王 宏，譚起兵

(天津工業(yè)職業(yè)學(xué)院，天津300400)

0 引言

能源問(wèn)題是人類社會(huì)不斷進(jìn)步過(guò)程中的一個(gè)永恒發(fā)展問(wèn)題，隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，人類對(duì)自然能源的消耗量也在不斷加大，加之自然能源自身的不可再生性，所以，能源問(wèn)題已成為困擾全人類的核心問(wèn)題，我國(guó)能源形勢(shì)一樣處于困境，人口基數(shù)大、人均占有率少、能源浪費(fèi)嚴(yán)重等都是我國(guó)能源領(lǐng)域的突出問(wèn)題。 作為鋼鐵大國(guó)，我國(guó)鋼鐵產(chǎn)量一直居于世界前列，鋼鐵生產(chǎn)需要消耗大量的自然能源，所以，推動(dòng)鋼鐵行業(yè)走上節(jié)能減排之路對(duì)于環(huán)境保護(hù)、能源保護(hù)意義重大。 近幾年，我國(guó)針對(duì)鋼鐵行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也提出了不少政策法規(guī)，一定程度上對(duì)鋼鐵冶煉的能源消耗問(wèn)題起到了一定的控制作用，鋼鐵企業(yè)亟待加速調(diào)整企業(yè)結(jié)構(gòu)，積極研究節(jié)能技術(shù)，優(yōu)化行業(yè)格局，推動(dòng)行業(yè)走上綠色、可持續(xù)發(fā)展道路。

1 鋼鐵冶煉系統(tǒng)的節(jié)能問(wèn)題思考

在我國(guó)鋼鐵冶煉系統(tǒng)當(dāng)中，最大的節(jié)能技術(shù)問(wèn)題就是方法單一。 我國(guó)鋼鐵行業(yè)在發(fā)展期間，節(jié)能問(wèn)題廣受社會(huì)各界的重視，盡管行業(yè)一直在提出要走節(jié)能減排的可持續(xù)發(fā)展道路，但在具體的實(shí)踐當(dāng)中，因?yàn)榧夹g(shù)手段、技術(shù)效果等各種因素的限制，鋼鐵行業(yè)的節(jié)能發(fā)展很難取得成效，單一性的節(jié)能技術(shù)還會(huì)使鋼鐵冶煉生產(chǎn)效率被降低。 由此，想要有效提高鋼鐵冶煉的節(jié)能效果并保證一定的生產(chǎn)效率，就需要引入先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，立足于鋼鐵冶煉系統(tǒng)投入大量的資金，積極開(kāi)發(fā)、應(yīng)用現(xiàn)代化節(jié)能技術(shù)。 事實(shí)上，盡管社會(huì)發(fā)展對(duì)鋼鐵的需求量極大，但鋼鐵冶煉行業(yè)的資金效益依然不容樂(lè)觀， 可以說(shuō)，除了技術(shù)問(wèn)題之外，成本資金問(wèn)題也是影響鋼鐵冶煉節(jié)能發(fā)展的一個(gè)重要因素， 從這一點(diǎn)看，鋼鐵冶煉系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用還需要有充足的資金支持，所以，提高鋼鐵冶煉系統(tǒng)的節(jié)能效果，除了要以先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)為支撐，還需要有充足的資金投入作保障。

2 鋼鐵冶煉系統(tǒng)的節(jié)能發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 節(jié)能工作初見(jiàn)成效

近幾年， 因?yàn)閲?guó)家層面對(duì)于鋼鐵行業(yè)的節(jié)能減排問(wèn)題不斷提高重視，且提出了具體的減排指標(biāo)，所以， 在國(guó)家節(jié)能方針的推動(dòng)下， 鋼鐵行業(yè)也快速行動(dòng)、有效落實(shí)，以提高管理水平、積極應(yīng)用新技術(shù)等方式來(lái)優(yōu)化各項(xiàng)指標(biāo)并取得了一些初步的工作成效。 首先表現(xiàn)在鋼鐵企業(yè)紛紛著手建立能源綜合管理體系，節(jié)能意識(shí)已在鋼鐵企業(yè)當(dāng)中充分植入，基于國(guó)家的協(xié)調(diào)布局，鋼鐵企業(yè)的節(jié)能目標(biāo)、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)也較為明確和具體， 鋼鐵企業(yè)需要做的就是協(xié)調(diào)各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)資源，多方把控，全面開(kāi)啟能源改革工作。 其次是鋼鐵行業(yè)對(duì)于先進(jìn)節(jié)能技術(shù)的引入和應(yīng)用工作提高了重視， 開(kāi)始分析影響耗能的主要因素并進(jìn)行針對(duì)性的控制和解決，由此，我國(guó)鋼鐵企業(yè)的綜合耗能也有所下降， 且多數(shù)企業(yè)在生產(chǎn)期間還充分融入了能源回收、二次利用發(fā)展理念，調(diào)查可知，想要進(jìn)一步提高鋼鐵冶煉系統(tǒng)的節(jié)能成效， 先進(jìn)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用是非常重要的。 我國(guó)鋼鐵冶煉系統(tǒng)初步取得的節(jié)能工作成效還體現(xiàn)在鋼鐵企業(yè)環(huán)保指標(biāo)的優(yōu)化方面，比如煙塵排放量、固體廢棄物生產(chǎn)量、粉塵排放量、新水消耗量等指標(biāo)都在不斷優(yōu)化，這足以表示鋼鐵冶煉為環(huán)境帶來(lái)的負(fù)擔(dān)在不斷弱化。 盡管取得了一定的成效， 但目前的鋼鐵冶煉節(jié)能發(fā)展還存在明顯的不均衡問(wèn)題，所以，鋼鐵企業(yè)仍需積極努力，在節(jié)能環(huán)保之路上繼續(xù)開(kāi)拓進(jìn)取。

