转炉炼钢过程中的节能降耗技术研究

转炉炼钢过程中的节能降耗技术研究

李振海

身份证号: 210511198110260535

摘要：钢铁冶炼行业对能源的消耗需求越来越大，能源效率成为制约钢铁行业发展的瓶颈之一。因此，探索钢铁冶炼节能降耗的措施显得尤为重要。转炉炼钢作为一种主要的钢铁冶炼方式，其节能降耗的措施也越来越受到重视。文章旨在通过对转炉炼钢节能措施的探讨，为钢铁冶炼行业的节能降耗提供一些参考和建议。

关键词：转炉炼钢；节能降耗；技术

引言

2023年，中国钢铁行业能耗持续增加。这主要是由于钢铁厂数量比上年增加，钢铁产能增加，以及高炉炼铁各工序引起的一些能耗变化。虽然烧结和球团工艺的能耗有所下降，但焦化和高炉工艺的能耗却不降反升。在这种情况下，在钢铁冶炼生产过程中迅速引进节能技术是对钢铁厂的巨大挑战，也是钢铁厂结构调整、实现现代化和提高市场竞争力的可行途径。

1钢铁冶炼技术现状

自20世纪50年代开始，我国开始着手建设自己的钢铁工业，并在过去几十年里取得了令人瞩目的成就。以往中国主要依靠引进外国技术和设备进行冶炼，但随着时间的推移，我国已经逐渐积累了自己的经验和知识，开始独立开发和创新。当前，中国的钢铁工业已进入了一个高度现代化和自动化的阶段，采用了先进的设备和工艺，从而实现了生产过程的高效率和高质量。现代化的钢铁冶炼工厂普遍采用了先进的炼钢炉、连铸机、轧机等设备，使得钢铁生产过程更加精细化和自动化。在技术方面，中国的钢铁冶炼技术不断创新和改进。一方面，中国在高炉冶炼技术方面取得了显著进展。引进和自主研发的先进高炉技术，如湿法脱硫、炉渣处理等，大大提高了冶炼效率和钢铁质量。另一方面，中国还致力于发展绿色和环保的冶炼技术。虽然在技术创新方面取得了一定进展，但一些钢铁企业仍然存在高能耗、高排放的问题，需要进一步加强环保设施建设，推动清洁生产，减少污染物排放，提高资源利用率，保护生态环境。

2转炉炼钢过程中的节能降耗技术

2.1合理调整能源结构，提升能源转化率

为促进钢铁工业节能降耗，需要对焦炉煤气进行优化，提高炉气利用率，减少炉气排放。一般情况下，炼钢的各个能源装置，所用的燃料不一样。但是，受企业煤气总量、热值、煤气供需平衡等因素的限制，使炼钢厂的能源设备之间的煤气利用产生了相互影响。因此，可以推广使用煤气和蒸气的循环发电。在锅炉生产中，采用的是高纯度的煤气，这是一项新的技术，它可以在不影响锅炉的安全运行前提下，通过调节电厂的负荷来增加或减少，这样可以增加燃气的利用率，同时也可以调节燃气管道的压力，达到节能、经济、环保的目的。

2.2均压放散煤气回收节能技术

在炼铁的过程中，铁矿石和焦炭是从高炉的顶部装料的，此时承载铁矿石的熔炼容器是处于高温和高压的状态，而铁矿石和焦炭在装入炉顶之前是处于常温常压状态。当炉料被转运到炉顶后，称重罐先把铁矿石和焦炭混合物的压力释放，然后再把混合物装入到高炉内。在整个操作的过程中，高炉煤气会排入空气内，导致车间内的一氧化碳等有毒气体含量现在升高，同时伴有大量的烟尘及热量耗散。根据统计每添加一次的热量损失达到了4000kJ/m3。因此提出了一种新的均压放散煤气回收技术，从而提高热量的利用率。该煤气回收装置包括燃烧排放方式及回收入管网方式。被回收到管网内的煤气均可作为新能源进行二次利用。而且在从炉顶装料的时候，燃气管网内的的压力只有9kPa，因此大量的高炉称料罐中还存在着大量的煤气。此时可以打开系统中的抽负压装置，能够实现对高炉称料罐中煤气100%的回收，消除了在加料过程中的能量损失。

