现代钢铁冶金清洁生产新技术探讨

摘 要 钢铁冶金生产过程往往会产生一些污染物,如炉渣等,其会对环境造成负面影响,基于生产环保要求,钢铁企业应引入现代清洁生产技术,从源头上减少污染物产生量,另外还要利用新能源,代替钢铁生产中的石油、天然气等能源。在生产前,企业人员还要确定清洁生产新路线,将新技术渗透到生产环节,使钢铁冶金符合节能环保理念。

关键词 钢铁冶金;清洁生产;新技术

在传统钢铁冶金生产中,钢铁企业也会采取相关的清洁生产途径,如利用清洁材料或采取清洁生产工艺等,这些措施不仅可以减少废物产生量,还可以变废为宝,提高资源的利用率,最后还减少了生产后的环境治理任务。在新时代,企业应对清洁生产技术创新,开发新路径,拓展清洁思路,使生产清洁效果更显著。本文主要针对现代钢铁冶金清洁生产新技术进行探讨。

1 国内钢铁企业实施清洁生产路径

主要包括五方面,其一钢铁冶金生产需要应用能源作为燃料,这些能源具有不可再生性,其数量也很少,所以钢铁企业一般会综合考虑各种能源的概况,从中选择可再生的能源,另外钢铁企业也在提炼、生产技术等方面进行了改革与创新,使铁矿石的利用率得到显著提高。其二改善生产工艺流程,使其简单化、简洁化,并保证最后的产出率[1]。其三针对各种炉灶产生的废气,进行专门化、专业化处理,使其变废为宝,得到重复利用,这减少了二氧化硫等污染性气体排放量。其四落实节能技术,使相关的水资源和能源得到有效节约。在实际生产中,可利用分层阶级利用和循环利用方式,提高能源和资源的利用率。其五综合利用固体废弃物,降低炉渣或钢渣等对环境的污染。

2 钢铁冶金清洁生产新技术

在清洁生产中,干熄焦技术应用最为广泛,该种技术可对钢铁生产环节产生的余热进行回收,并将其应用在其他生产环节中,避免热量散失。在落实该技术时,需要准备相关的设施设备,如循环风机、干熄炉等,焦炭和惰性气体则是主要材料。在回收中,惰性气体会在循环风机的帮助下,进入干熄炉,炉内的焦炭处于炙热阶段,其会将热量传递给惰性气体,使其由冷变热,该热惰性气体会与锅炉发生气化反应,产生蒸汽,冷却自身,该惰性气体还可以从头带来,重新通过循环风机继续换热传热[2]。该种技术不仅可以回收热量,还可以回收蒸汽,使其不会对周围的环境和设备等造成腐蚀影响。

2.1 炉渣的处理

钢铁冶金过程会产生各种类型的炉渣,这些炉渣也可以变废为宝,得到有效利用。炉渣不是最终产品,也不是废弃物,其属于中间产品,这意味着其可以成为某种物品的制作材料。在钢铁企业开发清洁生产性技术时,可以将炉渣处理利用作为思路要点。炉渣即冶金渣,内部含有很多金属元素,这些金属元素完全可以通过技术手段提炼出来,应用到道路建设或农业肥料制作中。炉渣处理技术有干渣坑冷却法和水冲渣法,这两种方法作用优势有限,所以研发了干式处理法。这种处理方法需要借助变速旋转杯等装置完成成粒工作,在成粒的过程中,炉渣会在离心力的作用下,落到边缘处,炉渣的热量在此过程中也会得到回收,所以最终回收的炉渣颗粒是冷却的。炉渣颗粒在被抛出去的过程中,其还需要尽快完成固化工作,如此其才不会粘连在室壁上。接收炉渣颗粒的水冷炉壁具备冷却固化作用,所以炉渣可以不断成粒,不断被冷却抛出。这些炉渣颗粒最终会落入料槽。而颗粒冷却空气在排出烟道时,会被加热,热空气会被热风炉吸收,整个过程的热量会得到回收利用[3]。料槽中的炉渣可以成为水泥和耐火材料的有效成分。

2.2 能源替代

在钢铁冶金清洁生产中,除了改善生产工艺,解决炉渣问题外,还可以从能源利用方面入手,减少天然气和煤炭的利用量。目前国内钢铁工业在节能方面做得还不到位,很多小钢铁公司工艺设备比较落后,对能源的利用率较低,造成的污染较大。针对这些问题,还应提出改进措施。在钢铁冶金生产中,需要对铁矿石中的铁元素进行还原,在传统工艺中,焦炭可以满足此要求,但会产生温室效应,对环境无益。基于节能环保要求,氢还原技术及高炉喷吹塑料等技术应运而生,这些技术对环境造成的负面影响较小。其中高炉炼铁作用优势显著,在该种技术中,薄膜废塑料是主要燃料,摩擦粉碎机在作用过程中,会提供摩擦热,使其被粉碎,处于熔融状态,接着进入冷却装置,形成固态小球,进入喷吹位置。在热风的作用下,這些固态小球会进入高炉内[4]。热风中的氧会与高炉内的固态小球发生氧化反应,产生无危害的二氧化碳和水。在氧化过程中,其还会释放热量,热量被高炉吸收,生成物还会与焦炭发生反应,生成一氧化碳和氢气,这两种物质会与铁发生反应,使其得到有效还原。这整个反应过程,这种废气塑料完全可以代替煤粉等能源,所以应用该种技术和该种材料,可以使不可再生能源得到有效节约。

3 钢铁企业推行的清洁生产技术路线

钢铁冶金工业耗能大,污染高,这是基本现状,另外其还存在生产工艺落后、产品结构不合理等现象,这会使生产环境界面更加复杂化。企业需要从物质、能量循环和资金循环方面入手,使自身与循环经济社会有效对接起来,另外企业还要调整产品结构,优化工艺流程、引进优质设备,使清洁生产技术路线更合理。

4 结束语

清洁生产技术虽然能降低能源消耗量和污染物产生量,但作用有限,并不能完全消除污染物,其还是会面临环境污染负担。所以钢铁企业应致力于清洁生产技术研究创新工作,提高生产技术的清洁率,使环境遭到的负面影响降至最低,如此钢铁企业整体的生产效益和环保效益、经济效益等才能得到保证。

参考文献

[1] 张君.钢铁冶金清洁生产工艺的分析与探索[J].黑龙江科学,2018,9(20):136-137.

[2] 田岩松.浅析钢铁冶金清洁生产中的新技术和新工艺[J].冶金与材料,2018,38(05):125-126.

[3] 李保才.钢铁冶金清洁生产新工艺探索[J].科技创新导报,2018,15(08):83-84.

[4] 王厚昕,姜周华,梁连科,等.钢铁冶金清洁生产中的新技术和新工艺[J].材料与冶金学报,2017,(04):252-257.

作者简介

李博(1985-),男,陕西渭南人;学历:本科,现就职单位:陕钢集团汉中钢铁有限责任公司,研究方向:冶金工程。