炼铁系统节能减排技术的现状和发展

炼铁系统节能减排技术的现状和发展

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河北钢铁集团承钢公司（生产计划部）067002

摘要：炼铁工业是一种高能耗的行业，在整个炼铁过程中排放的污水和废气。因此，必须在炼铁系统中实施节能减排技术，降低炼铁系统地能源消耗，尽可能地降低炼铁可能带来了污染。因此，本文主要针对当前我国炼铁系统的污染现状，针对如何进行炼铁系统的节能减排提出自己的一些意见与建议，希望可以促进我国炼铁事业的健康可持续发展

关键词：炼铁系统；节能减排；优化；节能

引言

近年来，随着我国科学经济的不断发展，我国钢铁工业也取得了很大的发展，在很长一段时间之内，我国钢铁的产量以及消费数量都位于世界第一。但是钢铁工业是一个高污染的行业。根据相关数据显示，钢铁的能源消耗占据全国能量消耗的1/6。同时，炼铁在生产过程中产生的废水和粉尘等在全国污染排放量上排名也非常靠前。因此，我国一直采取措施降低能源资源地消耗，控制二氧化碳的排放。因此，节能减排技术应运而生。但是当前我国炼铁系统的能源消耗距离国家的要求还存在很长一段距离。在当前环境压力愈加严峻地背景之下，钢铁工业节能减排地还有较长的一段路要走。

一、炼铁系统节能减排现状

当前，随着人类活动的逐渐频繁，全球变暖地趋势已经无法阻止。在地球可以承受地范围之内，依靠二氧化碳可以完成内循环。但是随着现代工业的发展，地球上二氧化碳地排放已经远远超出地球本身的内循环能力。现阶段，世界上的许多国家都认识到二氧化碳增多带来了影响，重视发展低碳经济，减少大气污染，治理环境。通过发展低碳经济，可以利用能源，降低气体污染效果。此外，我国还加大了清洁能源地开发，使用清洁能源取代传统能耗排放量大的能源。对于钢铁系统来说，必须加快制定系统的政策，抢占市场先机，而不是被动地应对环境带来地变化。同时，还应当加大科技资源的整合，研究更核心地炼铁技术。从当前我国关于炼铁系统的相关政策来看，相关部门正在推进低碳来代替能源开发研发的相关工作。因为我国当前的能源消费模式并不占据主导优势。因此，我国就应当先发制人，加大力度研究低碳产品，推进低碳经济的快速发展，提高我国的国际竞争能力。从而研究新技术逐渐适应现代政策以及炼铁技术的发展变化，促进炼铁企业的可持续发展。

二、炼铁系统节能减排的必要性

（一）炼铁系统污染严重，能耗高

作为我国国民经济的重要支柱产业，各个行业的发展都离不开钢铁的支持。因此，我国钢铁工业的发展一直处于昂然向上的状态，但是钢铁行业产生大量的污染，对于人类生存的环境造成了非常严重地破坏。在发展低碳经济的背景下，国家已经开始重点治理以钢铁行业为主的高污染的企业。但是当前，钢铁工业要想达到我国关于节能减排地规定还有很长一段距离，因此，必须做好节能减排工作的落实，制定针对性地的措施，促进炼铁系统的可持续发展。

（二）二氧化碳排放量大

与发达国家相比较，我国钢铁行业一直受到污染的影响，我国长期承受国际上的压力。虽然我国钢铁工业已经采取了相关措施开展节能减排工作。但是如果不改变传统能源消耗地模式，必然不能实现理想的节能效果。当前，我国二氧化碳地排放量一直居高不下。因此，必须寻找新的工艺解决目前地这种问题。我国相关部门已经提出使用科技支撑计划的项目。改造大型钢铁企业的技术工程，设计大型焦炉能源转换，实施干法粒化来回收余热等先进地科学技术，全面提高钢铁工业的技术水平。

