冶金技术在钢铁工业低碳发展中的应用研究

何湘军

摘要：随着时代的发展，随着我国钢铁行业技术水平的不断提高，钢材市场的需求量也越来越大。在提高生产效率的同时，冶炼过程中遇到的种种问题也越来越突出。其中最主要的问题是，企业只顾眼前的经济利益，忽视了节能的重要性，长期来看，很难在未来的市场上继续发展。再加上国家提倡的是节能减排，钢铁冶炼产业的发展与之相违背，因此，结合钢铁工业在低碳发展中的应用，具有十分重要的实际意义。

关键词：冶金技术；钢铁工业

1 发展低碳钢铁冶金技术的必要性

钢铁冶炼是建筑、军工、制造、加工等行业的重要组成部分，是国民经济和社会可持续、健康发展的关键。同时，随着我国的生态文明建设，各种法律、政策也不断地被完善和优化。从实际出发，针对各种环境问题以及环境保护工作中的各种漏洞，提出了相应的对策。因此，在冶金行业加强环保工作，使有关部门更加重视环境保护工作，主动了解有关政策和法规，有利于掌握日常生产过程中冶金工程环保工作落实效果，分析各项环保政策的执行力度。针对目前钢铁冶炼项目环保工作的效果，对其所处的环境问题进行了全面的调查。从多个方面对环境保护工作中的缺陷进行了剖析，并根据钢铁冶金行业的发展趋势和环境要求，提出了相应的对策，从而完善了我国的环境保护政策和法规。

然而，长期以来，我国的钢铁冶炼工业污染问题十分突出，即使引进了先进的设备和技术，同时，还存在着大量的粉尘、水体、噪声、设备能耗等问题。随着经济的快速发展，很多炼钢厂都把生产看得太重，对节能减排工作不够重视。绿色钢铁冶炼技术的发展，使低碳减排理念、绿色设计理念、绿色材料、能源等有机地融合在一起，形成绿色、低碳的循环体系，不仅可以降低环境污染，而且可以提高生产效率，实现绿色冶金工业的可持续发展。

2 钢铁冶金流程中存在的节能问题

2.1 炼钢工序存在的问题

在炼钢过程中，最关键的是转炉。转炉所需要的能量很大，包括国内的水资源和其他资源，都是比较紧缺的，要做到节约资源，就必须要从转炉这一环节着手。另外，汽化降温也是不可忽略的，在这个过程中，大量的水蒸汽蒸发得很快，如果不能充分利用，就造成巨大的浪费。如果能将蒸气收集起来，回收再利用，不仅可以提高能源利用率，还可以节约能源，提升钢厂的经济效益。

2.2 炼铁工序存在的问题

在炼铁生产中，烧结法是最耗费时间和最关键的一道工序，尽管目前炼铁工艺已经有了很大的进步，现阶段此环节的操作与以往大不相同，但能耗却没有降低。传统的烧结法以烧结矿石为主，改造后的工艺原料大多是球团，一般球团的品位要高于烧结矿。在此阶段，原料的品质对能耗有很大的影响。提高原材料的品质，可以大幅度地减少生产成本，提高企业的经济效益。

3 实现钢铁冶金流程节能的技术分析

3.1 炼钢节能技术

炼钢节能技术是一项十分复杂的技术，在实际生产过程中，必须严格遵循工艺规程，合理运用节能技术。因此，在转炉运行过程中，要充分认识到煤气的回收问题，只有通过对煤气进行有效的回收，才能使煤气的循环利用得到更好的利用。在煤气回收中，必须首先确保其质量，以达到回收利用的目的。除此之外，为了获得较好的降温效果，必须对炉膛内的烟尘进行科学的治理，并在必要时采用除尘技术。完成了这一步，烟尘就会被及时的送到熔炉中，以便于二次使用。这样不仅可以满足炼钢生产的多种需要，而且可以解决生产过程中产生的能耗问题，节省更多的可利用水资源，对水资源的保护起到一定的作用。