2.2 與發(fā)達(dá)國(guó)家比仍有差距

上文說(shuō)到我國(guó)鋼鐵企業(yè)的發(fā)展存在不均衡的問(wèn)題，各企業(yè)發(fā)展水平參差不齊，有些企業(yè)的發(fā)展已經(jīng)趕上國(guó)際水平， 但還有很多企業(yè)的發(fā)展與國(guó)外仍存在不小的差距， 這種差距可通過(guò)以下幾個(gè)方面體現(xiàn)出來(lái)：首先是新水的消耗量存在差距，且水資源的利用率也不相同， 這是因?yàn)楦髌髽I(yè)所用到的水資源利用技術(shù)不同；其次是治理程度方面，在國(guó)外，針對(duì)鋼鐵冶煉的污染問(wèn)題會(huì)進(jìn)行大范圍、全過(guò)程地治理，并且有一定的治理深度； 另外一方面是設(shè)備的先進(jìn)程度上的差別，我國(guó)企業(yè)應(yīng)用先進(jìn)設(shè)備的比率較低；最后是發(fā)展理念方面的差距，管理模式、發(fā)展思想都和國(guó)外有一定差距，可見(jiàn)，在節(jié)能減排發(fā)展之路上，我國(guó)鋼鐵企業(yè)需要努力的方面還有很多。

2.3 主要采用技術(shù)節(jié)能的節(jié)能方式

鋼鐵行業(yè)發(fā)展的節(jié)能方法有很多種，其中技術(shù)節(jié)能是最為重要，對(duì)鋼鐵企業(yè)節(jié)能工作所起到的促進(jìn)作用也更加明顯。 技術(shù)節(jié)能能夠很好地控制鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)成本，并且可促進(jìn)企業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整。 想要達(dá)到我國(guó)十三五所提出的鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排目標(biāo)，沒(méi)有技術(shù)的支持是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，所以，鋼鐵企業(yè)的技術(shù)升級(jí)刻不容緩，對(duì)此，企業(yè)首先是要積極引入和推廣先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，因?yàn)槲覈?guó)鋼鐵企業(yè)一直存在能源利用率不高的問(wèn)題，所以，在鋼鐵冶煉的各個(gè)環(huán)節(jié)，都要重視并積極改善這一問(wèn)題；另外是要淘汰落后、高污染、低效能設(shè)備，以新型設(shè)備來(lái)取代，這樣雖然會(huì)加大企業(yè)的成本投入，但能夠很好地提高生產(chǎn)效能，且能夠更好地符合節(jié)能減排發(fā)展要求。

3 鋼鐵冶煉系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

3.1 轉(zhuǎn)爐冶金純凈鋼

轉(zhuǎn)爐純凈鋼技術(shù)不僅能夠充分保證鋼的純凈度，還可以對(duì)鋼種的其他非金屬雜質(zhì)進(jìn)行很好地抑制。當(dāng)前來(lái)說(shuō)，在現(xiàn)代技術(shù)不斷進(jìn)步的同時(shí)，該項(xiàng)技術(shù)各項(xiàng)指標(biāo)也有所提高， 比如要求S 的數(shù)值要低于0.01%，要求N 值要低于20 ppm。 在該技術(shù)中，以科學(xué)設(shè)立模型的方式，結(jié)合高精監(jiān)測(cè)儀器，對(duì)煉鋼爐的熔池進(jìn)行攪拌，可以更加有效的控制和把握轉(zhuǎn)爐的溫度與鋼水成分，減少冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的額外能源消耗，并且可以有效減少吹爐次數(shù)，通過(guò)多個(gè)方面的協(xié)調(diào)來(lái)有效保障節(jié)能減排的成效。

3.2 余熱技術(shù)

