河钢集团邯钢公司 河北省邯郸市 056015
摘要：钢铁行业属于我国国民经济建设过程中的一项支柱产业，但在进行钢铁行业建设的过程中，相关资源并不充足，在生产的过程中还会对环境造成严重的污染。因此在进行生产的过程中，要引进更加先进的节能减排技术，才能为企业带来更多的经济效益。实际上很多钢铁企业在进行冶金的过程中，并没有认识到节能环保技术应用的重要性，这是一项比较严重的问题。文章就钢铁冶金流程中节能技术进行相关的分析和探讨。
关键词：钢铁冶金；环保技术；节能策略
引言
我国社会经济发展离不开钢铁冶金作为基础，钢铁市场需求逐年增加，2019年的钢铁产量超过了12亿吨。为了满足国内巨大的市场需求，国内钢铁冶炼企业规模和技术水平也不断提升。近几年，绿色制造在钢铁冶金行业开始推广，钢铁冶金企业不能仅仅关注年产量和经济效益，必须重视能源节约技术的应用，从根本上解决钢铁冶金过程中能源资源消耗大、浪费大、排放废物过多等问题。
钢铁冶金生产过程需要消耗大量的煤炭来提供生产过程的动力，并消耗氧化铁、锰、铬等金属原材料，每个冶金环节都将产生大量的温室气体和工业固体垃圾。能源消耗可以以标准煤进行折算，用吨钢能耗作为其指标，该指标不仅反映出我国能耗的实际情况，也体现了钢铁企业生产的技术实力水平、原材料利用率和环保水平等。吨钢综合能耗包括各个流程，如矿山开采、矿石筛选、铁合金选用、耐火材料制备、碳素基体冶炼、工业焦化产品二次再生产等，钢铁制造的炼焦和烧结，炼铁和炼钢的钢材制品到最终用户手中过程一切能量消耗，运输能耗和企业能源消费综合。如今，钢铁生产企业不仅需要研究生产过程的经济效益和企业利润，也要将节能降耗作为冶金工业发展首要目标，为钢铁制造的可持续发展贡献力量。
一、钢铁产业节能环保的途径
1.更新生产设备与生产工艺
我国小型钢铁企业存在主要问题即为企业总体规模过小、企业的生产设备以及生产所用的工艺无法满足时代的需求、节能环保工作落实不到位等，诸多方面原因造成了生产能耗过高，产品进行二次回收后的利用率过低以及难以对生产所产生的污染进行有效的处理。为了解决这一问题，关键在于企业要加快淘汰落后生产设备的总体进程，最终实现技术装备的大型化以及生产流程的高效连续化，对生产所涉及的能源以及资源进行最大限度的有效利用。
2.高效回收余热以及余能资源
目前我国众多小型钢铁企业在生产中的余热以及余能均未能受到合理妥善的利用，总体回收率不足三分之一。出现这一问题的主要原因即在于企业内的相关管理人员不注重生产过程中的环保节能以及企业本身不具备涉及环保节能的相关技术，造成了各个生产工序在进行工作的过程中无法对产生的各种余能以及余热进行及时有效的回收，不仅回收的效率低下，回收的数量也严重不足。也造成了回收得来的能量不能进行科学合理的使用，当受到温度偏低、热源的供应不稳定等环境因素的影响时，企业回收后的能量例如热风、煤气等会出现能量贬值或是能量不稳定，该种能量不能满足用户对热源的要求，大量的低温热量无法得到有效的利用。
二、钢铁冶金的工艺流程和能源消耗分析
钢铁冶金工艺中烧结需要大量能源消耗，尽管烧结工艺技术取得很大的突破，能耗依然是一个难题。相对于传统的原料球团，新球团品味高，可以一定程度上减少资源能耗，但是能耗大问题一只是烧结过程的顽疾。烧结能耗可以占吨钢能耗的约18％，废气和烧结烟气热量占到热量消耗的一半以上，必须研究新技术以回收这些中、低品位余热来提高能量的利用率。
现代钢铁冶金技术离不开转炉工序，在转炉冶金中也涉及能耗大问题。转炉工序资源消耗为气体、蒸汽、电力、水等。其中，电力、水和氧气消耗最多，汽化冷却会造成巨大的热量消耗，大量的水蒸汽蒸发到空气中，未能回收利用而直接产生了水资源的浪费。若采取新技术回收利用蒸汽，将实现水资环的内循环，降低冶金对水的依赖，节约了珍惜水资源。传统炼钢采用转炉和电炉生产过程中，产生约1000℃高温气体，采取冷却或水冷进行冷却降温，且需要设置较长的烟道来增加散热效果，也对作业操作环境提出了更高的要求，尤其是含尘高、温度变化不稳定、热应力较大时，都阻碍了热量二次利用技术的应用。
钢铁轧制过程的能耗主要是电能转换成的机械能，并对钢坯进行二次加热。轧钢工序也需要大量能源消耗，其费用占到能源总消耗的近七成，轧钢过程的钢坯加热、热轧和稳定性退火都需要能源消耗，其中坯料加热和热轧工序耗能占比轧制过程的六成。因此，研究余热回收和精确加热过程控制可以很好减少能源消耗。
三、冶金炉节能控制系统研究
自动化控制装备可以保证设备运行节能效果，在高炉喷煤过程进行多相流煤粉检测，引用在线分析仪对煤气进行检测，采用控制器对高炉煤气余压的温度和气压的稳定性进行控制。自动化控制手段既可保证制造过程的稳定性，也促进了节能工艺装备顺利展开，尤其是在高速连续冷轧带钢生产线采用多段加热时，可以实现分段测温和分段控制，提高了检测精度。钢铁冶金工艺中风机、轧钢机、水泵、输送机等大功率电机耗电量巨大，比例远高于其他行业，浪费巨大。钢铁制造工艺和配套设备均适应了工作载荷的节奏变化，排烟除尘设备和皮带运输机等都是周期性工作，造成了设备空转时间过长，钢铁企业必须淘汰落后电力设备，减少电力消耗，采用交流变频调速等节能控制设备进行节电。
节能工业炉窑应用必须建立在数学模型和智能控制模式上采用计算机进行控制，可显著提升炉窑的节能效果，积极应用高炉专家系统和转炉炼钢终点控制数学模型，并优化电炉能量输入和智能精炼炉温度控制系统、优化加热炉控制模型，采取模糊控制模式提高控制精度。利用先进的过程控制稳定生产过程，保证产品质量，降低设备故障并实现钢铁冶金过程的节能降耗。及时利用智能制造系统。近几年新的钢铁生产技术朝向短流程发展，尤其是控制技术的进步后，连铸与热轧、铸轧技术得到广泛应用，钢铁冶金高效连续生产，使促进了智能控制系统的应用，智能控制生产过程物流、能流和生产节拍的衔接，故障信息反馈并得到及时处理，准确灵活地改变生产某种所需工艺参数，并实时进行产品质量追踪和记录，提高产品一次交付合格率。
结束语：综上所述，要想促进整个钢铁行业的长足发展，就必须大力推广使用清洁生产技术。在进行冶金的过程中要引进一些新型的技术和工艺，并且对流程进行优化和完善。通过对资源进行开发和利用，使得冶金过程更加的科学合理。在生产过程中要尽可能降低环境污染问题的发生几率，确保生产出来的产品更加完美。在引进新技术的同时，也应该做好工作人员的管理，确保工作人员能够熟练的掌握新型的技术。
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