3.2 炼铁节能技术

在炼铁过程中，为了使煤粉完全燃烧，必须加入助燃剂，选用助燃剂不仅要节约能源，而且要确保产品的品质。而对于钢铁企业而言，其冶炼品质与其自身利益息息相关，因此，要确保冶炼过程中的冶金品质，要对各种原料进行严格的控制，避免其他杂质随原料流进高炉，所以，在出料时，可以适当增加进料的用量。此外，在炼铁的过程中还可以通过采用干法熄焦技术，实现煤炭资源的交换，进而使得煤炭资源更好的进行转化，从而降低钢铁企业的投资成本，而在传统的炼铁过程中，由于煤粉的燃烧，对环境产生了严重的污染，对人类的身体健康构成了严重的威胁。因此，高炉冶炼节能技术的应用，取得了良好的经济效益。不仅可以降低生产成本，降低能耗，而且可以进一步降低对环境的污染，在一定程度上促进了冶金工业的发展。

3.3 炼钢电力系统节能技术

动力系统是炼钢过程中的一个关键环节，其熔炼过程非常繁琐，需要在特定的温度下进行熔炼，将其中的杂质除去，再进行熔炼。在钢铁行业中，电力是最重要的能源，为降低能耗，可选用绿色、先进的吸声吸振技术。例如：对于隔音技术，可以选用体积较小的消音器，本机采用全台式塑胶电扇及机盖，可降低工作时的噪音。根据冶金机械设备的具体情况，对H型钢进行了选配，并采用铝合金、尼龙等材料，既减轻了设备的重量，又节约了能源。

4 提升冶金技术在钢铁工业低碳发展中的应用策略

4.1 合理调整产品结构，优化生产流程

在钢铁冶炼生产中，要充分利用大数据技术，全面把握国内、国外的发展动向，吸收国外的先进生产技术和绿色发展理念，并根据自身的发展状况，通过整合、创新，调整钢铁冶金产品的生产结构，既符合时代发展的要求，又能提高生产质量，降低能耗，节约成本，提高附加值，提高技术水平，从而推动我国钢铁行业在激烈的市场竞争中占据一席之地。

根据钢铁冶炼工程的基本原则，结合当前钢铁厂的发展趋势，借鉴德国、日本等先进国家先进的钢铁冶金技术，使之变得更简洁、更合理、更顺畅，有效地减少能源消耗。为了满足中国先进生产力发展的要求，须建立一套高效率、低能耗、低成本、绿色无污染的钢铁冶金生产系统。特别是小焦炉、小高炉等性能落后、安全隐患较大的焦炉、高炉等，要适当的进行淘汰。同时，对炼钢方式进行优化，减少混铁炉，减少铁水的运送，缩短铁水的运送时间，提高铁液的温度。通过对轧制进行了全面的优化，淘汰落后的轧机，加强热装热送，极大地改善热轧的综合成材率。

4.2 改善高炉原料结构，加强铁水预以处理

科学合理地优化高炉原材料，可以提高人焦煤的质量。如：精料法对高炉冶炼的影响达到70%，而对高炉运行和设备更新的影响只有30%，所以，要实现节能减排，提高环保水平，就需要优化高炉原料结构，尽可能地使用精料，这样不仅可以减少冶金过程中的污染，还可以减少能源消耗，对绿色钢铁冶炼具有十分重要的意义。

加强对铁水的预处理，可以提高铁液的质量，随着各行业对高纯度钢材的需求日益增加，对其处理质量的要求也越来越高。铁水的预处理可分为脱硅、脱磷和脱硫三大部分。三个工序后，转炉的冶炼功能将得到进一步的简化，仅需脱碳、加热即可，而不需要经过任何繁琐的流程。强化铁液预处理可以提高钢液的纯度，实现低磷、低硅、低硫钢铁的工艺条件；同时，可以大大降低生产成本，减少合金用量，提高炼钢产量，节省能源，减少环境污染。

5 结语

在目前的环境和资源状况日趋严峻的情况下，促进钢铁工业节能技术的迅速发展是目前钢铁工业转型的主要方向。而通过采用先进的精炼工艺和先进的熟料冶金技术，可以在实际应用中有效地减少能源消耗，提高钢铁产品的生产效率，具有一定的推广和应用价值。

参考文献

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