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摘要:冶金工业是我国重污染、能源消耗性企业,为了有效解决冶金工业生产中产生的各种环境污染、能源浪费问题,需要增强节能减排、保护环境意识,做好各项节能减排工作,通过节能新技术应用,从而优化冶金生产工艺,推动冶金节能技术现代化发展。对此,本文主要通过钯渣火试金实验,对冶金节能技术的应用与管理进行研究,以此为冶金工业生产提供指导意见。
关键词:冶金;节能技术;应用;管理
引言:
节能、环保、绿色是我国新时期产业发展的战略要求,冶金节能技术的应用与管理是冶金企业落实科学发展观、实现绿色发展的必然选择。冶金工业生产中,会产生大量的二氧化碳尤其是钢铁冶金中的焦炭和煤粉灰释放出一些物质流,其会在一定状态下被还原成铁水,其中碳元素蒸发会变成二氧化碳。因此必须要通过过钯渣火试金实验,改善冶金技术,促使冶金工业实现低碳经济发展。
一、冶金工艺
(一)炼焦
炼焦煤需要在真空条件下,加热到一千摄氏度左右才可以实现热分解、结焦,以此完成焦炭、焦炉煤气、炼焦化学品等工艺流程。冶金焦炭含碳量大、气孔率高、强度大,是高炉炼铁时需要的燃料和还原剂,也是高炉料柱的疏松剂。炼焦是现代化冶金钢铁工业生产中的一个重要的工序,在此工艺下可以产生焦炭、煤焦油、煤气等化学产品,这些化学产品可以回收利用,由此提高经济效益,实现节能、环保目标。
(二)烧结
烧结主要将冶金生产工艺中的各种粉状的煤料通过特殊工艺技术转变成为一种密集体,人们通过通过烧结生产陶瓷、材料冶炼、粉末冶金、超高温材料制造等。一般粉末在固定成型后,可以通过烧结得到多种晶体材料,这种晶体材料结构主要由晶粒、气孔、玻璃体组成,烧结过程会对这些结构成分造成一定的影响。无机性材料和材料的组成结构之间有着一定的联系,对此,我国一些钢铁冶金企业对此开展了一定的研究,烧结厂也通过市场经济手段不断优化生产工艺,有效提高了烧结矿的质量。烧结机大型化是烧结工艺的未来发展趋势,其通过原料混合技术,逐步提高烧结精细化水平,从而提高烧结生成率,有效降低烧结成本。另外,为了加强节能环保目标,还需要增强球形团矿用量,由此优化烧结结构,改善烧结球的工艺,提高烧结球生产效率,相关人员还需要对一些烧结设备进行改进,从而生产出高碱度的烧结矿,最终实现清洁生产[1]。
(三)轧钢
轧钢工艺可以根据温度不同分为热轧和冷轧,根据轧制时的扎件和扎堒可以分为纵扎和衡扎、斜轧,根据扎制品的形状可以分为常用扎制品和特殊轧制品。另外,周期性轧制、旋压轧制、弯曲轧制等属于特殊的轧制方法,因此轧制成型产品种类也较多,所以将轧钢生产也分为半成品生产和成品生产两种类型。
二、冶金节能技术的应用与管理措施
(一)焦化节能技术
第一,干熄焦技术。该技术是在对传统的湿熄焦技术进行改进后提出的,其运用惰性气体将燃烧后的焦炭冷却,在一定温度下推出红焦,运送进干熄焦容器内,再次通过惰性气体进行冷热交换,以此降低惰性气体含量,后通过除尘处理,将惰性气体再次输送进干熄焦容器中进行重复利用。这种技术可以对红焦进行重复利用,并将此过程中产生的蒸汽进行发电,且此技术下的焦炭质量高,可以有效实现节能环保效益。第二,炼焦配煤技术。通过多种煤炭料混合成多种作用的焦炭作为炼焦原煤,炼焦原煤主要运用了煤的结焦性,发挥了不同煤在配煤中的用途,以此实现节能环保的目的[2]。
(二)炼铁技术
第一,助燃剂在高炉喷煤中的应用。高炉配煤技术主要是针对于高炉喷吹时煤粉是否可以充分燃烧问题进行的,通过实验检测发现,有一半以上的碳粉在喷吹时没有充分燃烧,因此需要利用助燃剂确保煤粉可以充分燃烧,以此实现节能目标。第二,提高高炉喷煤占比。
