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基于低碳经济的冶金工程技术探索

孙灵灵

四川凌峰建设工程有限公司,628000

摘要: 新时代提出了低碳经济发展理念和模式,这是在我国经济发展步伐相对较快的背景下,为保护生态环境而出现的一种经济形态。低碳经济侧重于降低污染和能源消耗,通过高效利用能源和最大限度地减少能耗和排放污染,来实现更高的经济效益和生态效益目标。在冶金工程中,低碳经济是实现可持续发展的必要举措之一。为实现这一目标,需要总结经验教训,采取节能减排和环保措施。同时,深入研究并创新冶金技术,并将其与低碳经济理念相结合,最大限度地促进能源高效利用。基于技术要点的良好把握,推动冶金工程在经济、社会等方面的效益实现最大化目标。本文主要分析基于低碳经济的冶金工程技术。
关键词: 低碳经济;冶金;工程技术
DOI:10.12721/ccn.2023.157077
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低碳经济必须遵循可持续发展理念,通过生产加工企业的管理创新、技术创新、理念创新、新材料、新能源开发利用,减少资源能源消耗,进而实现自然生态环境平稳的一种先进的经济形态。特别针对冶金工程产业来说,工业生产过程中,不但会耗费巨大的资源能量,同时生成的废液、废气、废物也会给环境带来巨大污染。所以,现代冶金技术和低碳经济的有机融合是新时期、新背景下的技术发展趋势。

1、低碳经济的发展趋势和特点

我国经济发展过程中,工业化、城市化建设等发展方面必须依靠大量能源,其中不可再生的资源消耗严重,若无法改善资源利用,将严重制约我国的发展。低碳经济的出现在一定程度上保护了环境,有助于国家降耗指标的积极落实,也推动了经济结构的优化、调整,实现资源最大化、循环化的利用目标,促进新型工业发展,构建文明生态环境。低碳经济是一种独具创新性的经济发展模式,与传统的粗放式经济发展不同,在推动经济发展的同时遵循低碳环保原则。因此,低碳经济在我国整体发展和资源环保方面具有突破和改革的重要意义,必须引起重视。

2、发展低碳钢铁冶金技术的必要性

钢铁冶炼是建筑、军工、制造、加工等行业的重要组成部分,是国民经济和社会可持续、健康发展的关键。同时,随着我国的生态文明建设,各种法律、政策也不断地被完善和优化。从实际出发,针对各种环境问题以及环境保护工作中的各种漏洞,提出了相应的对策。因此,在冶金行业加强环保工作,使有关部门更加重视环境保护工作,主动了解有关政策和法规,有利于掌握日常生产过程中冶金工程环保工作落实效果,分析各项环保政策的执行力度。针对目前钢铁冶炼项目环保工作的效果,对其所处的环境问题进行了全面的调查。从多个方面对环境保护工作中的缺陷进行了剖析,并根据钢铁冶金行业的发展趋势和环境要求,提出了相应的对策,从而完善了我国的环境保护政策和法规。然而,长期以来,我国的钢铁冶炼工业污染问题十分突出,即使引进了先进的设备和技术,同时,还存在着大量的粉尘、水体、噪声、设备能耗等问题。随着经济的快速发展,很多炼钢厂都把生产看得太重,对节能减排工作不够重视。绿色钢铁冶炼技术的发展,使低碳减排理念、绿色设计理念、绿色材料、能源等有机地融合在一起,形成绿色、低碳的循环体系,不仅可以降低环境污染,而且可以提高生产效率,实现绿色冶金工业的可持续发展。

