我是大一冶金專業(yè)的學(xué)生要寫不少于2000字的論文,請問有沒有范文可以參考一下?
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時間:2024-08-17 09:59:12
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我是大一冶金專業(yè)的學(xué)生要寫不少于2000字的論文,請問有沒有范文可以參考一下?【專家解說】:冶金企業(yè)節(jié)能減排生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
摘 要:主要論述了冶金企業(yè)節(jié)能減排生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀及
【專家解說】:冶金企業(yè)節(jié)能減排生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
摘 要:主要論述了冶金企業(yè)節(jié)能減排生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,綜述了冶金企業(yè)節(jié)能減排生產(chǎn)的重要
意義。對冶金企業(yè)節(jié)能減排生產(chǎn),實現(xiàn)“十一五”發(fā)展目標(biāo),具有重要的意義。
關(guān)鍵詞:冶金 節(jié)能 減排 技術(shù) 發(fā)展
1 前言
近10年來鋼鐵冶金能源消費量占全國總能源
消費量的比重一直在12% ~15%之間,鋼鐵工業(yè)單
位增加值能耗是全部工業(yè)平均值的3倍以上。鋼鐵
生產(chǎn)在消耗能量的同時大量排放CO2、CO、SO2、
NOX等有害氣體。因此,減少鋼鐵生產(chǎn)的能耗不僅
保護自然生態(tài),還能有效地減少對環(huán)境的污染。面
對“十一五”期間單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20%
左右,主要污染物排放總量減少10%的約束性指
標(biāo)。鋼鐵工業(yè)進行節(jié)能減排,是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)
境友好型社會的必然選擇。
2 冶金企業(yè)節(jié)能生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)狀
隨著我國鋼產(chǎn)量的增加,鋼鐵業(yè)技水裝備水平
也在不斷的提升,重點大中型鋼鐵企業(yè)的主體裝備
已達到或接近國際先進水平。干熄焦、高爐噴煤、爐
外精煉、薄板坯連鑄—連軋等環(huán)境友好型工藝技術(shù)
也得到推廣和應(yīng)用。但在能源有效利用方面,國內(nèi)
和國外先進的冶金企業(yè)還存在著較大的差距,這種
作者簡介:李艷青(1969-),女,山東平原縣人, 1992年畢業(yè)于山東
工業(yè)大學(xué)?,F(xiàn)主要從事技術(shù)信息研究與管理工作,高級工程師。
差距主要體現(xiàn)在鋼鐵各個生產(chǎn)工序上(表1)。
表1 各工序消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤kg標(biāo)煤/t
指標(biāo)燒結(jié)焦化煉鐵轉(zhuǎn)爐電爐熱軋冷軋綜合
中國66 142 466 27 210 93 100 761
國際
先進59 128 438 -9 199 48 80 655
差距/% 11 19 5 133 5 48 20 14
從表1中可以看出綜合能耗差距雖然只有
14%,但個別工序能耗指標(biāo)差距較大,存在一定的挖
潛降耗潛力。目前鋼鐵行業(yè)主要通過新技術(shù)的應(yīng)
用、工藝改進、設(shè)備改造等技術(shù)措施,以及對原來廢
棄資源的綜合利用等措施,來降低能耗,保護環(huán)境。
2. 1 焦化方面
2. 1. 1 干熄焦技術(shù)的應(yīng)用
該技術(shù)可回收80%的紅焦顯熱,采用該技術(shù)每
熄紅焦1 ,t可回收3. 9MPa、450℃的蒸汽0. 45~
0. 6 ,t比濕法熄焦節(jié)水0. 5 ,t使焦化工序能耗降低
