摘要：社会经济的快速发展，促使各行各业进入新的发展阶段。现代企业想要在市场上立于不败之地，获得长远的发展应顺应时代的要求，积极做好节能减排以及环境保护工作。我国政府高度关注环境保护，因此，深入研究冶金工业节能减排控制技术是十分必要的。本文首先阐述了冶金工业节能减排控制技术，再此基础上分析了一些节能减排技术的具体应用。
关键词：冶金工业；节能减排；高炉节能
引言：冶金工业企业进行节能减排是符合可持续发展的战略需要，主要包括节约能源与减少污染物排放两方面，有利于企业的长远发展。冶金工业在生产的过程中，钢铁冶金燃烧物会释放大量的CO2，大气中CO2含量加大，导致严重的温室效应，对人类的生存环境造成威胁。所以，冶金工业需要实施节能减排策略，研发新技术减少二氧化碳的排放。低碳环保经济正在成为冶金工业的发展方向。
一、冶金节能减排控制技术
1.干熄焦技术
干熄焦作为冶金工业进行炼焦的新技术，主要原理是通过惰性气体将炼焦炉内的红焦进行冷却。火热的红焦经干熄炉顶输送从上到下，和干熄炉最底层往上带入的惰性气体产生逆向换热，所以熄焦车需接受过冷过热以及损坏侵蚀考验。焦炭在进行冷却时会使惰性气体上升大约800摄氏度。高温惰性气体可以使干熄焦炉内水变热，形成水蒸气便于发电与供热，所以收取了红焦多数显热，实现节能效果。除此之外，干熄焦形成大量水蒸气，将有效减少动力烧煤炉荷载，降低了一定量的燃煤生成的污染物，减少环境污染。而且，通过惰性气体将红焦进行冷却，不但保证了焦炭质量，和湿法熄焦比较节约大量水资源。所以干熄焦技术的节能环保功效显著，应大力提倡应用。长期以来，干熄焦技术中焦炭的烧损率是关键点，应采取严格把控循环气体内水蒸气核可燃气体量减少焦炭烧损。还应该加快研发新的干熄焦耐材，延长使用时间。
2.高炉节能减排技术
（1）氢冶金技术
近年来，“低碳环保”理念在全球范围内开展，在冶金工业中钢铁冶金的CO2排放位于首位，因此做好钢铁冶金的节能减排是当务之急。现在高炉炼铁技术，主要使用固气2种还原剂并用的方法，主要利用碳进行。氢气是新型清洁能源，还原氧化铁后形成水蒸气，同时氢气分子不大，在还原时，氢气渗透率远高于CO气体，还原潜能更大，所以成为了取代CO最有效的气体还原剂。除此之外，因为氢气分子小，易于向内里渗透和氧化铁作用，所以反应速度敏捷，反应面较全。然而，为了满足工业生产规模，解决大量的氢气源是主要问题。目前制取氢气的方式包括石油燃料裂解，煤炭气转化与水电解法，可是现有的方式全部会引起碳排放，整体成效需要深入研究。新型的技术包括微生物制氢、太阳能制氢以及核能余热制氢等方式有满足氢冶金广泛应用的前景。
（2）高炉喷吹废塑料技术
每年我国将会产生数量庞大的废旧塑料，主要是通过焚烧以及掩埋方式，严重不利于环境保护。高炉炼铁技术的应用，实现资源的合理利用，充分利用能源，主要使用喷吹煤粉方式，可以产生大量炼铁过程中需要的还原剂与热量。因为废塑料和煤的化学成分相近，燃烧热值相对较高，通过实践证实，使用废塑料代替一些煤粉，可以有效的提高塑料利用率接近80%，有60%主要通过自身的化学能，进行还原铁矿石。复合型的喷吹塑料工艺对于减少CO2与有害气体排放非常显著，在处理好废弃塑料的情况下，减少煤粉消耗。同时，我国为实现此项技术工业规模化生产需要处理好现实问题。例如，各种塑料对技术的影响不同，如何做好大量的废弃塑料的收集工作，和造粒手段以及对燃烧的作用等不同层面的分析需要进一步展开。然而，此项技术给高炉炼铁进行节能减排提供了新的研究方向。
3.转炉煤气回收技术
