晏輕 國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專(zhuān)利局專(zhuān)利審查協(xié)作廣東中心

在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中，鋼鐵使用量占比是社會(huì)發(fā)展程度的重要衡量，鋼鐵冶金行業(yè)的作用不言而喻。鋼鐵冶金行業(yè)占比較高，一方面是目前存在眾多生產(chǎn)廠家，另一方面是各生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)工藝存在差別。如何對(duì)能源消耗增加的工序進(jìn)行節(jié)能減排，達(dá)成國(guó)家低碳節(jié)能的目標(biāo)，需要鋼鐵冶金企業(yè)大量實(shí)踐和分析。

一、鋼鐵冶金企業(yè)節(jié)能意義

鋼鐵冶金行業(yè)本身就是一個(gè)高污染、高能耗的行業(yè)，這些行業(yè)在國(guó)家日益提高的環(huán)保政策下，越來(lái)越需要進(jìn)行生產(chǎn)工藝創(chuàng)新、優(yōu)化工藝方案，提高能源利用效率，降低污染物生成和排放。同時(shí)由于這個(gè)行業(yè)也是一個(gè)日益競(jìng)爭(zhēng)激烈的行業(yè)，需要在保障質(zhì)量的情況下不斷提高生產(chǎn)效率，降低企業(yè)制造成本。而行業(yè)的節(jié)能減排正是可以達(dá)成這一目標(biāo)的方法之一。因此為了保證企業(yè)在行業(yè)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)健康有序發(fā)展，鋼鐵冶金企業(yè)需要持續(xù)走節(jié)能的可持續(xù)發(fā)展道路[1]。

二、工藝中能耗因素

（一）燃料配比

鋼鐵生產(chǎn)工藝中每個(gè)過(guò)程都會(huì)帶來(lái)一定量的能源消耗，而不同過(guò)程的能源消耗則明顯不同。例如，在鋼鐵冶煉過(guò)程中，焦炭比，煤炭比，煤氣和高爐鼓風(fēng)能耗分別占總能耗的50%，20%，10%和5%。

（二）高爐煤氣影響

煤炭在焦化過(guò)程中，高爐煤氣的應(yīng)用比例非常高，占比超過(guò)10%[2]。在實(shí)際生產(chǎn)中，高爐煤氣的消耗量與煉焦時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)。通常，焦化時(shí)間越短，高爐煤氣消耗越少，但是焦?fàn)t設(shè)備的不利影響越嚴(yán)重。煙道氣中有一定量的余熱?；厥沼酂嵋矊⒂绊懣偸杖搿？梢钥闯?，在焦化過(guò)程中焦化時(shí)間必須進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而降低高爐煤氣的應(yīng)用，達(dá)到降低能耗的目的。

（三）余熱利用技術(shù)應(yīng)用

科技發(fā)展也快速推動(dòng)了鋼鐵冶金行業(yè)節(jié)能減排的進(jìn)步，通過(guò)采用余熱利用技術(shù)，大中型企業(yè)能源利用率提高，大大降低了單位鋼鐵生產(chǎn)的綜合能耗。但仍然存在著中低溫廢熱的利用效果不好，基本都直接排入大氣，約50%的余熱沒(méi)有得到充分利用。

三、鋼鐵冶金未來(lái)節(jié)能方向

（一）優(yōu)化燃料比

第一，加強(qiáng)燃料質(zhì)量控制，通過(guò)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)手段結(jié)合人工巡檢，可以保證燃料符合要求。為了實(shí)現(xiàn)燃料充分燃燒，必須進(jìn)行燃料比例優(yōu)化，控制燃料箱的形狀，嚴(yán)格控制篩選過(guò)程，降低粉末的產(chǎn)生。

第二，應(yīng)該適當(dāng)?shù)奶岣哌M(jìn)風(fēng)溫度，當(dāng)風(fēng)溫較高時(shí)，燃料燃燒效率可以提高。但是也不能過(guò)分提高風(fēng)溫，風(fēng)溫過(guò)高會(huì)危及系統(tǒng)安全，應(yīng)將風(fēng)溫控制在1300度以下[3]。

第三，應(yīng)該增加富氧率。通過(guò)提高富氧率，可以降低燃料比，達(dá)到節(jié)能目的。

最后，增加頂部氣體壓力。氣體壓力增加可以保障氣體流動(dòng)性，使得粉末量減少，氣流更加穩(wěn)定，降低燃料損失。

（二）降低煤氣消耗

煤氣消耗與焦化時(shí)間有關(guān)，為了降低煤氣消耗，需要控制優(yōu)化焦化時(shí)間。為了優(yōu)化焦化時(shí)間，需要調(diào)整煤的水分，或者調(diào)整熱處理過(guò)程。一般以調(diào)整過(guò)量空氣系數(shù)為首選，過(guò)量空氣系數(shù)一般選取1.1-1.3為宜。

（三）加強(qiáng)余熱利用

應(yīng)對(duì)余熱利用更加重視，這項(xiàng)技術(shù)不僅能提高能源利用效率，還能減低熱量排放，減少水污染，同時(shí)還能降低企業(yè)運(yùn)行成本[4]。

四、節(jié)能技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐

（一）燒結(jié)過(guò)程余熱技術(shù)應(yīng)用

在燒結(jié)過(guò)程中，通過(guò)優(yōu)化燒結(jié)機(jī)上的冷卻器設(shè)計(jì)，使得系統(tǒng)漏風(fēng)量降低為零，保障氣體固體充分接觸，使得余熱利用效率提高30%以上。

（二）低溫余熱供熱

鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程會(huì)通過(guò)能源來(lái)提供驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)產(chǎn)生大量低溫余熱，這部分低溫余熱要通過(guò)能源梯級(jí)利用的手段加以利用，可以將低溫?zé)嵩从米髅裼霉豳Y源。

（三）熱效率提升技術(shù)

結(jié)合已有爐型結(jié)構(gòu)、用途，合理選擇和調(diào)整燃燒設(shè)備，也是一種提高熱效率的手段，可以達(dá)到節(jié)能的母的。比如，可以通過(guò)采用高溫空氣蓄熱燃燒技術(shù)替代傳統(tǒng)加熱爐，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能率提高40%以上。

（四）電機(jī)節(jié)能

在鋼軋制過(guò)程中，會(huì)采用大量的電機(jī)設(shè)備，注入風(fēng)機(jī)、水泵等。為了節(jié)約能源，可以采用變頻模式，避免能源過(guò)度浪費(fèi)，產(chǎn)生較大的瞬時(shí)電量，這樣可以減少電路損耗，節(jié)能率可以提高20%以上。

五、結(jié)論

鋼鐵冶金行業(yè)具有能源利用量大，污染物排放多的特點(diǎn)，在新的節(jié)能環(huán)保政策下，需要進(jìn)行充分的技術(shù)創(chuàng)新和改革，以達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。其中燃料比例、高爐煤氣焦化、余熱利用技術(shù)等是鋼鐵冶金行業(yè)節(jié)能效率的重要影響因素，結(jié)合這些因素的改進(jìn)，如優(yōu)化燃料比例、減少焦化時(shí)間、采用新型余熱技術(shù)等，可以有效提高行業(yè)能源利用效率，節(jié)約成本，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。