1、鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排技術(shù)及綜合治理的有效途徑鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排技術(shù)及綜合治理的有效途徑摘要：鋼鐵工業(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和實現(xiàn)新興工業(yè)化的支柱產(chǎn)業(yè)，同時也是能源消耗和大氣污染物排放大戶，是我國節(jié)能減排工作的重點。調(diào)查了我國目前鋼鐵行業(yè)能源消耗及污染物排放的實際情況，分析與國際先進 水平在技術(shù)應(yīng)用方面的差距，并計算節(jié)能潛力，從技術(shù)的可行性和節(jié)能減排效果的角度，有針對性地提岀當(dāng)前我國 鋼鐵行業(yè)應(yīng)優(yōu)先采取的節(jié)能減排具體措施。關(guān)鍵詞：鋼鐵工業(yè)；節(jié)能減排；技術(shù)；應(yīng)用The Tech nolgies of ENERG Y CONSERVATION AND EMISSION REDUCTION IN IR

2、ON AND STEEL INDUSTR Y AND THEIR APPLICATION IN CHINAAbstract:Iron and steel industry is an important basis for China national economy and a mainstary toachieve a new industrialization, also the major consumer of energy and the source of air pollutantemissions ，the key to China nergy conservation an

3、d emission reduction work. This paper investigated the reality ofcurrent energy consumption and pollutant emissions ，analyzed the technology gap from international advanced level ，calculated the potential ， and proposed the specific technical measures that should be first taken from the feasibility

4、and effects.Keywords: iron and steel industry; energy conservation and emission reduction; technology; application1. 刖言近年來，中國鋼鐵工業(yè)處于高速增長階段 ，全國鋼產(chǎn)量年均增長25%以上。2006年我國粗鋼產(chǎn)量超 過4億噸。近10年來鋼鐵冶金能源消費量占全國總能源消費量的比重一直在12%15%之間，鋼鐵工業(yè)單位增加值能耗是全部工業(yè)能耗平均值的3倍以上。鋼鐵生產(chǎn)在消耗能量的同時大量排放CO2 COSO2 NO等有害氣體。因此，減少鋼鐵生產(chǎn)的能耗不僅能保護自然生態(tài)，還能有效地減少

5、對環(huán)境的污染。面對“十一五”期間單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20%左右，主要污染物排放總量減少 10%的約束性指標(biāo)，鋼鐵工業(yè)有效地進行節(jié)能減排 ，是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇。節(jié)能減排問 題關(guān)系到冶金企業(yè)的切身經(jīng)濟利益，是冶金企業(yè)生死存亡的關(guān)鍵問題。2. 冶金企業(yè)節(jié)能生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)狀及生產(chǎn)工藝節(jié)能減排隨著我國鋼產(chǎn)量的增加，鋼鐵業(yè)的技水裝備水平也在不斷提升，重點大中型鋼鐵企業(yè)的主體裝備已達(dá)到或接近國際先進水平。干熄焦、高爐噴煤、爐外精煉、薄板坯連鑄-連軋等環(huán)境友好型工藝技術(shù)也得到推廣和應(yīng)用。但在能源有效利用方面，國內(nèi)和國外先進的冶金企業(yè)還存在著較大的差距，這種差距主要體現(xiàn)在鋼鐵生產(chǎn)的各個

6、工序上，具體數(shù)據(jù)見表1。表1各工序消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤單位：kg/ t指標(biāo)燒結(jié) 燒結(jié)焦化煉鐵轉(zhuǎn)爐電爐熱軋冷軋綜合中國企業(yè)661424662721093100791國際先進企業(yè)59128438-91994880655差距11%19%5%133%5%48%20%14%從表1中可以看出國內(nèi)和國外先進冶金企業(yè)的綜合能耗差距雖然只有14% ,但個別工序能耗指標(biāo)差距較大，存在一定的挖潛降耗潛力。目前鋼鐵行業(yè)主要通過新技術(shù)的應(yīng)用、工藝改進、設(shè)備改造等 技術(shù)措施，以及對原來廢棄資源的綜合利用等措施，來降低能耗，保護環(huán)境，采用的主要措施如下：(1) 生產(chǎn)設(shè)備大型化煉鋼設(shè)備大型化，采用先進的生產(chǎn)工藝，單爐出鋼量大，減少冶