在鋼鐵冶煉系統(tǒng)當(dāng)中，燒結(jié)余熱資源是可回收的，燒結(jié)余熱可以在余熱方面進(jìn)行合理應(yīng)用，對(duì)余熱資源進(jìn)行充分利用，可以很好地控制資源浪費(fèi)的問(wèn)題。 目前我國(guó)鋼鐵冶煉系統(tǒng)當(dāng)中紛紛開(kāi)始研究和應(yīng)用燒結(jié)余熱技術(shù)，以期將該技術(shù)成功應(yīng)用于鋼鐵冶煉系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)，使其在發(fā)電環(huán)節(jié)發(fā)揮更大效用。 在我國(guó)鋼鐵冶煉系統(tǒng)中，燒結(jié)余熱技術(shù)都是一項(xiàng)頗受關(guān)注的技術(shù)手段，鋼鐵企業(yè)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的研究步伐從來(lái)沒(méi)有停止，為的是基于該項(xiàng)技術(shù)的支持來(lái)盡可能地節(jié)省冶煉期間的電能消耗。

3.3 二十一世紀(jì)新焦制造技術(shù)

該技術(shù)的應(yīng)用可以大大提高鋼鐵冶煉的生產(chǎn)效率，并且能夠有效保障煤炭資源的利用率。 具體來(lái)說(shuō)，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用就是在焦?fàn)t未裝料時(shí)先進(jìn)行煉焦原料煤的快速加熱預(yù)處理，由此可以很好地保障焦炭質(zhì)量，且可以合理控制并縮短煉焦用時(shí)。 對(duì)比傳統(tǒng)的煉焦技術(shù)來(lái)說(shuō)，該技術(shù)有諸多優(yōu)勢(shì)，比如可以使低品位煤在原料煤炭中的比率得到大幅提高，配比可達(dá)四成左右，相應(yīng)抑制強(qiáng)粘結(jié)性煤的需求量，加強(qiáng)煤炭綜合利用率；其次，該項(xiàng)技術(shù)可預(yù)處理原材料，由此可進(jìn)一步縮短生產(chǎn)時(shí)間，并且可以控制干餾爐的使用數(shù)量，有效控制生產(chǎn)成本和設(shè)備維護(hù)成本；另外，利用該技術(shù)進(jìn)行鋼鐵冶煉時(shí)，可以縮減各類氣體的排放量，可降低粉塵、氮氧化合物排放30%左右， 每年可縮減二氧化碳排放量50 萬(wàn)噸，除了幫助鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能之外還可以對(duì)生態(tài)環(huán)境起到保護(hù)作用。

3.4 煤調(diào)濕技術(shù)

煤調(diào)濕技術(shù)是以加熱裝煤爐的方式來(lái)控制其水分含量，作為預(yù)處理煤技術(shù)中的一種，在該技術(shù)中，不管原料的含水量如何，爐煤水分都可以保證在4.5%-5.5%之間的范圍內(nèi)穩(wěn)定波動(dòng)， 該技術(shù)可以很好地促進(jìn)焦?fàn)t生產(chǎn)效能的提升，節(jié)能效果非?？捎^。 該技術(shù)的應(yīng)用可以對(duì)爐煤水分進(jìn)行控制，保證水分處于合理的范圍內(nèi)， 由此使煉焦所需耗能減少，除此之外，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用還可以有效保證焦?fàn)t生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

3.5 回收發(fā)電技術(shù)

在鋼鐵冶煉期間，高爐爐頂煤氣產(chǎn)生的壓力非常大，若可以在爐頂建立發(fā)電系統(tǒng)，則可以用這些壓力進(jìn)行發(fā)電，對(duì)能量進(jìn)行回收利用。 煤氣回收發(fā)電裝置除了可以基于爐頂煤氣發(fā)電之外，還能夠?qū)崟r(shí)、合理地控制爐頂壓力，可以很好地控制鋼鐵冶煉期間的廢氣排放問(wèn)題，弱化鋼鐵冶煉過(guò)程對(duì)環(huán)境造成的污染。 在安裝期間需要注意的是，為保證技術(shù)的發(fā)電效率，通常需要將干法除塵設(shè)施安裝到發(fā)電裝置當(dāng)中， 這樣可以使單位時(shí)間發(fā)電量得到提高，大大提高發(fā)電效率。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，作為高耗能產(chǎn)業(yè)，鋼鐵產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展一方面在推動(dòng)整個(gè)社會(huì)文明的進(jìn)程，另一方面也為社會(huì)帶來(lái)了較大的環(huán)境負(fù)擔(dān)，很大程度上限制了社會(huì)的綠色發(fā)展進(jìn)程。 十三五期間，我國(guó)針對(duì)鋼鐵企業(yè)的發(fā)展提出了具體的節(jié)能減排指標(biāo)，怎樣通過(guò)技術(shù)更新的方式來(lái)提高鋼鐵行業(yè)的節(jié)能效果，這是所有鋼鐵企業(yè)都需要高度重視、深入研究的問(wèn)題。 近幾年，在進(jìn)行技術(shù)改革的基礎(chǔ)上，我國(guó)鋼鐵企業(yè)已經(jīng)取得一定的綠色發(fā)展成果，但整體上看仍存在均衡性不足的問(wèn)題，諸多新技術(shù)還有待進(jìn)一步推廣應(yīng)用，鋼鐵行業(yè)的節(jié)能減排之路還有很長(zhǎng)。