2.3煤调湿技术

在高炉冶炼过程中，煤粉作为常用燃料之一，传统煤粉燃烧存在飞散损失的问题，导致能源浪费。煤调湿技术通过煤粉与水混合，并控制煤粉湿度，以实现煤粉的稳定供给。在煤粉与水混合的过程中，水的存在能有效降低煤粉的粉尘飞散，从而减少燃烧过程中的能量损失。通过湿度调控，煤调湿技术能够提高燃烧效率，减少燃料消耗，从而达到钢铁冶炼过程中的节能目标。该技术可通过调整混合比例、湿度控制参数等实现，确保煤粉的稳定供应，进一步提升冶炼过程的稳定性和可控性。同时，煤调湿技术还能降低煤粉的爆燃风险，改善冶炼的安全性。

2.4烧结矿余热回收技术

在烧结过程中，改进余热回收技术的措施包括研究和供应国外先进技术，以及通过自主研发引进技术创新。在余热回收中，一般只能回收余热，即从蒸汽和电力中回收余热。在中国钢铁行业，余热回收系统通常安装在烧结炉的圆形冷却器中，用于回收余热。圆形冷却器最初是为矿石烧结设计的，但耗气量大、空气损耗高，无法满足回收再利用要求。烧结余热回收系统由冷却器、余热回收锅炉、涡轮机和余热发电机组成。与传统的余热回收系统相比，其优点是几乎没有空气损失，气体与固体之间有充分的热交换，热烟气的能量含量高。如烟气总温度在150～200℃之间，余热回收率则比传统系统高30％～40％。

2.5增加过滤面积，降低过滤风速

增加过滤面积，降低过滤风速，可提高除尘效率、降低运行阻力。同等滤袋直径下，可使用高通量高效低阻折叠滤筒，过滤面积可增加50%，在不改变原有袋式除尘器本体结构时，将滤袋改为滤筒，实现超低排放提标改造。

2.6SCOPE21技术

SCOPE21技术是一种高级的自动控制技术，可以实现实时监测、调整和优化生产过程，以提高能源利用效率和产品质量。该技术通过建立数学模型和应用计算机算法，对冶炼过程进行准确的模拟和控制。在冶炼过程中，SCOPE21技术可以自动检测和调整工艺参数，包括温度、压力、流量和化学成分等，从而优化冶炼过程，提高生产效率和产品质量。据研究表明，应用SCOPE21技术可以显著降低能耗和CO2排放量。根据欧洲钢铁协会的数据，应用SCOPE21技术可以将钢铁制造的CO2排放量降低5%~15%，并可以减少钢铁制造的能耗约5%~10%。此外，应用SCOPE21技术还可以提高钢铁产品的质量和一致性，降低生产成本和维护费用，提高企业竞争力。

2.7干熄焦冶炼技术

干熄焦冶炼技术在现代钢铁工业中得到了广泛应用，并在生产过程中取得了良好的效果。干熄焦冶炼技术主要使用高温焦炭，会释放出大量煤气。在干熄焦冶炼技术中，煤气被用作介质。从干燥炉中取出干焦，将取出的干焦放入合适的装置中，在高温环境下可形成惰性气体。这一过程完成后，惰性气体被送入锅炉，产生的大量气体可用于发电。这种方法不仅能重复利用干淬产生的焦炭，还能提高钢材的冶金质量，并节省大量能源。

结语

以创新技术驱动，实现工业企业全流程节能减污降碳，推动企业降本增效、绿色发展，是钢铁企业和环保企业共同的诉求和努力的方向。在当今科技快速发展的影响下，为了达到绿色钢铁的目标，必须采用更先进科学的维护设备和技术，减少用能设备损耗，降低用能设备的维护成本，对于除尘风机等大型设备，不管是低压的还是高压的，对能源节省都有十分显著的成果，能够有效地减少企业的能源消耗支出。节能降耗的意义是维护企业的生存之本，从能源生产到消费的各个环节，降低消耗、减少损失和污染物排放、制止浪费，有效、合理地利用能源，对于钢铁企业具有极其广泛的应用前景。

参考文献

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