高炉炼铁节能降耗及资源合理利用技术研究
王光磊
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王光磊,. 高炉炼铁节能降耗及资源合理利用技术研究[J]. 冶金技术,202410. DOI:10.12721/ccn.2024.157095.
摘要: 高炉炼铁节能降耗及资源合理利用技术是现代高炉生产研究的重点,该技术成功研究与应用将有利于提升高炉炼铁生产经济效益、优化资源利用、降低环境污染。本文以高炉炼铁节能降耗及资源合理利用技术为研究目标,为优化高炉炼铁生产技术,结合资源探讨技术研究的重要性,结合实践提出多种节能降耗及资源合理利用的技术,旨在做到技术推广与应用。
关键词: 高炉炼铁;节能降耗;资源合理利用
DOI:10.12721/ccn.2024.157095
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高炉炼铁是我国钢铁生产的重点环节之一,该环节的实现需要消耗大量能源以及资源,并伴随产生污水以及废气等,影响周边生态环境。近年来,我国大力推动节能减排的生产背景下,非常重视高炉炼铁节能降耗技术研究,已经提出脱硫脱硝等多种技术,实现节能和环保。但是,随着技术发展,高炉炼铁生产的环保要求逐渐提高,所以对节能降耗以及资源利用技术的研究也将始终保持升级态势。

一、高炉炼铁节能降耗及资源合理利用的重要性分析

高炉炼铁是现代化钢铁生产工业的重点环节,该环节实现节能降耗、开发资源合理利用技术对于企业经济效益提升、缓解资源压力以及环保生产均有重要意义。

(一)有利于提升经济效益

高炉炼铁实现节能降耗可提升钢铁企业的总体经济效益。高炉炼铁生产之时,能源消耗在总成本中占比较高,缩减能源消耗成本,可切实提升高炉炼铁的综合效益。高炉炼铁生产之中借助先进节能技术以及管理手段,可对炉料结构优化,或者通过提高热风温度、改进炉顶密封等措施降低生产中焦炭和煤气消耗,继而降低高炉生产的总体生产成本,提升生产的产品总体竞争力[1]

(二)解决资源紧张问题

当前我国社会生产面对较为严重的资源紧张问题,该问题在很大程度上控制资源压力、有利于保障国家安全性能。高炉炼铁生产过程中,可切实有效缓解资源压力、保障国家安全生产途径。高炉炼铁进行生产之时,可控制铁矿石以及焦炭等用料,以上资源都是比较紧缺的资源,通过循环利用方式有效控制资源,便可切实解决资源紧张问题,做到资源重复利用,为后续生产奠定基础。

(三)实现环保的重要途径

高炉炼铁生产的节能降耗以及资源合理利用技术研发应用也将在环保方面展现独特意义。钢铁工业生产不仅是高能耗生产、同时也具有高排放特点,生产过程中会产生大量废气、废水、废渣等物质,从而严重影响环境。高炉炼铁生产已经开始研究应用烟气脱硫脱硝、废水处理回用、废渣综合利用等多种技术,不同技术可减少污染物排放,改善环境综合质量,保护生产周期内的周边生态环境。

二、高炉炼铁节能降耗及资源合理利用技术研究

(一)高炉炼铁节能降耗技术

1.提高喷煤比

高炉炼铁工业生产之时,喷煤是重要的生产技术,该技术对高炉能耗也有重要的影响。传统高炉生产喷煤比不够合理,从而导致喷煤过多或过少,经常出现热量不足或者盈余现象,都会对生产造成不良影响。因此,高炉喷煤生产之时,可通过提高喷煤比优化生产实现节能。例如,某炼钢厂生产调查中发现,传统喷煤工序应用之时,喷煤以及焦化生产工序的能耗分别为20~35kg/t和123kg/t,此种方式能耗较大,且无法满足生产要求,所以在施工技术研究中,该企业提出新方案,设计在喷煤工艺中增加1t煤粉,如此一来使煤炭的燃烧效率更高,降低炼铁总体能耗,以下表1为该企业生产中优化工艺后的能耗对比。

表1喷煤比改进前后能耗分析

微信图片_20250318125652.png2.提高高炉操作水平

通过对高炉炼铁生产节能降耗进行研究发现,具体生产之时,传统生产工艺已经不能够满足相关要求。所以,在高炉炼铁生产之际,必须做好相关管理,通过优化操作工艺做好节能降耗管理,为高炉炼铁生产奠定基础。本文在进行研究的过程中,已经提出多种高炉操作水平,致力于解决实际问题,降低能耗。

(1)通过无料钟炉顶设备进行科学布料,实现大矿批、多环布料、中心加焦等,使高炉内煤气流分布均匀,提高CO2含量可以节能。煤气中CO2含量升高0.5%,可降低燃料比10kg/t,降低炼铁工序能耗0.5kgce/t[2]

(2)研究发现,控制炉顶压力可有效控制高炉流速,从而可切实利用热风的能量传递,实现节焦效应的提升,控制煤气压力,将其提升10kpa。此操作已经在生产中实践应用,通过实践研究证明可提升产量12%,降低能耗5%。证明该工艺技术适合在高炉生产操作中应用,具有推广应用的价值。

(二)高炉炼铁资源合理利用技术

高炉炼铁生产中选料是重要步骤之一,该步骤保持合理性对于资源利用也将有重要的意义。如,高炉炼铁需要煤炭以及铁矿粉等诸多材料,材料性质不同,炼铁效率以及产品质量自然不同。生产中如果能够计算出最佳原料比例以及性质,便可通过选料环节,选择最佳方案,从而确保同等资源比例下,产品产量和质量全部提升。例如,某企业在铁矿粉选矿生产中对铁矿粉要进行平铺混匀工作。将多种矿粉进行分层平铺,可达500~600层,每堆达25万~60万t。然后,再用专用设备进行切取,而且需要场地较大,以便堆放2~3堆。通过此种方法,可控制矿粉铁品位以及碱度波动,继而为生产提升生产质量,以下表2为该企业高炉炼铁中应用该方案的铁品位变化情况,通过表2可知,利用该选料方法,可提升铁矿粉品位,对于后续炼铁生产意义重大[3]

表2平铺切取法的铁矿粉品位变化

微信图片_20250318125654.png结束语

本文针对高炉炼铁节能降耗及资源合理利用进行分析研究。文章在提出研究的过程中,总结多种节能降耗技术以及资源合理利用技术,包括优化高炉操作,选料配料等多种措施,通过实践验证均可实现节能降耗,控制资源,提升生产效率,为高炉炼铁可持续生产奠定基础,可提升生产效率。

参考文献

[1]胡凤楼.论高炉炼铁节能降耗及资源合理利用技术[J].中国科技期刊数据库 工业A, 2022(4):0212-0215.

[2]宋喜奎,杜景扬,李志朝,等.高炉炼铁工艺节能减排技术探讨[J].新疆钢铁, 2023(2):15-17.

[3]于欣淼,王冰,李庆洋.大型高炉集成技术及装备的应用实践[J].山西冶金, 2023, 46(7):127-129.