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1、新技術(shù)和新工藝在鋼鐵冶金清潔生產(chǎn)中的應(yīng)用如今,能源問題日益嚴(yán)峻,鋼鐵冶煉耗能逐漸加大,面對(duì)鋼鐵企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,國內(nèi)外鋼鐵企業(yè)不斷開發(fā)應(yīng)用新技術(shù)新工藝,推行鋼鐵冶金行業(yè)的清潔生產(chǎn),在能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、冶金工藝優(yōu)化以及廢棄物綜合利用方面收到了良好的效果,實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益協(xié)調(diào)統(tǒng)一.本文重點(diǎn)介紹了高爐廢塑料噴吹、干熄焦、高爐煤氣余壓透平發(fā)電等一系列新技術(shù)新工藝的應(yīng)用.經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人類社會(huì)的不斷進(jìn)步,使人們的生活水平不斷提高,各種基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善,但面對(duì)日趨惡化的環(huán)境、日趨短缺的資源,我們不得不對(duì)過去的經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程進(jìn)行反思,徹底改變長期沿用的大量消耗資源和能源的粗放式發(fā)展模式,推
2、行行業(yè)的清潔生產(chǎn),才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展.鋼鐵冶金企業(yè)是高能耗、高污染的企業(yè),推行清潔生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的必由之路.在眾多清潔生產(chǎn)的措施中,新技術(shù)和新工藝的開發(fā)應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)這種目的關(guān)鍵因素和有效途徑.近年來,許多國家圍繞著清潔生產(chǎn)不斷地開發(fā)出了許多新技術(shù)和新工藝,帶來的結(jié)果是能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整、工藝的優(yōu)化革新和廢棄物的綜合利用,收到了可觀的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益.1能源結(jié)構(gòu)調(diào)整能源密集、能源消耗大是鋼鐵冶金生產(chǎn)的主要特點(diǎn)之一.推行清潔生產(chǎn)需要調(diào)整能源結(jié)構(gòu):一方面采用新技術(shù)工藝改革原有資源和能源的比例結(jié)構(gòu);另一方面開發(fā)應(yīng)用替代能源.1.1能源和資源比例結(jié)構(gòu)調(diào)整在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中,在鐵前
3、系統(tǒng)的成本和能耗占企業(yè)成本和能耗的70%左右,作好這一環(huán)節(jié)的資源和能源比例結(jié)構(gòu)調(diào)整有重要意義.對(duì)于這一環(huán)節(jié),一切圍繞高爐生產(chǎn)展開.首先,鐵前認(rèn)真貫徹精料方針,不斷優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)人爐料“高、凈、勻、穩(wěn)”.提高高爐熟料比,保證高爐全精料人爐,改善高爐爐料結(jié)構(gòu),為高爐增產(chǎn)、節(jié)焦提供了物質(zhì)基礎(chǔ).相應(yīng)地,焦化廠提高焦碳質(zhì)量、穩(wěn)定尺寸、降低灰分,燒結(jié)廠降低燒結(jié)礦的含粉率,穩(wěn)定堿度、提高人爐礦品位;煉鐵廠不斷優(yōu)選礦種、開發(fā)合理經(jīng)濟(jì)的爐料配比,取消熔劑人爐,鐵水爐前就地實(shí)施脫硅、脫硫、脫磷的“三脫”技術(shù),提高鐵水質(zhì)量保證煉鋼工序?qū)崿F(xiàn)精料.如安陽鋼廠爐料結(jié)構(gòu)凋整取得良好效果,300m3高爐渣鐵比348.
4、31kg/t,同比降低75.41kg/t;380m3高爐為380.5kg/t,同比降低25.28kg/t,減少了渣鐵的排放和綜臺(tái)利用,取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益環(huán)境效益.1.2能源替代面對(duì)世界資源日趨枯竭,污染日趨嚴(yán)重,我們不得不為鋼鐵生產(chǎn)尋求其它形式的能源.用其它形式的能源或廢棄物替代或部分替代當(dāng)今鋼鐵生產(chǎn)過程中使用的石油、天然氣和煤等不可群生的能源,對(duì)企業(yè)、對(duì)社會(huì)、對(duì)環(huán)境,都有不可替代的促進(jìn)作用.目前,已有一些研究人員著手氫還原鐵礦石的研究,改變當(dāng)今鐵礦石的還原主要依賴于焦碳造成大量溫室效應(yīng)的狀況,而技術(shù)上更為成熟的是高爐噴吹廢塑料技術(shù).塑料的用途遍及生產(chǎn)、生活領(lǐng)域,每年產(chǎn)生數(shù)量極大的廢塑料
5、.經(jīng)多年的研究和實(shí)踐,證明高爐噴吹翅料是處理廢塑料的有效手段,而且對(duì)高爐煉鐵有良好的經(jīng)濟(jì)效益,可以節(jié)能降耗.可以說,高爐噴吹塑料是一項(xiàng)兼顧社會(huì)效益、環(huán)境效益和生產(chǎn)效益的新技術(shù).廢塑料的成分是高分子碳?xì)浠衔?,是煉鐵生產(chǎn)的良好還原劑和發(fā)熱劑,與重油、煤獲的成分對(duì)照見表1.表1廢塑料和煤、重油的成分對(duì)照(%)項(xiàng)目CHS灰分CiPbKNa煤炭79.604.320.977.030.200.00500.26560.0816重油85.0010.52.320.050.040.00010.00100.0010廢塑料83.7412.320.053.080.750.00020.01700.0200且廢塑料有較
6、好的反應(yīng)率,見表2.其高爐噴吹廢塑料的價(jià)格相對(duì)煤、油等燃料便宜得多,還具有明顯的節(jié)焦降耗效果.表2各種噴入物在風(fēng)口前端區(qū)的反應(yīng)率(%)項(xiàng)目不同粒徑下的反應(yīng)率<0.1mm<1mm<2mm<4mm煤粉40-60———膜狀造粒廢塑料—505080固體粉碎廢塑料—80951002工藝優(yōu)化與革新鋼鐵工業(yè)高能耗、重污染的一個(gè)重要原因就是生產(chǎn)過程冗長、工序多、頻繁往復(fù)地加熱和冷卻物料,引起能量的損失和廢棄物的產(chǎn)生.據(jù)統(tǒng)計(jì),損耗的能量約占總能耗的38.5%[1],而經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析確定可以回收利用的大約只占總能耗的10%.由此,各國紛紛投入科研力量,努力優(yōu)化革新鋼鐵生產(chǎn)工藝流程,由傳統(tǒng)松散型轉(zhuǎn)向現(xiàn)代緊湊型.
7、從源頭上節(jié)能降耗、控制減少污染.實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)的清潔生產(chǎn).20世紀(jì)90年代以來,世界鋼鐵工業(yè)出現(xiàn)許多經(jīng)濟(jì)、靈活和更具環(huán)境保護(hù)意義的全新的工藝流程和工藝革新技術(shù).2.1廢鋼一電弧爐一連鑄一連軋流程(SC—EAF—CC—CR流程)世界廢鋼量逐年增加,并且鋼具有良好可再生性.環(huán)境、資源和能源等方面日益苛刻的要求,使得盡可能多的利用廢鋼成為國際趨勢(shì).在這種情況下,出現(xiàn)了許多以廢鋼為主要原料韻電爐煉鋼流程,并且其比例逐年增加,部分取