60 kg標(biāo)煤/t左右。干熄焦技術(shù)不僅節(jié)能效果明顯,
還能改善焦化廠生態(tài)環(huán)境,減少原來濕法熄焦時大
量酚、氰化物、硫化物和粉塵的排放。
2. 1. 2 煉焦配煤優(yōu)化系統(tǒng)的研究利用
配煤是將兩種以上的單種煤料,按適當(dāng)?shù)谋壤?均勻配合,以求制得各種用途所要求的焦炭,采用
配煤煉焦既可保證焦炭質(zhì)量符合要求,又可合理利
用煤炭資源,同時增加煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)量。煉焦配
煤優(yōu)化系統(tǒng)將多年來的經(jīng)驗配煤方法提升為數(shù)值化、
精確化配煤方法,為數(shù)值化生產(chǎn)、精細化生產(chǎn)和科學(xué)
化生產(chǎn)提供了條件,合理的配煤方案既能節(jié)約煤炭資
源,保證焦炭質(zhì)量,又要達到配合煤成本最低。
2. 2 燒結(jié)方面
2. 2. 1 燒結(jié)煙氣的綜合利用
低溫?zé)煔庥酂岚l(fā)電需要三項核心技術(shù):一是廢
氣溫度的梯次科學(xué)利用;二是低能耗、高效率的余熱
回收系統(tǒng)的技術(shù)和設(shè)備;三是生產(chǎn)和余熱發(fā)電系統(tǒng)的
協(xié)調(diào)控制和管理。應(yīng)用這些核心技術(shù)建設(shè)低溫?zé)煔?余熱發(fā)電項目,噸燒結(jié)礦的發(fā)電量可達23. 6 kWh左
右,機組發(fā)電可滿足燒結(jié)生產(chǎn)用電量的35% ~40%。
2. 2. 2 催化燃燒燒結(jié)助劑的應(yīng)用
在燒結(jié)過程中,除了電以外,需要的最多能源主
要是煤或焦粉,在煤中或焦粉中添加催化燃燒燒結(jié)助
劑,提高煤的燃燒效率和熱值釋放,并且可以提高燒
結(jié)礦厚度和強度,從而提高燒結(jié)效率,節(jié)約能源。按
煤或焦粉量添加不含堿金屬的燒結(jié)助劑0. 3%左右,
噸燒結(jié)礦節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3~5 kg,提高燒結(jié)效率10%左
右。
2. 3 煉鐵方面
2. 3. 1 提高高爐噴煤比
高爐噴吹煤粉,強化冶煉是優(yōu)化煉鐵工序燃料
結(jié)構(gòu),以價格低廉的煤炭代替價格較昂貴的焦炭,從
而實現(xiàn)降低生鐵成本、降低煉鐵能耗的有效技術(shù)措
施之一。合理搭配使用煤種,控制好混合煤成分,實
現(xiàn)煤焦置換比達到1. 0。
2. 3. 2 高爐噴煤助燃劑的利用
高爐在噴煤時,噴吹的煤粉能否燃燒完全是關(guān)
鍵所在,從除塵灰中可以檢測到煤含量,有時除塵灰
中高達50% ~60%的碳粉,說明噴吹的煤粉在高爐中
沒有充分燃燒。在煤粉中添加助燃劑,可以有效地提
高噴吹煤粉的燃燒效率,提高噴吹煤粉的利用率。
2. 3. 3 TRT及CCPP發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用
TRT是高爐煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置的簡
稱,是回收和利用高爐爐頂煤氣的余壓和余熱,將熱
能和壓力能轉(zhuǎn)化為機械能,驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電的一種
裝置。流量180000m3/h的TRT裝置每天可以發(fā)電
10萬度左右,這種裝置既回收了高爐煤氣余壓的能
量,又凈化了煤氣,降低了噪音,改善了高爐爐頂壓
力的控制品質(zhì)。該裝置運行過程中不產(chǎn)生污染,發(fā)
電成本低,回收能源效果顯著。
CCPP是燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置的簡
稱,是以煉鐵高爐低熱值(3100~3500 kJ)高爐煤氣
為燃料的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組。利用富余放散的高爐
煤氣發(fā)電,既可實現(xiàn)高爐煤氣零排放,減輕大氣環(huán)境
