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钢铁冶金清洁生产工艺分析

摘要:在钢铁冶金产业中,清洁生产已经成为主流生产模式,尤其是钢铁冶金生产本身对环境会造成较大的污染,且消耗能量较多,与清洁生产模式的基本要求不符。在钢铁冶金生产中推行清洁生产工艺,提高该工业的环保性,是钢铁冶金产业关注的重点。结合相关参考文献,对钢铁冶金清洁生产中的新工艺加以分析与探讨,以期进一步提高该产业的生产清洁性能。

关键词:钢铁冶金;清洁生产;能源结构;生产工艺;二次利用

1调整能源结构

对于钢铁冶金生成工业而言,最为显著的特点是消耗的能源较多,且整个生产工艺的环保性能较差。因此,在钢铁冶金生产过程中应用新型的清洁生产模式,对整个生产结构路径进行科学合理的调整是解决上述问题的重要基础。目前,在实际的钢铁生产过程中,传统的生产结构往往是原始材料的成本量几乎占据了整个能源消耗总量的70%以上。要想进一步解决钢铁冶金生产工艺环境性较差的问题,进一步提升生产技术的清洁性能,就必须要对当前的生成结构进行科学有效的调整,要优化生产结构比例。在实际的生产比例调整过程中,应首先调整炉料结构,落实精细化进料原则,使炉料结构能够从多个角度进行优化与改良,进一步提升进料的精确度。革新炉料的结构,对高炉熟料的比例进行提升,使炉料的实际进料比例变得更加精细化,从而为钢铁冶金清洁生产工艺奠定良好的物质基础。需要注意的是,要想达到上述目的,还要钢铁冶金企业的各个部门协作配合。在钢铁冶金生产过程中应用富氧高煤量喷吹技术能够满足上述需求,使消耗的能源大大降低,进一步实现能源结构的优化。现如今,全球面临着能源逐渐枯竭的问题,随着经济建设的不断发展,环境污染问题也越发突出。因此,在钢铁冶金生产过程中寻找不同的能源形式代替传统的煤炭资源,已经成为全球的重任。在实际的钢铁冶金过程中,废物燃烧同样可以给钢铁的冶金生产提供一定的热量。在实际的生产过程中,工作人员应加强对替代能源的研究,采取更加科学合理的路径,利用新型能源和废物进行生产,进一步降低钢铁冶金企业的成本,对社会生产加以平衡,既减少了对资源的浪费,还能在源头消除对环境的污染,实现环境保护,促使钢铁冶金产业的可持续发展。

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。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。

3二次利用生产废物

在钢铁冶金的实际过程中,煤气、粉尘等污染性废弃物的出现,是不可避免的。这些废弃物极为吸热,在实际的钢铁冶金过程中,几乎占据了总体耗能的35%以上,并且在其他的生产环节中也会产生大量的剩余能源。要想对生产废物进行二次利用,就必须要合理利用这些剩余能源,达到有效节约钢铁冶金生产能源的根本目的,还能进一步提升钢铁冶金生产工艺的清洁性,符合国家对可持续发展以及转型升级的迫切需求。TRT技术主要是指在高炉煤气中,将存在的热能直接转换成为机械能,并利用相关的机械设备对这些能源加以回收。将TRT技术应用于钢铁冶金生产中,基于需求能源供给,该技术还能额外为鼓风机系统提供30%左右的能量,不仅满足了能源的二次利用,也进一步提高了钢铁冶金工艺的环保性能,使炉顶技术得到了有效优化。干熄焦工艺是在鼓风机中导入惰性气体,使其发生热量交换。该工艺技术在钢铁冶金工艺中的应用,一方面能够有效提高对高温焦炭的冷却程度,另一方面,惰性气体还能吸收大量的热。该技术不仅大大降低了钢铁冶金在生成过程中对水量的需求,还降低了钢铁冶金生产过程中有害气体的排放,改善了生产环境,实现了环境保护的根本目的。干式成粒法是一种处理高炉渣的全新技术,目前被广泛应用在高炉渣、炼钢渣和有色金属冶炼渣的处理上。这是因为钢铁冶金生产根本无法离开炉渣,而炉渣虽然是生产过程中得到的废弃物,但也是生产过程中的中间产品。为了加强二次利用,相关科研人员加强了对各种冶金渣的研究利用。其中干式成粒法的出现为冶金渣的处理提供了全新的新思路,能够将渣及其含有的热能综合利用,目前在国内外实践中都已经取得了成功。

4结语

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。

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作者:张君 单位:营口京华钢铁有限公司

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