炼铁系统节能减排技术的现状和发展

华金生

摘要：随着我国经济的高速发展，我国的科学技术领域也得到相应的突破，取得了可观的成果，尤其是炼铁系统的炼铁技术方面。尽管我国的高炉炼铁技术在长期的发展中相关技术得到不断的变革和更新，但是从资源、能源以及环保角度这一技术的发展局面面临巨大压力，同时其在能耗和环境污染方面的突出问题不容乐观。当前我国社会正在想资源节约型和环境友好型的两型社会转变，因而这一不符合当前社会发展大局的技术需要进一步革新和发展，即要求炼铁系统实现节能减排的客观要求。基于之一背景，本文重点分析了我国炼铁系统节能减排相关技术现状，并就发展局面进行了阐述。

关键词：炼铁系统；节能减排技术；现状和发展

前言：

钢铁生产是一个国家工业发展的物质基础，而对应的炼钢炼铁技术则是提升钢铁生产局面重要技术。对于炼铁技术来说，其对应的方法有很多，但是主要是高炉法，当前我国的生铁产量占世界的百分之六十以上，这样庞大的生产量其需要更加庞大的原料供应，而这一原料的主体就是煤炭和铁矿石。煤炭作为一张不可再生能源，其在消耗中不仅使得煤炭的储量不断减少，同时也因其燃烧导致的环境污染问题较为突出。这些炼铁工业带来的问题直接制约着我国两型社会的发展。

1.炼铁系统能耗及排放特点概述

1.1 炼铁系统中炼铁工艺能耗相关概述

随着我国经济的高速发展，工业领域得到相应发展，因而导致工业之基础的钢铁生产能力的迅速提升。快速提升的钢铁生产能力其意味着快速提升的能源消耗，快速提升的能耗就意味着不可再生资源的煤炭在迅速减少，同时也导致环境污染问题更加突出。对于钢铁生产来说其属于高能耗的生产，当然其生产中不同的生产工序对应能耗有所不同。一般来说，钢铁生产中，炼铁环节能耗所占总能耗的70%以上，而炼钢环节不超过30%。由此可见炼铁环节的节能减排潜力较大。对于炼铁环节来说，其主要包含烧结、球团、焦化以及高炉生产这些环节，而高炉生产环节对应的能耗占主要部分，其对应的能耗在节能减排的大形势下并没有明显的降低。

1.2 炼铁系统中炼铁工艺污染物排放相关概述

我国工业发展过程中，由于历史的局限性走了先发展后治理，导致我国环境污染的局面极为严峻，这一严峻局面导致我国在环境治理上存在很大的难度。对于钢铁工业来说，其不仅能耗较大，同时生产成本较高，并且其对应的污染物也繁多，由此可见这一工业发展是同我国当前提倡的两型社会是想背离的。根据钢铁生产来说，其产生的主要污染物有二氧化硫、二氧化碳、粉尘以及氮氧化合物等大气污染物，此外还有生产中产生的废水和固体废弃物等其他污染物。这些污染物的排放在长期处于管理的真空地带，导致我国的大气、土壤以及水资源造成了严重的污染，给我国的环境污染治理带来极大困难。

2.我国炼铁系统中各环节节能减排技术探究

2.1 含铁原料环节节能减排技术分析

含铁原料主要是铁矿石等原料，对于这一原料环节，实施节能减排对于改善我国当前炼铁行业高能耗高污染的局面。对于这一层面来说，主要涉及厚料层烧结技术、烧结烟气脱硫技术等两个重要技术。对于厚料层烧结技术来说，在八百毫米以上的厚料层烧结中能够自动蓄热，有助于改善低硅烧结矿的强度，通过低温烧结的方式来有效降低返矿率，从而减少烧结工序能耗；对于烧结烟气脱硫技术来说，其能通过循环性脱硫和选择性脱硫技术的合理运用，来减少污染物的排放，同时利用了废气热能实现了能耗的降低。通过以上的技术可基本实现含铁原料环节的节能减排。