三、完善炼铁系统节能减排技术的相关措施

（一）烧结工序的节能

烧结工序中，热烧结矿显热和烧结主烟道烟气显热具有较高的回收利用价值，是烧结节能降耗的重要途径。同时，烟道废气的资源化循环利用，可降低粉尘、SO2、NOx的排放量，达到超低排放的标准。当前，大部分炼铁企业采用提高的料层的厚度和分加燃料，改善固体燃料的烧结条件、偏析布料以及双层配碳烧结、提高混合料的温度等方式降低能源的消耗。比如料层的厚度，实践证明，烧结料层的厚度对于降低能耗有着很大的关系，研究证明，通过提高料层的厚度，可以充分发挥烧结过程的自动蓄热功能，从而有效地降低烧结材料中的固体燃烧用量。

（二）高炉工序的节能

高炉工序的节能，除了在工艺技术指标方面进行优化，提高入炉品位、降低综合燃料比外，高炉煤气的利用、高炉渣的显热、热风炉烟气的显热等具备回收利用的条件，可实现节能降耗目标。高炉煤气主要采取均压煤气回收利用技术、余压透平发电装置（即TRT）等进行利用，1座2500m3高炉可实现高炉煤气回收1700m3/吨铁，月TRT发电量850万KWt/月以上。高炉渣的显热主要通过介质换热法转化成电能或热能，但是效率较低。后续高炉渣的利用发展方向将是“以水淬渣工艺为基础的炉渣显热利用技术”或“高炉渣显热干式回收技术”，前者实现高炉渣热能的再利用，又能使处理后的高炉渣性能满足作为水泥原料的要求。后者更加的节水与环保，在技术上要支撑和兼顾高效回收热量和高炉渣的后续利用两方面。高炉热风炉烟气显热的利用主要是供高炉喷煤制粉干燥使用以及换热取暖，可节约干燥机的煤气消耗，年经济效益在600万元以上。

另外，过去落后地设备已经不能满足炼铁系统的发展需要，因此，为了提高炼铁系统的生产效益，提高铁水生产的效率，减少环境污染，必须在炼铁系统中安装大型的机器设备。根据相关资料显示，先进高炉要远比落后地高炉节省将近45kg/t的二氧化碳排放量。此外，落后地系统与设备不仅消耗能源高，而且回收程度不高，一旦发生污染很难得到及时处理。随着现代高炉设备的逐渐应用，炼铁系统二氧化碳地排放量正在逐渐降低。

（三）降低二氧化碳地排放

在炼铁系统当中，铁矿石会在焦炭和煤粉的作用下成为铁水，铁水可以在很大程度上维持炼铁系统在能量平衡。除了铁水之外，碳也是炼铁工业中必不可少地元素之一。在炼铁的过程中以及铁还原的过程中，焦炭和煤粉以及铁矿石会产生化学反应，而炼铁工序中二氧化碳的产生量高达91%。因此，炼铁系统要想达到减排地目的，就需要减少炼铁工序中二氧化碳地产生量。比如可以使用液态低温炼铁技术。液态炼铁低温技术可以在低温的环境下，最大程度地还原铁矿石，降低炼铁过程中的能源消耗，达到无焦化炼铁的目的。当前，世界上液态的低温炼铁技术最先进的国家是日本，日本利用造铁技术，重新处理铁矿石，降低高炉能源消耗的50%，最大程度减少二氧化碳地排放数量。除了使用液态低温炼铁技术之外，还可以寻找碳能源地替代物，减少炼铁系统之中二氧化碳的排放。比如可以使用天然气和高炉喷吹技术、氢替代物。当前这些技术在炼铁系统之中的应用还不是特别普遍，但是相信未来随着高炉应用技术的逐渐提高，可替代能源问题将会得到更好地解决与保障。

四、结语

综上所述，炼铁系统在生产过程中应当积极地实施节能减排地技术措施，降低炼铁过程中污染的排放，加快建立资源节约型和环境友好型的社会，从而为建立无污染地社会做出贡献。此外，炼铁企业还应当积极关注国家的相关政策变化，贯彻落实节能减排技术，不断更新炼铁的技术，淘汰传统地炼铁设备，安装大型炼铁设备，突破传统节能减排技术与炼铁企业之间的矛盾，切实提高企业的经济效益，促进炼铁企业未来的可持续发展。

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