污染,又能獲得大量的電能,是節(jié)能減排的綠色環(huán)保
工程。CCPP如果燃燒1億標(biāo)準(zhǔn)立方米高爐煤氣,年
發(fā)電6000萬kWh以上,可節(jié)約標(biāo)煤2. 1萬,t減少
溫室氣體CO2排放5. 75萬,t減少CO排放3000萬
標(biāo)準(zhǔn)立方米。
2. 4 煉鋼方面
2. 4. 1 轉(zhuǎn)爐煤氣回收利用
在冶煉過程中轉(zhuǎn)爐內(nèi)處于高溫,碳氧反應(yīng)形成
的CO氣體稱為轉(zhuǎn)爐煤氣,溫度約在1600℃。此時
高溫轉(zhuǎn)爐煤氣的能量約為1 GJ/,t其中煤氣顯熱能
約占1/5,其余4/5為潛能。轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中釋放
出的能量是以高溫煤氣為載體,要做到負能煉鋼必
須回收煤氣,而且應(yīng)盡可能提高回收煤氣的數(shù)量和
質(zhì)量。轉(zhuǎn)爐煤氣回收中等水平,一般能達到每噸鋼
回收70m3,煤氣熱值為1800×4. 18 kJ/m3,轉(zhuǎn)爐煤
氣回收是轉(zhuǎn)爐負能煉鋼的關(guān)鍵,是煉鋼節(jié)能降耗的
重要途徑。
2. 4. 2 干法除塵技術(shù)
氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼的凈化回收主要有兩種方法,一
種是煤氣濕法(OG法)凈化回收系統(tǒng),一種是煤氣
干法(LT法)凈化回收系統(tǒng)。干法除塵技術(shù)的主要
優(yōu)點是:除塵凈化效率高,通過電除塵器可直接將粉
塵濃度降至10mg/Nm3以下,不存在二次污染和污
水處理;系統(tǒng)阻損小,煤氣發(fā)熱值高,回收粉塵可直
接利用,節(jié)約了能源;因此,干法除塵技術(shù)比濕法除
塵技術(shù)有更高的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
2. 4. 3 連鑄坯熱裝熱送技術(shù)
鋼水經(jīng)過連鑄后,形成的連鑄坯表面紅熱,溫度
較高,在冷卻達到一定強度后,直接進入加熱爐進行
加熱后軋制,從生產(chǎn)工序上實現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐—精煉—連
鑄—連軋短流程新工藝。采用該工藝后,加熱爐熱
裝比達90%以上,軋鋼的噸鋼煤氣消耗明顯降低。
每提高熱送率1個百分點,噸鋼大約降低1 m3煤
氣,同時,提高加熱爐的加熱能力,減少了燒損,提高
成材率0. 08%,噸鋼效益在2. 80元/t左右。
2. 5 軋鋼方面
高效蓄熱式加熱爐和煤氣、空氣預(yù)熱技術(shù)在軋
工序中的應(yīng)用。高效蓄熱式燃燒技術(shù),可以實現(xiàn)
降低加熱爐能耗35%,目前我國已有270多個蓄熱
式加熱爐。采用蓄熱式高效高溫空氣燃燒技術(shù)可使
爐窯節(jié)能15%。熱風(fēng)爐采用煤氣、空氣雙預(yù)熱技
術(shù),可實現(xiàn)燃燒低熱值煤氣產(chǎn)出1200℃以上的高風(fēng)
溫。軋鋼加熱爐采用此技術(shù)可使用低熱值煤氣代替
燃油,提高熱效率(廢氣出口的溫度可低于150
℃),使軋鋼工序能耗降低19 kg標(biāo)煤/t。采用低空
氣過剩系數(shù)(1. 02~1. 05)的燃燒技術(shù),還可以減少
燃燒過程中NOx物的產(chǎn)生,有良好的環(huán)保效應(yīng)。
3 節(jié)能減排生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展趨勢
3. 1 焦?fàn)t大型化及非回收型煉焦技術(shù)
目前國內(nèi)焦化系統(tǒng)是最先進的7. 63m超大型
焦?fàn)t,利用干熄焦技術(shù)回收熱能用于發(fā)電,裝煤系統(tǒng)
采用了負壓抑塵無煙裝煤等技術(shù),實現(xiàn)焦化系統(tǒng)的
節(jié)能減排。
另外,為了減少焦炭生產(chǎn)對環(huán)境的污染,美國
Sesa煉焦公司建起了非回收型焦?fàn)t[1]。這種煉焦
工藝不回收化工副產(chǎn)品,而是將其燃燒回收熱能。
生產(chǎn)時看不到明顯的污染物排放,而且產(chǎn)量提高