想要实现节能环保目标,还需要注重优化冶金工业炼铁工艺中的燃料结构,以此降低成本,降低能耗,提高能源利用率。在此过程中需要同构煤焦置合理配置高炉喷吹煤粉,以此控制混合煤的含量,提高高炉喷煤占比。第三,轧钢技术应用。轧钢新技术和新设备主要应用了蓄热式的加热炉,通过蓄热式加热炉和煤气技术、空气预热技术来升级改造轧钢工序,由此降低加热炉能耗[3]。
(三)炼钢技术
通过回收利用转炉煤气升级炼钢技术,实现炼钢节能目标,在此过程中,需要保证煤气回收质量。转炉煤气技术的应用主要体现在采用电除尘将转炉运转过程中产生的烟气、煤气、灰尘等进行回收处理,通过热压作用后在此转送转炉中,作为转炉的冷却剂。转炉煤气干法烟气除尘可以有效处理各种烟气、煤气,通过回收利用,有效弥补转炉炼钢中过度消耗的能源。
(四)钯渣火试金
钯渣混合样品成分(200g):1#70.46g,2#77.65g,3#51.89g,样品搅拌均匀。取混合样50.00g,装入烧杯中(此500ml烧杯重181.96g),烧杯口用大小适宜的过滤纸包裹,放进电热箱,设置最高温度110℃,烘干时间为4.5小时。实验步骤如下:第一,取样。分别取原样50g,加少量水溶解至100ml,加5g锌粉置换,由于锌粉浮在表面,所以用玻璃棒轻轻搅拌,置换大约24小时,再将置换的水和渣分别全部倒入坩埚。1#坩埚重为456.01g,2#坩埚重459.19g。第二,溶样。1#,2#坩埚再次放进电热炉110℃烘2小时,烘至无水。取出坩埚,电热箱继续升温至826℃(大约42分钟)。两个坩埚分别依次加入4g煤粉、50g碳酸钙、25g水淬渣、50g氧化铅粉、14g石英,在坩埚内搅拌均匀,搅拌后再加入25g水淬渣,表面覆盖50g铅皮(除了铅皮,其他均为粉末状),2#坩埚表面再加入3g工业盐。使试样和熔剂熔融,一氧化铅还原为金属铅,和贵金属一起沉入容器底部,冷却后变成一种金属小球,其中含有贵金属和大量的金属铅,还有其他金属杂质。第三,称重。做好人身防护,取出2#坩埚,1#坩埚继续保温10分钟再取出。室内冷却大约35分钟,再干净整洁的地面上用榔头从坩埚中间部位轻轻敲开,使溶渣和底部金属小球分开。第四,化验。
(五)煤气平衡
第一,需要对冶金工业生产中的二氧化碳排放量进行计算,以此明确煤气使用情况;第二,对煤气资源进行充分、合理利用,以此判断冶金企业是否实现清洁生产;第三,需要对煤气量进行估计,在生产后期阶段需要考虑是否启用动力煤,并对污染物量较大的工业燃料进行控制,以此实现煤气平衡,实现环保目标[4]。
(六)液态低温炼铁技术和全氧高炉冶炼技术
随着低温快速还原技术的出现,促使低温条件下的铁矿石还原率得到了一定的提高,以此降低了炼铁能耗率,促使无烧结和无焦化炼铁技术的出现。另外,还有全氧高炉冶炼技术,该技术主要将鼓入空气转变为鼓入氧气,大部分的二氧化碳在进入到高炉炉顶时会被洗涤,剩余的二氧化碳会自动返回,通过喷煤载体排风口重新输送,以此降低了二氧化碳排放量。
三、结束语
综上所述,我国冶金节能技术在冶金工业生产中的应用已经初见成效,实现了节能生产目标,降低了能耗,因此还需要相关部门加大技术研究,不断探索出新型的节能环保技术,由此提高冶金节能技术的应用与管理,促使冶金企业实现经济效益,提高生产率。另外,冶金工业还需要不断改进现有的炼煤、炼钢生产工艺,加强对煤气的回收利用,从而减少有害气体的排放,为冶金企业节能减排指明方向。
参考文献
[1]刘海棠.炼铁冶金环保与节能技术探析[J].工程技术研究,2020, 005(001):P.22-23.
[2]金垚.钢铁冶金流程中节能技术分析[J].冶金与材料, 2020(4).
[3]刘刚.炼铁冶金环保与节能技术研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊), 2019(9).
[4]刘伟.钢铁冶金过程环保和节能技术探讨[J].中国金属通报,2020, No.1024(07):96-97.