鋼鐵冶金清潔生產工藝分析

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摘要:在鋼鐵冶金產業(yè)中，清潔生產已經(jīng)成為主流生產模式，尤其是鋼鐵冶金生產本身對環(huán)境會造成較大的污染，且消耗能量較多，與清潔生產模式的基本要求不符。在鋼鐵冶金生產中推行清潔生產工藝，提高該工業(yè)的環(huán)保性，是鋼鐵冶金產業(yè)關注的重點。結合相關參考文獻，對鋼鐵冶金清潔生產中的新工藝加以分析與探討，以期進一步提高該產業(yè)的生產清潔性能。

關鍵詞:鋼鐵冶金;清潔生產;能源結構;生產工藝;二次利用

1調整能源結構

對于鋼鐵冶金生成工業(yè)而言，最為顯著的特點是消耗的能源較多，且整個生產工藝的環(huán)保性能較差。因此，在鋼鐵冶金生產過程中應用新型的清潔生產模式，對整個生產結構路徑進行科學合理的調整是解決上述問題的重要基礎。目前，在實際的鋼鐵生產過程中，傳統(tǒng)的生產結構往往是原始材料的成本量幾乎占據(jù)了整個能源消耗總量的70%以上。要想進一步解決鋼鐵冶金生產工藝環(huán)境性較差的問題，進一步提升生產技術的清潔性能，就必須要對當前的生成結構進行科學有效的調整，要優(yōu)化生產結構比例。在實際的生產比例調整過程中，應首先調整爐料結構，落實精細化進料原則，使爐料結構能夠從多個角度進行優(yōu)化與改良，進一步提升進料的精確度。革新爐料的結構，對高爐熟料的比例進行提升，使爐料的實際進料比例變得更加精細化，從而為鋼鐵冶金清潔生產工藝奠定良好的物質基礎。需要注意的是，要想達到上述目的，還要鋼鐵冶金企業(yè)的各個部門協(xié)作配合。在鋼鐵冶金生產過程中應用富氧高煤量噴吹技術能夠滿足上述需求，使消耗的能源大大降低，進一步實現(xiàn)能源結構的優(yōu)化?，F(xiàn)如今，全球面臨著能源逐漸枯竭的問題，隨著經(jīng)濟建設的不斷發(fā)展，環(huán)境污染問題也越發(fā)突出。因此，在鋼鐵冶金生產過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。在實際的鋼鐵冶金過程中，廢物燃燒同樣可以給鋼鐵的冶金生產提供一定的熱量。在實際的生產過程中，工作人員應加強對替代能源的研究，采取更加科學合理的路徑，利用新型能源和廢物進行生產，進一步降低鋼鐵冶金企業(yè)的成本，對社會生產加以平衡，既減少了對資源的浪費，還能在源頭消除對環(huán)境的污染，實現(xiàn)環(huán)境保護，促使鋼鐵冶金產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2優(yōu)化生產工藝

傳統(tǒng)的鋼鐵冶金生產不僅工時較長，工序也相對較多，造成了能源的大量損失，出現(xiàn)了較多的廢物。即使是利用科學技術對鋼鐵冶金生產過程中消耗的能源進行回收，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，許多國家都將這一技術問題當成了重點研究對象，試圖研發(fā)出更加科學合理的鋼鐵冶金生產工藝，從而解決鋼鐵企業(yè)能源消耗較高、污染較為嚴重的問題。筆者結合相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及我國當前廢鋼量的實際情況，對鋼鐵本身的可再利用性能加以研究，采取更加科學、合理的生產路徑，開展廢鋼的二次利用作業(yè)，這勢必會成為今后鋼鐵冶金產業(yè)的重要發(fā)展趨勢。其中廢鋼———電弧爐———連鑄———連軋流程是對廢鋼二次利用中重要的生產工藝流程。若將其與傳統(tǒng)的鋼鐵冶金工藝流程相比，該項工藝流程在環(huán)保性能、經(jīng)濟性能上表現(xiàn)出了更為顯著的優(yōu)勢。但是由于在實際生產過程中廢鋼的種類繁多，因此，該項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———薄板連鑄連軋則遠遠超越了廢鋼———電弧爐———連鑄———連軋流程這種工藝流程的性能。因為該工藝流程不僅將更多先進的煉鋼技術引入其中，與前一種煉鋼工藝流程相比，靈活性與環(huán)保性更強，還大大縮短了實際的煉鋼冶金步驟，也就為煉鋼冶金企業(yè)降低了成本。該技術還有效提高了鋼鐵冶金的回收效率，使能源得到了進一步的優(yōu)化配置，提高科學性能。目前該技術被廣泛應用，得到了更為理想的效果。

3二次利用生產廢物

在鋼鐵冶金的實際過程中，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，在實際的鋼鐵冶金過程中，幾乎占據(jù)了總體耗能的35%以上，并且在其他的生產環(huán)節(jié)中也會產生大量的剩余能源。要想對生產廢物進行二次利用，就必須要合理利用這些剩余能源，達到有效節(jié)約鋼鐵冶金生產能源的根本目的，還能進一步提升鋼鐵冶金生產工藝的清潔性，符合國家對可持續(xù)發(fā)展以及轉型升級的迫切需求。TRT技術主要是指在高爐煤氣中，將存在的熱能直接轉換成為機械能，并利用相關的機械設備對這些能源加以回收。將TRT技術應用于鋼鐵冶金生產中，基于需求能源供給，該技術還能額外為鼓風機系統(tǒng)提供30%左右的能量，不僅滿足了能源的二次利用，也進一步提高了鋼鐵冶金工藝的環(huán)保性能，使爐頂技術得到了有效優(yōu)化。干熄焦工藝是在鼓風機中導入惰性氣體，使其發(fā)生熱量交換。該工藝技術在鋼鐵冶金工藝中的應用，一方面能夠有效提高對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。該技術不僅大大降低了鋼鐵冶金在生成過程中對水量的需求，還降低了鋼鐵冶金生產過程中有害氣體的排放，改善了生產環(huán)境，實現(xiàn)了環(huán)境保護的根本目的。干式成粒法是一種處理高爐渣的全新技術，目前被廣泛應用在高爐渣、煉鋼渣和有色金屬冶煉渣的處理上。這是因為鋼鐵冶金生產根本無法離開爐渣，而爐渣雖然是生產過程中得到的廢棄物，但也是生產過程中的中間產品。為了加強二次利用，相關科研人員加強了對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，能夠將渣及其含有的熱能綜合利用，目前在國內外實踐中都已經(jīng)取得了成功。

4結語

傳統(tǒng)的鋼鐵冶金工藝技術在環(huán)保性上較差，且要消耗大量的能源，與當前社會的經(jīng)濟建設需求、環(huán)境保護需求相背離。在實際生產過程中，鋼鐵冶金的生產施工人員必須要結合生產結構加以改革，還要對生產使用的能源廢物進行有效的優(yōu)化處理，利用新清潔生產工藝，使鋼鐵冶金工藝得到可持續(xù)發(fā)展，更好地滿足社會建設需求，滿足人們對環(huán)境質量的要求。

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作者：張君 單位：營口京華鋼鐵有限公司