30%,焦炭質(zhì)量改善。非回收型焦?fàn)t的投資少于傳
統(tǒng)焦?fàn)t,操作也比較容易。
3. 2 COREX熔融還原煉鐵技術(shù)[2]
目前,煤氣回收、高爐爐頂余壓發(fā)電、雙預(yù)熱高
風(fēng)溫?zé)釥t、富氧噴煤等技術(shù)已在煉鐵系統(tǒng)普遍應(yīng)用
實現(xiàn)節(jié)能減排,并取得了顯著的效果。COREX熔融
還原煉鐵技術(shù)是目前唯一成熟的爐外煉鐵技術(shù)。該
工藝的概念就是在熔融狀態(tài)下鐵氧化物的全部還原
都依靠C轉(zhuǎn)變成CO2反應(yīng)的熱量來完成,從而在理
論上達到最低碳的消耗,從而降低能源的消耗。雖
然,COREX流程CO2排放量比高爐流程多,但是,
酚、氰化物、硫化物、氨等的排放量比高爐少得多,還
可處理煙塵、泥渣、軋鋼皮等鋼鐵廠內(nèi)部的廢料,以
及含油鐵鱗、廢塑料、破碎輪胎、有機殘余物等社會
廢棄物,為環(huán)境友好型煉鐵工藝。
目前,我國還沒有自主產(chǎn)權(quán)的熔融還原技術(shù),寶
鋼引進的COREX 3000項目(設(shè)計能力為150
萬噸/年,預(yù)計今年10月份投產(chǎn)),將推動我國非高
爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展。
3. 3 氫冶金技術(shù)
目前,煉鋼系統(tǒng)也普遍采用了煤氣回收、氣化冷
卻、全連鑄等技術(shù),并同步建設(shè)冶金固廢綜合處理及
循環(huán)再生利用工程,進一步實現(xiàn)煉鋼工序的節(jié)能減
排。這一系列高新技術(shù)的運用,有效地減少污染物
的排放。但由于煉焦煤和焦炭資源的日益短缺,限
制了傳統(tǒng)煉鐵工業(yè)的進一步發(fā)展,發(fā)展氫冶金工藝,
替代碳還原劑的煉鐵工藝,不僅可行,而且有許多傳
統(tǒng)煉鐵工藝不可比擬的優(yōu)勢。如果用氫氣進行鐵氧
化物的還原,就意味著CO2零排放,問題的關(guān)鍵是
如何得到豐富而廉價的氫氣。
3. 4 冶金渣的顯熱利用技術(shù)
冶金渣是鋼鐵生產(chǎn)過程產(chǎn)生的最大量的副產(chǎn)
物,冶金渣溫度較高,顯熱溫度都在1400℃以上,是
一種非常有利用價值的二次資源。通常情況下冶金
渣主要用于水泥廠或建材廠作原料使用,或直接做
成微晶玻璃、礦渣棉等建筑裝飾材料等。但是,對于
冶金渣所含的豐富熱量卻還沒有充分的利用。
(1)鋼渣滾筒法熱能回收的新設(shè)想
鋼渣經(jīng)渣罐進入滾筒,在滾筒內(nèi)生成的蒸汽混
合氣體溫度為90~170℃,可直接用于生活設(shè)施或
將其加熱至600℃用于發(fā)電,經(jīng)測試,熱利用系數(shù)可
達到50%。
(2)鋼渣風(fēng)淬法熱能回收新工藝
俄羅斯烏拉爾鋼鐵研究院曾研制了一套附有熱
能回收的風(fēng)淬鋼渣處理工藝。將液態(tài)鋼渣傾倒過程
中與空氣流接觸產(chǎn)生的輻射熱通過專用設(shè)置收集后
作為熱水、蒸汽和熱空氣回收利用。
4 結(jié)論
目前,冶金行業(yè)的資源利用方式已由單純的
“資源—產(chǎn)品—廢棄物”的單項式直線過程,轉(zhuǎn)向了
“資源—產(chǎn)品—廢棄物—再生資源”的循環(huán)再利用
方式。在煉鐵系統(tǒng)、煉鋼、軋鋼系統(tǒng)的能耗、高性能
鋼鐵材料研究、廢棄處理利用等方面,節(jié)能工藝新技
術(shù)和裝備也得到了大力的推廣和應(yīng)用,在節(jié)能減排
生產(chǎn)方面已取得了可喜的成績,但與國際先進水平
仍然有很大差距。今后,要進一步提高對生態(tài)冶金
技術(shù)重要性的認識,加強對節(jié)能減排生產(chǎn)新技術(shù)的
跟蹤和研究,把萊鋼建設(shè)成生態(tài)型、環(huán)境友好型的鋼
鐵企業(yè)。
參考文獻
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[2]王琳等.COREX熔融還原工藝的發(fā)展?fàn)顩r.沈陽工程學(xué)
院學(xué)報(自然科學(xué)版), 2006(4): 373-376.
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