2.2燃料环节节能减排技术分析

对于钢铁工业来说，其对应燃料是不可再生的具有污染性的煤炭能源，对于这一能源资源的节能减排不仅是我国能源战略提出的要求，同时有助于改善其对环境污染情况，这一环节的节能减排的对于整体的节能减排有着指导性的意义。对于这一环节所涉及的节能减排技术主要有高反应性焦炭的节能减排技术，煤调湿技术以及干熄焦技术等。对于高反应性焦炭相关节能减排技术来说，其能够通过降低焦炭与二氧化碳气化的初温来实施能耗的降低，通过提升化学反应的接触面来促进反应的充分进行，减少废弃物的排放；对于煤调湿技术来说，有助于降低炼焦总能耗，同时减少废水的排放；对于干熄焦技术来说，其能够有助于减少熄焦水量，同时有助于改善周围环境、清除水汽及有害气体对周围设备和建筑物的腐蚀。

2.3高炉系统环节节能减排技术分析

高炉系统是是能耗占比最大的环节，对于这一环节来说，其节能减排的潜力极。目前高炉系统中涉及的节能减排技术主要包括TRT技术，全氧高炉—煤气自循环技术等。对于TRT技术来说，其利用高炉顶部排出的煤气来驱动发电机发电，其有助于回收耗散的能量，使得这一环节的能量被充分利用，提升了能源利用率，其间接地降低了能耗；对于，全氧高炉—煤气自循环技术，其能够提升煤气利用率，减少能源的浪费，但是这一过程实现相对较为困难，需要进一步的研究来实现对这一技术的完善，从而提升其在节能减排中的作用。

3.我国炼铁系统中节能减排未来之发展研究

3.1推动我国炼铁系统节能减排理论创新和技术研发

对于当前的高炉炼铁体系来说，其为一个涵盖多种工艺和环节的复杂系统，其庞大的体系需要庞大的煤炭能源等资源的支撑。当前这一技术体系存在很大的能耗问题和环境污染问题，因此其在节能减排中存在很大的提升空间。对于这一层面，首先需要对原来的炼铁基础理论进行研究，结合节能环保的现实需求，来构建符合当前社会需求的炼铁理论体系，从而在此理论的构建新的具有环保节能的新技术，促进我国炼铁系统中节能减排这一工作的推进。

3.2推动我国节能减排工艺的合理选择及优化配置过程

当前，我国炼铁工业中，有着庞大数量的高炉，这些高炉在容积上差别较大，因而对应经济效益差别较大，对于这一情况，直接照搬国外高炉节能减排的成功经验对于我国这一现实情况来说是不切实际的，而是应该根据每个钢铁企业在生产钢铁体系的特点来选取适当的工艺来合理利用相关资源，通过各个环节的合理性衔接和配置的优化来提升高炉的稳定性能和能源利用率，从而为实现节能减排提供基础支撑。此外还需要严格控制物料的选取，控制好生产系统的各个环节恰当配置，从而实现资源的优化，以及能耗的降低，进而降低污染氣体排放量的降低，从而实现节能减排的目的。

4.结语

钢铁生产是一个国家工业发展的物质基础，而对应的炼钢炼铁技术则是提升钢铁生产局面重要技术。当前我国的生铁产量占世界的百分之六十以上，这样庞大的生产量其需要更加庞大的原料供应。然而其一个重要的原料就是煤炭资源。煤炭作为一项不可再生能源，其在消耗中不仅使得煤炭的储量不断减少，同时也因其燃烧导致的环境污染问题较为突出。我国在炼铁时会消耗大量的煤炭，导致环境污染问题和资源浪费问题日益突出。针对这些问题，推动炼铁系统中节能减排技术的发展是当前炼铁行业发展的紧要工作。基于此，本文紧紧围绕“炼铁系统节能减排技术的现状和发展”，首先探讨了炼铁系统能耗及排放特点，然后分析了我国炼铁系统中各环节节能减排技术，最后详细阐述了我国炼铁系统中节能减排未来之发展举措，从而为我国炼铁行业的和谐发展提供建设性思路。

参考文献

[1]孙敏敏，宁晓钧，张建良，李克江，王广伟，王海洋.炼铁系统节能减排技术的现状和发展[J].中国冶金，2018，28（03）：1-8.

[2]中国高炉TRT技术的应用现状和发展趋势[J]. 周继程，张春霞，韩伟刚，郦秀萍，上官方钦. 钢铁. 2015（12）：26-31

（作者单位：通化钢铁集团大栗子矿业有限责任公司）