程的性能。因?yàn)樵摴に嚵鞒滩粌H將更多先進(jìn)的煉鋼技術(shù)引入其中，與前一種煉鋼工藝流程相比，靈活性與環(huán)保性更強(qiáng)，還大大縮短了實(shí)際的煉鋼冶金步驟，也就為煉鋼冶金企業(yè)降低了成本。該技術(shù)還有效提高了鋼鐵冶金的回收效率，使能源得到了進(jìn)一步的優(yōu)化配置，提高科學(xué)性能。目前該技術(shù)被廣泛應(yīng)用，得到了更為理想的效果。

3二次利用生產(chǎn)廢物

在鋼鐵冶金的實(shí)際過(guò)程中，煤氣、粉塵等污染性廢棄物的出現(xiàn)，是不可避免的。這些廢棄物極為吸熱，在實(shí)際的鋼鐵冶金過(guò)程中，幾乎占據(jù)了總體耗能的35%以上，并且在其他的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中也會(huì)產(chǎn)生大量的剩余能源。要想對(duì)生產(chǎn)廢物進(jìn)行二次利用，就必須要合理利用這些剩余能源，達(dá)到有效節(jié)約鋼鐵冶金生產(chǎn)能源的根本目的，還能進(jìn)一步提升鋼鐵冶金生產(chǎn)工藝的清潔性，符合國(guó)家對(duì)可持續(xù)發(fā)展以及轉(zhuǎn)型升級(jí)的迫切需求。TRT技術(shù)主要是指在高爐煤氣中，將存在的熱能直接轉(zhuǎn)換成為機(jī)械能，并利用相關(guān)的機(jī)械設(shè)備對(duì)這些能源加以回收。將TRT技術(shù)應(yīng)用于鋼鐵冶金生產(chǎn)中，基于需求能源供給，該技術(shù)還能額外為鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)提供30%左右的能量，不僅滿(mǎn)足了能源的二次利用，也進(jìn)一步提高了鋼鐵冶金工藝的環(huán)保性能，使?fàn)t頂技術(shù)得到了有效優(yōu)化。干熄焦工藝是在鼓風(fēng)機(jī)中導(dǎo)入惰性氣體，使其發(fā)生熱量交換。該工藝技術(shù)在鋼鐵冶金工藝中的應(yīng)用，一方面能夠有效提高對(duì)高溫焦炭的冷卻程度，另一方面，惰性氣體還能吸收大量的熱。該技術(shù)不僅大大降低了鋼鐵冶金在生成過(guò)程中對(duì)水量的需求，還降低了鋼鐵冶金生產(chǎn)過(guò)程中有害氣體的排放，改善了生產(chǎn)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境保護(hù)的根本目的。干式成粒法是一種處理高爐渣的全新技術(shù)，目前被廣泛應(yīng)用在高爐渣、煉鋼渣和有色金屬冶煉渣的處理上。這是因?yàn)殇撹F冶金生產(chǎn)根本無(wú)法離開(kāi)爐渣，而爐渣雖然是生產(chǎn)過(guò)程中得到的廢棄物，但也是生產(chǎn)過(guò)程中的中間產(chǎn)品。為了加強(qiáng)二次利用，相關(guān)科研人員加強(qiáng)了對(duì)各種冶金渣的研究利用。其中干式成粒法的出現(xiàn)為冶金渣的處理提供了全新的新思路，能夠?qū)⒃捌浜械臒崮芫C合利用，目前在國(guó)內(nèi)外實(shí)踐中都已經(jīng)取得了成功。

4結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)的鋼鐵冶金工藝技術(shù)在環(huán)保性上較差，且要消耗大量的能源，與當(dāng)前社會(huì)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求、環(huán)境保護(hù)需求相背離。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，鋼鐵冶金的生產(chǎn)施工人員必須要結(jié)合生產(chǎn)結(jié)構(gòu)加以改革，還要對(duì)生產(chǎn)使用的能源廢物進(jìn)行有效的優(yōu)化處理，利用新清潔生產(chǎn)工藝，使鋼鐵冶金工藝得到可持續(xù)發(fā)展，更好地滿(mǎn)足社會(huì)建設(shè)需求，滿(mǎn)足人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求。

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作者：張君 單位：營(yíng)口京華鋼鐵有限公司