煉鐵冶金環(huán)保與節(jié)能技術研究

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摘要：在金屬資源生產(chǎn)過程中，普遍伴隨著嚴重的環(huán)境污染與能源損耗問題，因此在煉鐵冶金生產(chǎn)作業(yè)開展過程中必須注重環(huán)保與節(jié)能技術的有效應用，這也是推動煉鐵冶金行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。鑒于此，結合煉鐵冶金行業(yè)發(fā)展中存在的問題，提出了煉鐵冶金環(huán)保與節(jié)能技術的應用策略，旨在推動煉鐵冶金行業(yè)朝著節(jié)能環(huán)保方向實現(xiàn)長遠穩(wěn)定發(fā)展。

關鍵詞：煉鐵冶金;環(huán)保與節(jié)能技術

在煉鐵冶金行業(yè)發(fā)展中有效應用環(huán)保與節(jié)能技術具有重要現(xiàn)實意義，這就需要相關企業(yè)在順應新時代發(fā)展趨勢的基礎上，不斷優(yōu)化與改進煉鐵冶金技術與節(jié)能環(huán)保技術，充分利用現(xiàn)代化技術手段調整焦比與燃料比，同時建立完善的余熱回收機制，使得各生產(chǎn)工序中的能耗得以有效控制，切實提高煉鐵冶金行業(yè)的節(jié)能環(huán)保水平。

1煉鐵冶金行業(yè)發(fā)展中存在的問題

1.1大氣污染

煉鐵冶金行業(yè)在實際發(fā)展過程中，極容易在生產(chǎn)期間消耗大量煤炭資源，使得大氣污染程度日益加劇，嚴重危害區(qū)域內氣候環(huán)境的質量，長此以往還可能引起酸雨或土地板結化等現(xiàn)象，從而對區(qū)域生態(tài)環(huán)境的治理以及農(nóng)作物的正常生長造成不同程度的影響，使得區(qū)域生態(tài)環(huán)境與農(nóng)作物的正常生長遭到嚴重的破壞。最重要的是，大氣污染問題還會在一定程度上加大環(huán)境治理難度，并伴隨著治理周期長、安全危害大等多種隱患[1]。

1.2水源及粉塵污染

在煉鐵冶金作業(yè)實際開展過程中，將會伴隨著大量廢水與粉塵污染，并且其在排放與傳播過程中很可能對區(qū)域氣候環(huán)境、廠區(qū)工作人員及周邊居住人員的身體健康造成一定的威脅。與此同時，肆意排放廢水還可能引起嚴重的水源污染現(xiàn)象，無法保證水資源利用的合理性，甚至嚴重破壞水域生態(tài)平衡。另一方面，在企業(yè)發(fā)展中若不及時采取有效措施治理粉塵現(xiàn)象，就會加大員工患上塵肺、呼吸道疾病等職業(yè)病的機率，對職工的身體健康造成不利影響的同時，還無法有效促進企業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展。最后，受粉塵傳播屬性的影響，其在長期傳播過程中很可能使得區(qū)域氣候環(huán)境出現(xiàn)質量下降的情況，甚至影響區(qū)域居住環(huán)境的適宜性。

1.3土壤污染

在煉鐵冶金生產(chǎn)作業(yè)實踐過程中，大量礦渣廢渣的排放會造成嚴重的土地污染現(xiàn)象，而廢渣的長期堆積又會使得企業(yè)浪費大量土地資源，甚至額外增加不必要的土地成本，并對企業(yè)的長遠穩(wěn)定發(fā)展造成一定的阻礙。與此同時，若氣候環(huán)境發(fā)生變化，那么固體廢渣不但會加重土地污染程度，還會因長期堆積的廢渣而產(chǎn)生滲濾液，從而對地下水與區(qū)域空氣質量造成污染。最重要的是，這種土壤污染現(xiàn)象還具有處理周期長、處理難度大的弊端，因此在實際處理過程中將會花費較高的經(jīng)濟成本，無法切實保障企業(yè)的合法權益，并加大企業(yè)生產(chǎn)運營成本控制的難度。