7、煉爐次，既減少大量產(chǎn)生污染 物的兌鐵水、加料和出鋼等生產(chǎn)過程，因此可大幅降低產(chǎn)生污染物的可能性；同時也降低了吹損， 還達(dá)到節(jié)約金屬料的目的。(2) 精料和少渣冶煉技術(shù)采用鐵水預(yù)處理、“雙聯(lián)”冶煉、擋渣出鋼、濺渣護爐等技術(shù)，有利于縮短冶煉周期，降低石 灰、白云石、鐵合金、耐火材料等原材料消耗，減少渣量，降低出鋼溫度，提高金屬回收率，達(dá)到 提高煉鋼生產(chǎn)效率，節(jié)能降耗的目的，同時還可以有效減少末端污染物的產(chǎn)生。(3) 蓄熱式鋼包烘烤技術(shù)鋼水罐和中間罐烘烤是煉鋼系統(tǒng)各廠的煤氣消耗大戶。蓄熱式鋼包烘烤器采用封閉式烘烤方 式，利用高頻換向閥使高溫?zé)煔馀c助燃空氣和煤氣在蓄熱體內(nèi)交替通過，相互間進行充分的熱交

8、換,從而使助燃空氣和煤氣預(yù)熱到 1000 C左右、排煙溫度降低到 150 C左右。相對普通鋼包烘烤器而言， 蓄熱式鋼包烘烤器具有以下優(yōu)點：可大幅度節(jié)約燃料；提高鋼包溫度，降低煉鋼能耗；縮短烘烤時 間；可以燃燒劣質(zhì)燃料；提高包襯壽命；降低 CO NO薄有害氣體的排放量。(4) 轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼轉(zhuǎn)爐工序負(fù)能煉鋼是指從轉(zhuǎn)爐兌鐵加料到出鋼過程，轉(zhuǎn)爐消耗的氧氣、氮氣、焦?fàn)t煤氣、水、 電和蒸汽等能源，與回收的轉(zhuǎn)爐煤氣、蒸汽之差為負(fù)值。煉鋼廠全工序負(fù)能煉鋼是指煉鋼廠從高爐 熱鐵水進廠到生產(chǎn)出合格鋼坯涉及的所有生產(chǎn)工序(包括鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐煉鋼、精煉、連鑄、除 塵及水處理等所有煉鋼輔助工序)消耗的能源與回收的轉(zhuǎn)爐

9、煤氣、蒸汽之差為負(fù)值。(5) 轉(zhuǎn)爐煤氣回收利用轉(zhuǎn)爐煉鋼周期中從把氧氣吹入轉(zhuǎn)爐熔池到停止吹氧的過程為吹煉期，在轉(zhuǎn)爐吹煉開始前煤氣回收罩下降蓋住爐口，將抽出的煙氣全部送煤氣回收系統(tǒng)除塵，吹煉結(jié)束后，煙罩提起，風(fēng)機進入低 速待機狀態(tài)。煙罩收集的煙氣溫度約1450 C,煙氣成分在吹煉過程中是不同的，CO含量最高時為CO 72.5 %、H2 3.3 %、CO216.2%，此時為轉(zhuǎn)爐煤氣回收期，回收的煤氣經(jīng)除塵后通過煤氣管網(wǎng)送 往煤氣柜，經(jīng)煤氣加壓機送往各用戶。非回收期的煙氣由切換閥切換至煙囪，點火放散排放。轉(zhuǎn)爐 煤氣回收，不僅可以大幅降低煉鋼能耗，而且可以大大減少煉鋼的污染物排放(包括溫室氣體)的 排放

10、。(6) 余熱回收利用轉(zhuǎn)爐煙氣余熱回收一一轉(zhuǎn)爐一次煙氣為高溫?zé)煔猓谂c二次煙氣混合降溫進入除塵系統(tǒng)前，用汽化冷卻裝置對煙氣進行降溫，同時產(chǎn)生大量蒸汽，利用余熱鍋爐回收這部分蒸汽的物理熱。由 于余熱鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽壓力普遍波動在1.02.6MPa，煉鋼廠內(nèi)部使用蒸汽的壓力可達(dá)到3.5MPa，余熱鍋爐回收的蒸汽不能滿足要求，造成蒸汽放散。為了充分利用煉鋼轉(zhuǎn)爐回收的蒸汽， 采用優(yōu)化轉(zhuǎn)爐設(shè)計、提高蒸汽壓力、同時將剩余蒸汽送電廠等措施，以保證轉(zhuǎn)爐煉鋼回收的蒸汽得 到全部利用。電爐煙氣余熱回收一一電爐冶煉所產(chǎn)生的一次高溫?zé)煔膺M入除塵系統(tǒng)前，采用汽化冷 卻裝置對煙氣進行降溫時產(chǎn)生大量蒸汽，利用余熱鍋爐回收

