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據(jù)統(tǒng)計，2018年，我國鋼鐵冶煉行業(yè)能源的消耗量比2017年仍有增加。造成這一結(jié)果的原因除了鋼鐵冶煉生產(chǎn)企業(yè)在數(shù)量上比往年有所增加，且鋼鐵產(chǎn)能同比增長之外，不同的高爐煉鐵工序中所造成的能耗也有一定的變化。在燒結(jié)工序和球團(tuán)工序中所消耗的能量有所減少，但是在焦化工序和高爐工序中所消耗的能量卻不降反升，最終導(dǎo)致鋼鐵冶煉行業(yè)能源消耗量的增加。面對這一形勢，加快鋼鐵冶煉流程中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用是鋼鐵冶煉企業(yè)面臨的重要挑戰(zhàn)，也是企業(yè)實現(xiàn)自身成功轉(zhuǎn)型升級，擁有更多市場競爭力的有利途徑。

1鋼鐵冶金生產(chǎn)流程中節(jié)能技術(shù)的重要性

隨著國家環(huán)境保護(hù)力度地不斷加大，作為高能耗高污染的鋼鐵行業(yè)是國家重點(diǎn)關(guān)注和要求的行業(yè)。為了降低能源消耗，減少污染排放，鋼鐵冶煉企業(yè)必須加緊節(jié)能技術(shù)的研究和運(yùn)用，通過在鋼鐵冶金生產(chǎn)流程中采用多種節(jié)能技術(shù)來減少能源耗費(fèi)，更好地滿足國家和社會對鋼鐵企業(yè)的新標(biāo)準(zhǔn)和新要求。另外，對于鋼鐵企業(yè)來說，面臨的國內(nèi)外市場環(huán)境越來越嚴(yán)峻，市場競爭也越來越激烈，在這一形勢下，鋼鐵企業(yè)只有不斷提高生產(chǎn)效率，優(yōu)化產(chǎn)品品質(zhì)，才能夠在當(dāng)下及未來多變的市場環(huán)境中保持良好的競爭力，這也是企業(yè)長久發(fā)展的內(nèi)在需要。而減少能源消耗，是企業(yè)降低經(jīng)營成本，提高生產(chǎn)效率的重要途徑，因此對企業(yè)的自身發(fā)展具有十分重要的作用。

2鋼鐵冶金生產(chǎn)流程中影響節(jié)能的因素

（1）燃料比的不同對能耗產(chǎn)生影響。由于在鋼鐵冶金生產(chǎn)流程中，各個工序均會產(chǎn)生一定的能耗，但是，在不同的工序中往往產(chǎn)生的能耗量又有不同。比如在鋼鐵冶煉的工序中，焦比所消耗的能源占到總消耗能源的50%以上，煤比所消耗的能源占到總消耗能源的20%，煤氣消耗的能源大約占到總消耗能源的10%，高爐鼓風(fēng)所消耗的能源約占到總消耗能源濃度的5%。由于高爐煉鐵中所需要的熱量大約80%是來自燃料中碳素產(chǎn)生的能量，剩下的20%熱量是來自風(fēng)熱或者化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，因此，燃料比的不同會對鋼鐵冶金各個工序能耗的不同產(chǎn)生較大的影響作用。（2）高爐煤氣對能耗產(chǎn)生影響。在焦化工序中，除了煤的消耗之外，高爐煤氣所導(dǎo)致的能源消耗大約占到總消耗量的10%左右。而高爐煤氣的消耗量主要與結(jié)焦時間有較大的關(guān)系。結(jié)焦時間越短，高爐煤氣的消耗量越少，但是同時對焦?fàn)t設(shè)備會造成一定的不利影響。因此，需要調(diào)整合理的結(jié)焦時間。此外，煙氣余熱的回收利用率高低也會對總能耗產(chǎn)生影響。（3）余熱的利用。我國在節(jié)能減排階段做出的努力已經(jīng)取得了一定的成就。鋼鐵冶金行業(yè)在能源利用方面，其利用率明顯提高。目前，我國對于重點(diǎn)大中型企業(yè)，在高溫余熱方面的利用率明顯提高，噸鋼的綜合能耗的降低的幅度較大。而對于中低溫余熱的利用卻不是很理想，在中低溫余熱利用方面，主要是用來預(yù)熱助燃?xì)怏w，對于500℃以下的余熱，即，中溫?zé)煔鈱τ谄髽I(yè)都沒有進(jìn)行利用，直接排到大氣中。在鋼鐵冶金程序中，煉鐵系統(tǒng)能耗在鋼鐵工業(yè)總能耗達(dá)到69%，而作為煉鐵的第二大耗能工序的燒結(jié)階段產(chǎn)生的50%的熱能沒有達(dá)到充分運(yùn)用，造成極大浪費(fèi)。綜上所述，我國鋼鐵冶金行業(yè)中，中低溫余熱利用率相對于高溫余熱的利用低。