1.4高能耗

在煉鐵冶金行業(yè)發(fā)展過程中，通常需要深入分析生產(chǎn)作業(yè)工序與生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境需求，同時重點關注企業(yè)發(fā)展中產(chǎn)生的高能耗問題，如煉鐵冶金生產(chǎn)中需要耗費大量電能、煤炭資源，并且這種持續(xù)性資源還有著較高的需求；最重要的是，高能耗現(xiàn)象還會直接影響企業(yè)生產(chǎn)成本控制與實際效益控制成果，致使煉鐵冶金企業(yè)受到電價、煤炭價格等市場波動帶來的影響，并對整個行業(yè)創(chuàng)新能力的提高造成一定的阻礙，使得企業(yè)在未來發(fā)展趨勢中不得不面臨復雜的市場環(huán)境與激烈的競爭壓力[2]。

2煉鐵冶金環(huán)保與節(jié)能技術的應用策略

2.1積極研發(fā)全新的節(jié)能工藝技術

在煉鐵作業(yè)中高能耗主要集中在焦化、燒結兩個環(huán)節(jié)，因此研發(fā)節(jié)能環(huán)保技術時應將重心放在這兩個環(huán)節(jié)中，其中焦化工序可以從焦爐大型化技術著手進行改造，如爐型結構、四大車連鎖技術、計算機控制爐溫技術等節(jié)能環(huán)保技術。與此同時，在煉鐵作業(yè)中還可以引入裝煤除塵環(huán)保技術，并在該項技術實際應用過程中完善煙塵控制與廢水零排放機制，使得焦化工序中的能耗得以有效控制，同時在煉鐵冶金作業(yè)中達到節(jié)能環(huán)保的目的。除此之外，如圖1所示，在燒結工序中可以嘗試運用“厚料層—燃料分加—小球燒結”工藝，同時不斷調整料層厚度、混合料粒級、煤粉外加比例，真正將固體燃料消耗量控制在最小范圍內[3]。若想保證煉鐵作業(yè)的高爐高效化生產(chǎn)，就必須以高爐大型化發(fā)展為首要目標，基于現(xiàn)有高爐做好擴容改造工作，同時不斷擴大我國高爐的平均容積，確保高爐利用系數(shù)達到應有的標準后，還可以采取高富氧率等措施構建大型制氧裝置，依托于多氧管路并聯(lián)機制創(chuàng)造良好的節(jié)能環(huán)保條件。

2.2不斷優(yōu)化高爐焦比與燃料比

在高爐煉鐵工藝中主要以燃料消耗為能源損耗的重心，因此企業(yè)在經(jīng)營發(fā)展過程中可以積極引入先進的現(xiàn)代化技術，不斷調整高爐焦比與燃料比，最大限度地降低煉鐵工藝中產(chǎn)生的燃料損耗與風耗，進而達到生態(tài)環(huán)境保護的目的。利用高爐煉鐵工藝調整焦比與燃料比，同時還可以運用燃料分加、厚料層等操作方法，或者利用大型化燒結機嘗試改造系統(tǒng)中涉及到的技術，進而有效提高煉鐵作業(yè)的資源利用率。在此過程中不斷優(yōu)化與改造過篩技術，還能為焦炭與燒結礦的過篩效果提供技術層面的支持，充分利用過篩減少粉塵顆粒的生成量，真正意義上達到增強高爐冶煉效果的目的，切實提高煤氣的質量。除此之外，在高爐焦比與燃料比調控過程中，還可以改善風溫，為大噴煤量創(chuàng)造一個良好的先決條件，切實提高鼓風機高爐熱量的循環(huán)利用率[4]。