11、這部分蒸汽的物理熱。由于汽化冷卻煙 道各段電爐煙氣溫度不同，故設(shè)置不同的換熱面，以充分回收高、低溫?zé)煔獾臒崃俊?7) 廢鋼分揀預(yù)處理技術(shù)通過對廢鋼進行分選，最大限度地減少含油脂、油漆、涂料、塑料等有機物廢鋼的入爐量，并 對分選出的含有機物廢鋼另行加工處理，即可從源頭減少電爐工序二噁英的生成量。(8) 廢鋼預(yù)熱在電弧熔化廢鋼前，利用電爐廢氣的顯熱和化學(xué)熱能預(yù)熱廢鋼，從而節(jié)省了能量。結(jié)合廢鋼預(yù) 熱的豎爐電弧爐是將傳統(tǒng)的爐外廢鋼預(yù)熱裝置移到爐子上部，進行爐內(nèi)廢鋼預(yù)熱，充分進行二次燃 燒化學(xué)能的轉(zhuǎn)換和高溫爐氣的物理余熱回收并過濾煙塵。該技術(shù)有以下優(yōu)點：廢鋼熔化前得到預(yù)熱，縮短了熔化時間；降低了輸入功率

12、，提高了爐子的生產(chǎn)率；金屬收得率有所提高；節(jié)省了電極和耐 火材料；減少了環(huán)境污染。（9）連鑄坯熱送熱裝技術(shù)連鑄坯熱送熱裝工藝是把連鑄機生產(chǎn)出的熱鑄坯切割成一定尺寸后，在高溫狀態(tài)下，直接保溫 送軋鋼廠或直接送加熱爐加熱后軋制的一種生產(chǎn)工藝。連鑄坯熱送熱裝分為熱送裝爐軋制和直接裝 爐軋制兩種，現(xiàn)階段以前者為主。連鑄坯熱送熱裝分為熱送裝爐軋制和直接裝爐軋制兩種。由于直接裝爐軋制涉及鋼材 的品種、規(guī)格、連續(xù)化生產(chǎn)、交貨期等一系列因素，生產(chǎn)組織難度較大，現(xiàn)階段，我國連 鑄坯熱送熱裝主要以熱送裝爐軋制為主。相對于連鑄坯冷裝工藝而言，采用連鑄坯熱送熱裝技術(shù)（入爐鑄坯溫度400700 C）后，可節(jié)能約35%

13、（資料表明，連鑄坯入爐溫度為500C時，可節(jié)能0.25X 106kJ/t;入爐溫度 為600C時，可節(jié)能0.34X 106kJ/t；溫度為800C時，可節(jié)能0.514X 106kJ/t），加熱爐產(chǎn)量可 提高約20%30%,金屬收得率可提高0.5%1.0%，縮短生產(chǎn)周期在80%以上，同時可改進 產(chǎn)品質(zhì)量，提高成材率0.5%1.5%，其節(jié)能降耗、增產(chǎn)提質(zhì)等對鋼鐵企業(yè)降本增效的效果 十分顯著。該技術(shù)充分利用連鑄坯的顯熱，實現(xiàn)了節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本、提高成材率、縮短生 產(chǎn)周期和優(yōu)化產(chǎn)品性能的目的。（10）串級用水技術(shù)串級用水是指根據(jù)用戶對水溫、水質(zhì)的不同要求，將上一工序的廢水轉(zhuǎn)送到可以接受的生產(chǎn)過 程或系統(tǒng)中使用的串聯(lián)供水技術(shù)。該技術(shù)可以減少水處理設(shè)施、節(jié)省占地、節(jié)約能源、減少或消除 污染，是水處理中最簡潔、最經(jīng)濟、最科學(xué)的一種技術(shù)。3結(jié)論我國實現(xiàn)工業(yè)化需要強大的鋼鐵工業(yè)支撐，大力發(fā)展冶金企業(yè)的節(jié)能減排生產(chǎn)技術(shù)不但是保持鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要，更是保護人類生存環(huán)境、建設(shè)和諧社會的需要。目前，冶金行業(yè)的資源利用方式已由單純的“資源-產(chǎn)品-廢棄物”的單項式直線過程，轉(zhuǎn)向了 “資源-產(chǎn)品-廢棄物-再生 資源”的循環(huán)再利用方式。在煉鐵、煉鋼、軋鋼系統(tǒng)的能耗、高性能鋼鐵材料研究、廢棄處理利用 等方面，節(jié)能工藝新技術(shù)和裝備也得到了