浅析转炉炼钢生产过程节能降耗问题.pdf
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1、352024年1月上 第01期 总第421期节能环保与生态建设China Science&Technology Overview0 引言时代进步的今天,为调节市场供需平衡,钢铁企业的生产规模持续扩大,为达到低碳生产的目标,各企业需注重转炉炼钢期间的节能降耗工作。转炉炼钢过程中的能耗问题体现在诸多方面,为实现节能降耗的预期目标,相关人员需结合生产流程、工艺特点等引进全新的生产技术,加强生产过程的全面管控。现阶段,部分钢铁企业在转炉炼钢节能降耗方面取得了一定的成效,未来工作中需持续研究节能降耗新技术,加速企业的现代化发展。1 转炉炼钢中实施节能措施的必要性钢铁企业的炼钢任务繁重,多以转炉炼钢工艺为
2、主,实际的工艺流程中转炉期间产生的余热烟气总量大,原先的工艺中一般直接将这些烟气排放到大气环境,烟气余热未充分利用,引发了大气污染,加剧了温室效应,对企业的成本控制、长远发展影响较大。结合现有数据,钢铁企业生产能耗基本达到了全国总能耗的 12%,如能在转炉炼钢过程中采取节能降耗工艺,推行精细化管理,可在生产期间减少能耗、最大化利用资源,为企业创造更大的经济效益、社会效益与环境效益1。转炉炼钢生产作业中烟气温度异常高,粉尘含量大,甚至存在一定的易燃易爆物质,如果将烟气直接排放于大气环境,就会引发严重的环境问题,不符合国家可持续发展的目标。当下,我国面临较为严重的环境问题,为达到节能减排目标,钢铁
3、企业转炉炼钢的节能降耗迫在眉睫,这不仅仅是企业转型发展的必然要求,也是行业现代化发展的重要任务。2 转炉炼钢生产过程节能降耗关键技术2.1 转炉烟气回收技术转炉炼钢生产中烟气回收作为关键技术,主要从以下方面实施。(1)配备未燃法转炉,促进烟气回收。具体工作中相关人员需参考烟气回收过程,利用转炉炉口活动烟罩完成封闭处理,形成汽化冷却通道后,发挥微压差的作用,从源头控制空气的吸入,阻止燃气持续燃烧,为气体进入通道创造良好条件,并促进气体的回收。实际应用中,此方式不仅能高效回收烟气,还能降低能耗。(2)运用转炉烟气净化湿法除尘技术,配备换热器,将水通入换热器完成汽化、吸热过程,有效降低烟气温度,实现
4、净化。如果在企业生产中采用该工艺,高温转炉烟气经过余热锅炉时往往要吸收热量并产生一定的蒸汽,由除尘器去除其中的物质,再由湿旋脱水器初步处理烟气,得到的烟气进入转炉烟气回收系统。不仅能消灭火种,还能净化烟气,符合节能降耗要求2。(3)应用烟气发生量稳定技术。转炉烟气炼钢期间存在许多影响因素,为达到最佳的节能目标,有关人员应在原有基础上回收煤气,有条件的情况下配备化渣系统,利用该系统自带功能保障操作的便捷性、安全性。2.2 转炉蒸汽回收技术2.2.1 蒸汽回收工艺为促进节能降耗,转炉炼钢生产中也需合理应用蒸汽回收工艺。结合工艺流程,软化水经过转炉汽化冷却烟道时形成的蒸汽,通过回收这一蒸汽,可将蒸汽
5、用作其他动力。但蒸汽回收的过程复杂,为提高回收率,相关人员在具体的工作中应注意合理设置管道。大量的实践表明,“软化水+转炉高温烟气”对回收蒸汽最为有效,在操作中应严格执行工艺流程。2.2.2 蓄热器的应用回收蒸汽期间,蓄热器为必不可少的配置,大多情况下选用湿式变压蓄热器。转炉炼钢过程中,转炉汽化冷却烟道中的蒸汽量持续波动,蒸汽压力时高时低,冶炼作为一个周期性的过程,转炉吹炼时形成蒸汽,非吹炼时无蒸汽。吹炼作业环节氧气量有显著变化,蒸汽量随之也有明显变化。如果转炉烟气直接外送,那么蒸汽设备就无法正常运行,增大了设备风险。为有效解决生产过程中蒸汽的供需矛盾,钢铁企业在实际的生产过程中需在汽化冷却烟
6、道、外送管路之间配备湿式变压蓄热器,在生产过程中该收稿日期:2023-06-01作者简介:成海峰(1976),男,江苏泰兴人,助理工程师,研究方向:节能。浅析转炉炼钢生产过程节能降耗问题成海峰(上海宝钢节能环保技术有限公司,上海 201999)摘要:将钢铁生产的转炉炼钢过程作为研究内容,分析转炉炼钢中节能降耗的必要性与紧迫性,提出生产过程中节能降耗的关键技术,重点探究转炉炼钢期间节能降耗的有效建议,以促进各钢铁企业优化生产过程、调整工艺流程。关键词:转炉炼钢;节能降耗;可持续发展中图分类号:TF71 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2024)01-0035-03节能环保与生态建设
7、China Science&Technology Overview362024年1月上 第01期 总第421期蓄热器能将蒸汽转化为持续、稳定的气源,进而被应用到其他方面。2.2.3 烟道热喷涂技术转炉炼钢生产过程中合理应用烟道热喷涂技术,有助于实现节能降耗的目标。一般来说,如果在企业内规范引入该技术,就能延长汽化冷却烟道、活动烟罩设备的使用寿命,减少类似设备的故障,减少烧损漏水引发的生产事故,为转炉炼钢创造良好条件,提高蒸汽总体回收率。在烟道喷涂环节,超声速电弧喷涂法更为适用,应用该方法可喷涂烟道固定段、活动烟罩部分。为达到喷涂目标,相关人员也需注意选择恰当的材料,一般应采用 NiCrMo合金
8、或陶瓷封孔剂,不仅需遵循工艺流程标准,还需控制各项参数,比如粗糙度控制在 70 90m,涂层厚度控制在 0.35 0.4mm,涂层的均匀度、平整性等均需达到标准3。许多钢铁企业在生产中应用烟道热喷涂工艺,使转炉烟道固定段、活动烟罩设备的挂渣、粘渣、结渣等问题得到了有效处理,不仅降低了设备出现异常情况的概率,还提高了蒸汽回收的效率。3 实现转炉炼钢过程中节能降耗的对策建议3.1 添加转炉废钢用量我国钢铁行业在长期发展过程中,废钢使用量逐年增加,主要是因为转炉冶炼期间使用废钢可促进冷却,废钢充当冷却剂。如今正处于行业转型发展的新阶段,为促进低碳环保,各钢铁企业需从自身情况着手,增大废钢用量,减少原
9、材料消耗。但在具体的工作中需将废钢分类存放,合金钢与非合金钢应有不同的存储区域。3.2 选择适宜的装入量转炉炼钢生产作业中装入量作为一个关键指标,指的是每炉次装入金属料的总量,包含废钢量、铁水量。生产作业中,每座转炉都有其对应的装入量规定,如果装入量超出了正常标准,就会使熔池搅拌的均匀性不达标,无法促进正常化渣,金属损失较大。另外,生成的炉渣相对稀,溅渣护炉很难实现,甚至随着生产作业的持续推进,出现枪口堵塞的概率较高,喷溅问题无法避免。如果生产作业中装入量达不到规定,就会大大降低生产总量,对炉底也有破坏。因此,为实现转炉炼钢的节能降耗,相关人员需合理控制装入量,不断提高生产效率和效益。3.3
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