3我國鋼鐵冶金行業(yè)余熱利用改進(jìn)分析

（1）自從大力倡導(dǎo)節(jié)能減排的開始，我國每年都會為部分企業(yè)提供資金和技術(shù)的支持。但是，隨著科技與經(jīng)濟(jì)地不斷發(fā)展，技術(shù)與設(shè)備也在不斷地革新與發(fā)展，對于企業(yè)來說，技術(shù)與設(shè)備的革新就會造成企業(yè)增加資金的投入，對于發(fā)展較好，有實力的企業(yè)可以使用革新，但是對于大部分的中小型企業(yè)缺少了國家的扶持就會顯的力不從心，因此，仍然需要進(jìn)行不斷的投入資金。我國在余熱利用方面，一方面需要進(jìn)行資金的扶持，另一方面更需要對企業(yè)后期的監(jiān)督。鼓勵企業(yè)進(jìn)行預(yù)熱利用的技術(shù)開發(fā)，自主創(chuàng)新。（2）在我國鋼鐵冶金行業(yè)中余熱利用的領(lǐng)域比較窄，回收利用率低是我國余熱利用的現(xiàn)實。據(jù)統(tǒng)計，我國余熱的利用率僅為45.6%，而發(fā)達(dá)國家達(dá)到90%以上，因此，我國在鋼鐵工業(yè)余熱余能回收潛力非常巨大。在未來的發(fā)展過程中余熱的利用將會給我國帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益以及環(huán)境效益。在未來的發(fā)展過程中，需要將先進(jìn)的科技與中國的具體國情相結(jié)合，拓寬余熱利用的領(lǐng)域，在不斷發(fā)展中，改進(jìn)新的技術(shù)與設(shè)備，不僅促進(jìn)了企業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而且會對國家的節(jié)能減排起到促進(jìn)作用。（3）通過上述存在的問題可知，我國的鋼鐵冶金余熱的利用率比較低，技術(shù)和設(shè)備相對比較落后，我國需要進(jìn)行技術(shù)的獨(dú)立研發(fā)，需要與周圍的環(huán)境和市場需求發(fā)展相適應(yīng)，需要引進(jìn)國外的先進(jìn)的技術(shù)手段以及相關(guān)的人才。

4鋼鐵冶金生產(chǎn)流程中的節(jié)能技術(shù)要點(diǎn)