生产碳钢以及合金钢时采取转炉技术，在生产时产生的煤气可以作为二次能源。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆焦炉煤气可供民用以及焦化厂的自用；高炉煤气主要是烧结点火与发电。而在钢铁工业中，转炉工序的能耗和世界水平差距较大。转炉炼钢时基本采取吹入氧气的方式将铁液内碳氧化物转化成气体释放，使碳含量达到标准。碳氧化物混合气体内CO含量基本超过60%，所以热值远超出高炉煤气。对转炉煤气进行收集可以降低空气污染、减少能耗、促进负能炼钢的实现。现阶段，转炉煤气的收集主要使用干法回收净化系统，首先通过气化烟道对其进行冷却，然后进入
蒸发冷却器，经水蒸气冷却以及对其降粗除尘，最后引进电除尘内做精细除尘。符合回收煤气规定，应冷却低于70摄氏度，加压后安置在煤气柜内，以备用户使用。此系统本身的能耗低、用水量少、净化成效高、收集煤气量多等优势获得广泛应用。
4.烧结余热利用
烧结余热利用可以实现冶金工业的节能减排目的。包括烧结烟气显热以及环冷机废气显热两部分。划分为四种利用方法：①利用环冷机冷却废气或烧结烟气余热在点火器前对烧结料层进行预热；②将中、低温冷却废气作为助燃风送到点火器，进行热风点火；③利用冷却废气循环实行热风烧结，直接回用于烧结过程，降低烧结工序能耗；④利用余热锅炉回收烧结烟气或环冷机冷却风余热，所产蒸汽用于预热烧结料及生活用汽或进行蒸汽发电。
目前，烧结余热利用的重点是冷却机余热的回收工作，现阶段工艺相对成熟，同时获得了明显成效。然而，烧结烟气温度不高可是数量过多，尚未充分利用低温热源，使得整个烧结余热的回收率不高。为了保证回收率的最大值，对应具体的烧结余热性质，规定了不同能源级别的对应回收方式，做到按级回收、合理分类。把冷却废气和烧结废气的热量分级回收，把能级较高的余热用于加热余热锅炉，生产蒸汽用于并网使用或发电；而能级较低的余热返回烧结工艺，用于对混合料层的预热、热风点火助燃和热风烧结。这种针对烧结废气和冷却废气分级回收的技术，梯级利用不同能级的余热资源，回收效率显著提高，节约效果明显。
二、节能减排的技术应用
1.朝着大型化方向发展
非回收种类的炼焦技术使用范围更加广阔，目前我国多数冶金企业基本选取优质的7.63米超大的焦炉做焦化系统，针对热能回收采取干熄焦技术，装煤系统应用负压抑尘无烟技术，能够有效的带动焦化系统的节能减排。而且，美国Seas 炼焦企业为了减轻生产时对环境的污染，广泛应用和研发非回收型炼焦技术，通过直接燃烧化工副产品而获得热能，在生产时不会排放明显的污染物，大大改善了焦炭产量及质量。
2.OREX 熔融还原炼铁技术的应用
现在，炼铁系统中普遍使用的节能减排技术包括煤气回收、富氧喷煤和双预热高风温热炉等。COREX是一项成熟的炉外炼铁技术，主要指熔融状态下利用碳转化为二氧化时释放的热量，完成铁氧化物的还原反应。此项技术能够实现低耗炭以及节能减排。
3.冶金技术的应用
在冶金企业中炼钢系统应用技术包括煤气回收、全连铸和气化冷却等，还增多了冶金固废的综合处理和再生利用工程的建设。运用新技术，将污染物排放降到最低。在了解焦炭和炼焦煤资源缺少会影响传统冶金工业发展的情况下，需要加快氢冶金工艺的研发，可以改善此现状。在开展铁氧化物还原反应过程中，通过应用氢气，可实现二氧化碳的零排放。但需要解决的问题是如何采取有效措施获得廉价且丰富的氢气资源。
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[3]李宏亮.冶金企业节能减排生产技术浅析[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2015,11:253.
论文作者:于涛,胡作鑫
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/15
标签：技术论文; 节能论文; 余热论文; 冶金工业论文; 煤气论文; 氢气论文; 高炉论文; 《电力设备》2017年第24期论文;