2.3有效控制動力資源損耗

在煉鐵作業(yè)中采取有效措施降低動力源損耗，同樣能將煉鐵能源消耗控制在最小范圍內，在原有基礎上優(yōu)化與改造高爐鼓風機，還能整體提高鼓風機與高爐系統(tǒng)的適應性。與此同時，對鼓風機做好排風處理，同樣有助于降低鼓風機本身的損耗。在此過程中，還可以利用先進的技術手段降低冷卻水消耗，基于制冷站安置冷卻水，即可有效提高冷卻水的循環(huán)利用率，促使冷卻水在封閉狀態(tài)下保持較高的運行效率，真正將廢水排放量控制在合理范圍內，從根本上避免大量廢水與廢氣的排放污染周邊生態(tài)環(huán)境，早日實現(xiàn)冷卻廢水零排放的目標。

2.4保證煉鐵冶金生產(chǎn)作業(yè)工序的規(guī)范性

由于煉鐵冶金生產(chǎn)作業(yè)中包含著大量繁瑣的生產(chǎn)機組裝置，站在機組運行銜接的角度分析，各機組之間普遍伴隨著較大的功耗損失，這在一定程度上加大了冶金系統(tǒng)的能源損耗，長此以往還可能使得企業(yè)面臨著較高的生產(chǎn)成本負擔。這種情況不僅會降低煉鐵冶金生產(chǎn)作業(yè)的效率，還可能導致企業(yè)無法獲得可觀的經(jīng)濟效益，甚至加大企業(yè)對外競爭的壓力。基于此，在煉鐵冶金生產(chǎn)作業(yè)實際開展過程中，必須保證生產(chǎn)作業(yè)工序及操作流程的規(guī)范性，切實提高煉鐵冶金環(huán)保與節(jié)能技術的推廣和應用水平。與此同時，煉鐵冶金生產(chǎn)企業(yè)還可以從以下幾個角度著手規(guī)范生產(chǎn)作業(yè)流程：一，定期組織現(xiàn)有生產(chǎn)作業(yè)人員參與技能培訓活動，并結合實際情況做好技能測評與績效考核工作，確保每位生產(chǎn)作業(yè)人員掌握的專業(yè)技能都能達到基本的合格率，從而有效避免相關工作人員因專業(yè)技能不合格而出現(xiàn)違規(guī)操作的情況，甚至引發(fā)機組能耗過高等一系列的不良后果。二，盡可能降低高爐防風作業(yè)的操作頻率，使得系統(tǒng)內部的熱損耗得以有效控制。三，在條件允許的前提下，還可以構建專門的循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，有效提高水資源的循環(huán)利用率，保證生產(chǎn)作業(yè)流程的規(guī)范性的同時降低能源損耗，最大限度地提高煉鐵冶金生產(chǎn)作業(yè)的實施效率。

2.5提高系統(tǒng)熱能的回收利用率

如表1所示，由于煉鐵冶金生產(chǎn)作業(yè)會消耗大量熱能資源，特別是系統(tǒng)機組中并不包含相應的回收系統(tǒng)，使得熱損失與能耗損失的比重急劇增加，由此導致系統(tǒng)出現(xiàn)能源利用率低下的情況，額外增加不必要的能源損耗的同時，還會加大企業(yè)生產(chǎn)成本。基于此，在煉鐵冶金作業(yè)實際開展過程中，若想保證煉鐵冶金環(huán)保與節(jié)能技術的應用效果，就必須提高系統(tǒng)熱能的回收利用率，以此為冶煉系統(tǒng)中環(huán)保節(jié)能技術的有效應用提供科學可行的優(yōu)化策略，通過構建熱源回收系統(tǒng)來達到回收煙道氣熱源、蒸汽熱源、系統(tǒng)余熱的目的[5]。

3結語

在新時代發(fā)展形勢下，煉鐵冶金行業(yè)邁入了高速發(fā)展階段，但該行業(yè)中普遍存在的高能耗、重污染問題仍未從根本上解決，因此，應將先進的節(jié)能環(huán)保技術、設備、管理理念科學應用到煉鐵冶金生產(chǎn)作業(yè)中，切實提高整個行業(yè)發(fā)展的節(jié)能環(huán)保水平。

作者:芮月新 單位:江蘇省常州市中天鋼鐵集團有限公司