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2012钢铁行业节能环保技术回顾

发布时间:2019-08-15 16:02:46

  2012年的钢铁行业不乏亮点。其中较明显的一点:通过优化工艺技术、挖掘装备潜能来推进降耗、降本增效,几乎成了每个企业的必修课。也正是在这样的时候,技术创新的力量愈发显得重要。2012年的钢铁行业响应国家号召,在节能减排装备技术应用和优化上下大力气,并以此推进企业降本增效,实现了经济效益和社会效益双丰收。

  让我们一起来梳理那些令人瞩目的技术成果,沿着科技进步的轨迹,审视技术装备发展趋势,以此推动行业实现科学、可持续发展。

  :花开朵朵,各有芬芳

  焦化工序:不再追求最大限度地去除入炉煤的水分,而是通过煤调湿节能降耗,提高焦炉生产能力;干熄焦烟气、焦炉荒煤气显热余热利用技术大有用武之地。

  济钢、昆钢、马钢、宝钢、太钢、攀钢等企业已投产煤调湿装置。以焦炉烟道气余热为热源的煤调湿热效率高,节能效果好。采用煤调湿后煤的水分降低,在转运和装煤过程中粉尘量等有害物质增加,有待采取有效措施解决。

  我国已成为世界上最大的干熄焦技术应用国家,但烟气的显热和焦炉荒煤气的显热还未得到充分利用。宝钢梅钢通过以液态金属为导热介质的热管进行换热试验研究,可产生蒸汽压力1.6MPa,平均蒸汽流量66kg/h,热管换热后降至500℃。该技术具有热管热传导率高优势,但热管材质受高温荒煤气腐蚀,容易损坏。武钢以特殊粉末材料为导热介质,采用内壁材质经过表面处理的换热管,产生热蒸汽,并以蒸汽为动力源,配套建设蒸汽螺杆膨胀动力机和以蒸汽废热与溴化锂介质换热的二级R123螺杆膨胀动力机,实现焦炉煤气显热的有效回收,利用率达40%,正在进行工业化试验。

  烧结工序:烧结工序能耗占钢铁企业生产能耗的12%,是仅次于高炉炼铁的第二大耗能工序,废气余热技术将进一步发展,降低漏风率是关键。

  烧结机主烟道烟气余热占烧结工序能耗的13% ̄25%,冷却机(环冷机、带冷机)废气余热占19%-35%。冷却机废气余热主要用于热风烧结、热风点火、热风保温、蒸汽锅炉及发电。其中环冷机技术已和主体设备实现国产自主化,应用趋于成熟。但在烧结机主烟道烟气余热的回收利用方面,国内还是空白。宝钢、鞍钢率先开展了此方面的基础研究,预计 十二五 期间烧结废气余热循环利用技术将得到进一步发展。

  我国现有烧结机漏风普遍高达60%以上,使烧结工序能耗显著增加,而国外先进烧结机的漏风率在20%左右。降低漏风率是烧结工序增加产量、降低成本最直接有效的措施。

  炼铁工序:炼铁是整个钢铁企业节能减排、降低成本的关键环节。而炼铁节能以降低高炉燃料比和焦比为核心。同时,回收高炉煤气发电、回收高炉熔渣显热一直是业界的热点。

  提高热风温度是有效降低焦比和燃料比最为廉价的方式。高风温是一项综合技术,要综合考虑高炉接受风温的能力、热风炉供应风温的能力和高温热风的输送。由国内企业自主研发、设计并承建的某1860m3高炉配套热风炉,已创造出月平均风温1314℃的纪录。

  高炉煤气(燃气) 蒸汽联合循环发电(简称CCPP)是利用高炉煤气发电的一项先进技术,比常规的锅炉蒸汽发电可以多发电20%。应鼓励钢铁企业与电力企业合作开展共同火力发电,在投入较少的情况下可以得到好的经济效益。

  高炉熔渣干法粒化工艺是在不消耗新水的情况下,利用高炉渣与传热介质直接或间接接触进行高炉渣粒化和余热回收的工艺,没有有害气体排出,是一种环境友好的新式处理工艺。河北钢铁承钢进行了干法粒化及冷却效果试验,认为其经济效益和效益巨大。

  炼钢 连铸工序:转炉煤气回收是重点,电炉废钢预热可节能但须减排二噁英。

  转炉煤气热值较高,转炉煤气回收占炼钢回收总热量的80%,可以显著降低转炉炼钢工序能耗。

  电炉废钢预热是电炉工序节能的重要技术,多级废钢预热技术代表当代废钢预热技术发展方向。但是在电炉废钢预热系统的设计中,应考虑对电炉烟气二噁英减排的影响。国内有关企业成功开发出废钢预热技术装置,可充分利用电炉高温烟气余热对废钢进行预热,并兼顾除尘系统对电炉的高温烟气进行过滤,填补了国家在该领域的技术空白。

  轧钢工序:更紧凑、快速地生产,减量化制造,是节能降耗的重要途径。新一代控轧控冷、高效蓄热式加热炉技术成为亮点。

  新一代控轧控冷技术可以实现大幅度节能、节材,减少对合金元素的过度依赖和资源的过度消耗,使有限资源得到合理利用,是我国钢铁工业实现、可持续发展的重要途径。鞍钢、济钢、安钢、涟钢、重钢已在中厚板轧机、热连轧机上采用 倾斜式超快冷+ACC 的混合配置的控制冷却系统,产品开发有待加强。国内开发了或半热处理技术,发挥钢材加工硬化的效果,取消二次加热的能源消耗和CO2排放,同时提高产品的性能,实现高档钢铁材料的减量化制造。

  将蓄热式热回收、换向式燃烧系统与加热炉结合为一体的高效蓄热式加热炉的优点是可利用低热值的高炉煤气,加热到1100℃以上,可实现节能30%~50%,炉子热效率可达70%。

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