煉鐵冶金環保與節能技術研究

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摘要：在金屬資源生產過程中，普遍伴隨著嚴重的環境污染與能源損耗問題，因此在煉鐵冶金生產作業開展過程中必須注重環保與節能技術的有效應用，這也是推動煉鐵冶金行業實現可持續發展的重要舉措。鑒于此，結合煉鐵冶金行業發展中存在的問題，提出了煉鐵冶金環保與節能技術的應用策略，旨在推動煉鐵冶金行業朝著節能環保方向實現長遠穩定發展。

關鍵詞：煉鐵冶金;環保與節能技術

在煉鐵冶金行業發展中有效應用環保與節能技術具有重要現實意義，這就需要相關企業在順應新時代發展趨勢的基礎上，不斷優化與改進煉鐵冶金技術與節能環保技術，充分利用現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，使得各生產工序中的能耗得以有效控制，切實提高煉鐵冶金行業的節能環保水平。

1煉鐵冶金行業發展中存在的問題

1.1大氣污染

煉鐵冶金行業在實際發展過程中，極容易在生產期間消耗大量煤炭資源，使得大氣污染程度日益加劇，嚴重危害區域內氣候環境的質量，長此以往還可能引起酸雨或土地板結化等現象，從而對區域生態環境的治理以及農作物的正常生長造成不同程度的影響，使得區域生態環境與農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域氣候環境、廠區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象，無法保證水資源利用的合理性，甚至嚴重破壞水域生態平衡。另一方面，在企業發展中若不及時采取有效措施治理粉塵現象，就會加大員工患上塵肺、呼吸道疾病等職業病的機率，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的長期穩定發展。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域氣候環境出現質量下降的情況，甚至影響區域居住環境的適宜性。

1.3土壤污染

在煉鐵冶金生產作業實踐過程中，大量礦渣廢渣的排放會造成嚴重的土地污染現象，而廢渣的長期堆積又會使得企業浪費大量土地資源，甚至額外增加不必要的土地成本，并對企業的長遠穩定發展造成一定的阻礙。與此同時，若氣候環境發生變化，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生滲濾液，從而對地下水與區域空氣質量造成污染。最重要的是，這種土壤污染現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濟成本，無法切實保障企業的合法權益，并加大企業生產運營成本控制的難度。

1.4高能耗

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

2煉鐵冶金環保與節能技術的應用策略

2.1積極研發全新的節能工藝技術

在煉鐵作業中高能耗主要集中在焦化、燒結兩個環節，因此研發節能環保技術時應將重心放在這兩個環節中，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能環保技術。與此同時，在煉鐵作業中還可以引入裝煤除塵環保技術，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中達到節能環保的目的。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]。若想保證煉鐵作業的高爐高效化生產，就必須以高爐大型化發展為首要目標，基于現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機制創造良好的節能環保條件。

2.2不斷優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，因此企業在經營發展過程中可以積極引入先進的現代化技術，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生的燃料損耗與風耗，進而達到生態環境保護的目的。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中涉及到的技術，進而有效提高煉鐵作業的資源利用率。在此過程中不斷優化與改造過篩技術，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，為大噴煤量創造一個良好的先決條件，切實提高鼓風機高爐熱量的循環利用率[4]。

2.3有效控制動力資源損耗

在煉鐵作業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，在原有基礎上優化與改造高爐鼓風機，還能整體提高鼓風機與高爐系統的適應性。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利用率，促使冷卻水在封閉狀態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環境，早日實現冷卻廢水零排放的目標。

2.4保證煉鐵冶金生產作業工序的規范性

由于煉鐵冶金生產作業中包含著大量繁瑣的生產機組裝置，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的能源損耗，長此以往還可能使得企業面臨著較高的生產成本負擔。這種情況不僅會降低煉鐵冶金生產作業的效率，還可能導致企業無法獲得可觀的經濟效益，甚至加大企業對外競爭的壓力?；诖?，在煉鐵冶金生產作業實際開展過程中，必須保證生產作業工序及操作流程的規范性，切實提高煉鐵冶金環保與節能技術的推廣和應用水平。與此同時，煉鐵冶金生產企業還可以從以下幾個角度著手規范生產作業流程：一，定期組織現有生產作業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，確保每位生產作業人員掌握的專業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技能不合格而出現違規操作的情況，甚至引發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的操作頻率，使得系統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水冷卻系統，有效提高水資源的循環利用率，保證生產作業流程的規范性的同時降低能源損耗，最大限度地提高煉鐵冶金生產作業的實施效率。

2.5提高系統熱能的回收利用率

如表1所示，由于煉鐵冶金生產作業會消耗大量熱能資源，特別是系統機組中并不包含相應的回收系統，使得熱損失與能耗損失的比重急劇增加，由此導致系統出現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，還會加大企業生產成本?；诖耍跓掕F冶金作業實際開展過程中，若想保證煉鐵冶金環保與節能技術的應用效果，就必須提高系統熱能的回收利用率，以此為冶煉系統中環保節能技術的有效應用提供科學可行的優化策略，通過構建熱源回收系統來達到回收煙道氣熱源、蒸汽熱源、系統余熱的目的[5]。

3結語

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

作者:芮月新 單位:江蘇省常州市中天鋼鐵集團有限公司