4.1降低燃料比。（1）工作人員應(yīng)嚴(yán)格強(qiáng)化原燃料的質(zhì)量管控，通過自動化監(jiān)測裝置和人工試驗檢測2個關(guān)卡來保障原燃料的質(zhì)量符合生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)和要求。為了保障爐況運(yùn)行穩(wěn)定高效，同時，提高高爐燃料比，應(yīng)避免入爐的原燃料粉末含量過高，減少燃料粉末入爐。在原燃料下落的過程中會發(fā)生二次粉化現(xiàn)象，因此，為了減少粉末的二次生產(chǎn)，應(yīng)控制焦炭裝料倉的高度和容量，盡量增加容量，減少原燃料的下落高度。加強(qiáng)對原燃料的篩分控制，提高篩分效果，減少粉末入爐，降低高爐燃料比。（2）通過提高風(fēng)溫來降低燃料比，通常來說風(fēng)溫每升高100℃，燃料比可降低13kg/t。但需要注意的是，風(fēng)溫過高會對生產(chǎn)系統(tǒng)的整體安全性造成一定的危險隱患，因此，應(yīng)該從整體生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性來考慮，適度對風(fēng)溫進(jìn)行調(diào)整和控制，盡量控制在1300℃以下。（3）通過提高富氧率來降低燃料比。對于高爐生產(chǎn)來說，較高的富氧率可以使風(fēng)口區(qū)域的煤料充分燃燒，有效提高煤料的置換比。同時，在較高的富氧率條件下，煤氣的產(chǎn)生量也會減少，因而，隨煤氣帶走的熱量損失就會減少。通常來說，富氧率每提高1%，燃料比將下降0.5%。因此，可通過對富氧率進(jìn)行設(shè)定，及時調(diào)整和補(bǔ)充富氧量，來降低燃料比，減少能耗。（4）通過增加爐頂煤氣壓力來降低燃料比。爐頂煤氣壓力沒提高10kPa，燃料比大約降低0.4%。當(dāng)爐頂煤氣壓力增加時，煤氣的流速會降低，同時，在爐內(nèi)停留時間增長，為燃料和煤氣接觸以及熱量傳遞提供了更多的時間，加速了鐵礦石的還原反應(yīng)速率，使反應(yīng)更充分徹底。同時由于煤氣的流動性更加穩(wěn)定，因此，塵灰中帶走的熱量損失也更少，減少了能耗的損失。4.2減少高爐煤氣的能源消耗。由于高爐煤氣的能換消耗主要是受到結(jié)焦時間的影響，因此可以通過縮短結(jié)焦時間來減少高爐煤氣造成的能耗。通常情況下，將配合煤的水分控制在14%以下，可將結(jié)焦時間縮短，穩(wěn)定在18~19h。另一方面，可以通過焦?fàn)t的熱工調(diào)節(jié)，如對空氣過剩系數(shù)α值進(jìn)行調(diào)整，來實現(xiàn)能耗的降低。在使用焦?fàn)t煤氣加熱時，將α值從1.4~1.5降低到1.1~1.3，在使用高爐煤氣加熱時，將α值從1.2~1.3降低到1.1~1.2，使煉焦能耗進(jìn)一步降低。

5冶金生產(chǎn)節(jié)能發(fā)展的建議

從國家角度：（1）合理控制鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模；（2）大力發(fā)展鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。節(jié)約資源，確保我國鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展；有效利用能源，降低生產(chǎn)成本；開發(fā)和應(yīng)用高強(qiáng)鋼材，降低鋼材消費(fèi)量；（3）增大對能源綜合利用的政策扶持力度，增強(qiáng)企業(yè)技改的熱情。從行業(yè)角度：（1）提高鋼鐵行業(yè)準(zhǔn)入條件，堅決杜絕高耗能、高污染、無資源的鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)入；（2）加快鋼鐵企業(yè)聯(lián)合重組，提高產(chǎn)業(yè)集中度，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模效應(yīng)；（3）積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局，改善產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；（4）建立行業(yè)間交流平臺和機(jī)制，定期組織行業(yè)交流學(xué)習(xí)；（5）建立獲取境外先進(jìn)節(jié)能技術(shù)渠道，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)理念。從企業(yè)角度：（1）優(yōu)化鋼鐵品種結(jié)構(gòu)，滿足國內(nèi)外市場需求；（2）加速淘汰落后技術(shù)裝備，實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)代化；（3）增強(qiáng)企業(yè)自主創(chuàng)新能力，不斷開發(fā)新節(jié)能渠道；（4）利用好既有的政策，推廣利用既有的先進(jìn)節(jié)能技術(shù)，如節(jié)能設(shè)備的抵稅政策、節(jié)能技術(shù)先投用后付費(fèi)，以節(jié)約費(fèi)用付技術(shù)費(fèi)用等各種模式，堅決引進(jìn)低溫飽和蒸汽發(fā)電、余熱蒸汽采暖、制冷等技術(shù)，實現(xiàn)綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。

6結(jié)語

我國的“十三五”規(guī)劃中將“綠色發(fā)展”定為國家長遠(yuǎn)發(fā)展和科學(xué)發(fā)展的重要目標(biāo)。鋼鐵企業(yè)應(yīng)積極響應(yīng)國家號召，采取各種節(jié)能技術(shù)措施，不斷提高化石能源的利用率，降低企業(yè)的能源消耗成本，實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，助推鋼鐵行業(yè)健康發(fā)展。

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作者:狄巨偉 錢丹丹 單位:河鋼唐鋼第二鋼軋廠