摘要:众所周知,在钢铁冶金产业中,清洁生产已经成为主流生产模式。钢铁冶金生产工艺本身存在问题,导致在生产过程中损耗的能源相对较高,且生产过程中排放的废弃物,对环境造成的危害也较大。根据国家近些年对环境保护的实际要求以及工业技术的创新要求,在钢铁冶金工业生产领域必须要采取科学路径,对生产工艺实施有效的优化与改良,以期进一步降低钢铁冶金对环境的污染以及对能源的消耗。笔者结合个人实践工作经验与相关参考文献,从多个角度入手,对钢铁冶金新型工艺进行分析与探讨,为广大同行在今后的实际工业生产过程中做出有益的参考与借鉴。
关键词:钢铁冶金;清洁生产;新工艺
引言
随着经济社会的快速发展,社会生产力保持了高速上升趋势,这极大地改善了人类的生活,我们正在享受现代科技与高度发达的工业生产带来的全新生活模式。钢铁冶金行业是工业生产的基础,也是现代工业的重要组成部分,同时也是高耗能和高污染企业,传统的钢铁冶金工业在有效提供工业产品的同时也带来了很多负面影响,不利于环境保护与可持续发展目标的实现。工业清洁生产模式是当下工业生产的主要发展目标,在钢铁冶金行业中落实这种模式有助于降低行业资源消耗、提高生产效率、减少环境污染,这也是符合中国经济持续发展与转型升级需求的。为了有效实现这一目标,钢铁冶金行业从业人员有必要积极探索生产新工艺,落实清洁生产的总体目标。
1钢铁冶金能源结构调整
1.1调整钢铁冶金生产比例
目前钢铁冶金生产工艺中存在一些生产结构错误,铁前系统成为能源消耗的主要环节,这一环节所消耗的能源在总能源消耗占比超过了70%。为了有效实现生产流程控制目标,技术人员必须对整个生产工业做出系统性调整,有效提高生产结构的科学性与合理性。炉料是钢铁生产过程中使用的主要原料,我们可以从炉料成分和比例入手实施清洁生产,有效提高炉料精细化,提高熟料比例。为了更好地实现这一目标,不同生产部门必须精细化分工,积极协调与合作,确保进料比例能够达到精细化要求。例如富氧高煤量喷吹技术作为新兴的冶金工艺就已应用于这一环节,这种技术的能源消耗量较少,同时有助于转变生产比例,优化生产结构。
1.2利用替代能源开展生产
化石能源的大量消耗给全球环境造成了极大压力,而作为一种不可再生资源,化石能源储量持续下降,随着环保压力的不断提高,钢铁冶金行业亟需采取新的替代能源开展生产活动,逐渐减少化石能源消耗,最终实现清洁能源的全面应用。例如垃圾与废物燃烧同样可以为钢铁冶金生产提供动力,风能、太阳能、潮汐能等清洁能源也可以应用于钢铁冶金生产。我们在开展生产活动时可以充分利用类似能源替代化石能源,同时对能源开展回收利用,避免余热资源浪费。新能源应用于钢铁冶金生产能够大大降低化石能源的使用数量,从源头减少能源消耗,同时减少有害气体排放,从根本上实现节能环保需要求,为钢铁冶金行业的清洁生产模式推广应用创造良好条件。
2优化生产工艺
传统的钢铁冶金生产不仅工时较长,工序也相对较多,造成了能源的大量损失,出现了较多的废物。即使是利用科学技术对钢铁冶金生产过程中消耗的能源进行回收,最多也只能回收损耗能源的30%,在总能源中仍然有30%的能源被损耗。因此,许多国家都将这一技术问题当成了重点研究对象,试图研发出更加科学合理的钢铁冶金生产工艺,从而解决钢铁企业能源消耗较高、污染较为严重的问题。笔者结合相关统计数据以及我国当前废钢量的实际情况,对钢铁本身的可再利用性能加以研究,采取更加科学、合理的生产路径,开展废钢的二次利用作业,这势必会成为今后钢铁冶金产业的重要发展趋势。其中废钢—电弧炉—连铸—连轧流程是对废钢二次利用中重要的生产工艺流程。若将其与传统的钢铁冶金工艺流程相比,该项工艺流程在环保性能、经济性能上表现出了更为显著的优势。但是由于在实际生产过程中废钢的种类繁多,因此,该项工艺流程还存在着较多的漏洞急需解决。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外一种工艺流程熔融还原/直接还原—超高功率电炉—薄板连铸连轧则远远超越了废钢—电弧炉—连铸—连轧流程这种工艺流程的性能。因为该工艺流程不仅将更多先进的炼钢技术引入其中,与前一种炼钢工艺流程相比,灵活性与环保性更强,还大大缩短了实际的炼钢冶金步骤,也就为炼钢冶金企业降低了成本。该技术还有效提高了钢铁冶金的回收效率,使能源得到了进一步的优化配置,提高科学性能。目前该技术被广泛应用,得到了更为理想的效果。
3生产废物的回收与利用
钢铁冶金行业一直属于重污染行业,钢铁冶炼过程中会产生大量的废水、废气和废物,这些废弃物不但会对环境产生污染与破坏,同时也会带走大量的热量,造成能源损失和资源浪费。生产废物的回收与利用有助于能源二次利用和减少环境污染,这也是钢铁冶金清洁生产的最终环节。
3.1TRT技术
TRT技术将高炉煤气的热能转化为机械能,通过高炉煤气燃烧所产生的能量推动设备运行,有效实现了高炉煤气能源的回收。钢铁冶金企业在TRT技术应用过程中要充分考虑高炉煤气的产生及其燃烧后所能够产生的能量,利用这些能量推动鼓风机转动,满足鼓风机部分能量需求,这也是TRT技术应用的主要目的。随着相关技术研究的不断深入,高炉煤气燃烧后产生的能量将会得到更加有效的提供,力争替代电能、化学能等能源为钢铁冶金设备提供动力,实现生产废气的有效利用。
3.2干熄焦工艺
干熄焦工艺是在鼓风机内部通入惰性气体,利用惰性气体不参与燃烧、不参与化学反应的特性参与炉内热交换,高温焦炭将于惰性气体发生热交换,焦炭温度将在短时间内迅速降低,而惰性气体所吸收的热量则可以继续传递给炉料及原料,参与钢铁冶金生产的预热环节,实现热量有效利用。利用惰性气体作为热交换介质能够有效减少水的使用,实现环境保护目标,大大提升钢铁冶金的清洁性。
结语
总之,传统的钢铁冶金工艺技术在环保性上较差,且要消耗大量的能源,与当前社会的经济建设需求、环境保护需求相背离。在实际生产过程中,钢铁冶金的生产施工人员必须要结合生产结构加以改革,还要对生产使用的能源废物进行有效的优化处理,利用新清洁生产工艺,使钢铁冶金工艺得到可持续发展,更好地满足社会建设需求,满足人们对环境质量的要求。在环境保护与可持续发展不断得到重视的今天,钢铁冶金行业必须顺应时代发展需求,积极采取有效措施优化生产活动,创新生产工艺,同时积极研究清洁生产工艺,有效减少能源与资源消耗,最终实现钢铁冶金行业的清洁生产与转型升级。
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论文作者:乔智
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/11
标签:钢铁论文; 能源论文; 行业论文; 工艺流程论文; 废钢论文; 生产工艺论文; 惰性气体论文; 《基层建设》2019年第3期论文;