3、低碳经济下的冶金工程技术剖析

3.1新一代可循环钢铁流程

可循环钢铁流程的主要优点,可总结为:技术先进性、流程合理性、装备大型化、产品尖端性与环境友好性,而这些正好和"低碳经济"的宗旨相吻合。从循环经济视角加以分析,利用可再循环的钢铁过程可以使在冶金制造过程中所形成的废弃物可以全部二次使用,而转化为新型产品。这一流程中形成的除尘灰在经过烧结工艺后,就可以完全进行降解与分离,而同时,所形成的废物又能够通过再循环利用工艺,重新转换为能源,从而使能源得以有效使用。因为冶金行业的生产规模大、设施占用空间大、生产工序繁琐、生产流程战线较长,在整个生产加工过程中,需要消耗大量的资源、能源,同时伴随大量废弃物的排放,无形当中给自然生态环境造成污染。而新一代的可循环钢铁流程不仅弥补了这一缺陷,提升了资源能源利用率,同时也给冶金行业带来了良好的经济收益和社会效益。正是因为新一代可循环钢铁流程具有紧凑、动态、连续性特点,才使生产流程中的各种废物转化为可二次利用的资源能源。基于此,这项新型技术也被广泛应用于冶金行业的生产加工过程。

3.2改善高炉原料结构,加强铁水预以处理

科学合理地优化高炉原材料,可以提高人焦煤的质量。如:精料法对高炉冶炼的影响达到70%,而对高炉运行和设备更新的影响只有30%,所以,要实现节能减排,提高环保水平,就需要优化高炉原料结构,尽可能地使用精料,这样不仅可以减少冶金过程中的污染,还可以减少能源消耗,对绿色钢铁冶炼具有十分重要的意义。加强对铁水的预处理,可以提高铁液的质量,随着各行业对高纯度钢材的需求日益增加,对其处理质量的要求也越来越高。铁水的预处理可分为脱硅、脱磷和脱硫三大部分。三个工序后,转炉的冶炼功能将得到进一步的简化,仅需脱碳、加热即可,而不需要经过任何繁琐的流程。强化铁液预处理可以提高钢液的纯度,实现低磷、低硅、低硫钢铁的工艺条件;同时,可以大大降低生产成本,减少合金用量,提高炼钢产量,节省能源,减少环境污染。

3.3以氢代焦,促进低碳高炉炼铁技术发展

在炼铁行业的发展过程中,突出了高炉的主力作用,在发展低碳高炉炼铁工艺时,要求相关企业和行业集中精力,综合考虑国际市场的总体情况。随着低碳高炉炼铁技术的发展,在优化和匹配过程中,通常以富氢煤喷吹、复合铁焦、炉顶煤气循环及氧气高炉为主。在实际的研究过程中,对于复合铁焦的使用量,应保持在30%左右,炉顶煤气循环为48.8%,铁的能源消耗总量降至22.1%左右,焦比降低为16.4%,此时的碳排放总量有所减少,维持在51.8%左右,且生铁产量随之提高,大约为39.8%,节能减排效果较为显著。钢厂发展过程中,需要深入挖掘潜力,对于钢厂中产生的含氢废气制氢,应予以充分利用,确保用量设置的合理性,筛选合适的使用方式,将氢气直接喷吹于高炉中。在炼焦过程中,产生的焦炉煤气中含有大量氢气。一般情况下,可以在气体的加热过程中使用,或直接用于发电。随着刚铁行业的发展,项目的开发阶段,以焦炉煤气重整与喷吹、炉顶煤气循环为主,在探索合理的利用途径时,可充分利用副产煤气中的氢。需要注意的是,通过明确高炉冶炼的相关原理,应站在经济性的发展角度,分析以氢代焦技术的发展前景。在替代焦炭时,避免全部采用氢气,确保氢气的总体使用量具备合理性。在复合铁焦技术的发展过程中,在节能减排方面具有着巨大潜力。对于部分单位,在铁焦项目的筹划阶段投入了大量的时间与精力,可助力实验项目的开展。在获得成功经验后,再对其进行推广。在钢厂的发展过程中,需要充分利用现有技术条件,并定期开展理论指导实践,促进相关理论与实践经验相互融合。

结束语

新经济时代,钢铁冶金行业不能再走粗放发展道路,应大力引进和发展绿色技术,采用多种绿色生产和管理手段,从而保证节能增效,低碳减排,提高生态、经济及社会的综合效益,实现可持续发展。

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