多年來，我國鋼鐵工業(yè)污染排放總量占全部工業(yè)污染排放總量的比例逐年增加。“十二五”期間節(jié)能減排的任務(wù)十分艱巨和急迫，我國政府承諾到2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放要比2005年下降40%~45%，節(jié)能提高能效的貢獻率要達到85%以上，這也給鋼鐵行業(yè)的節(jié)能減排工作帶來巨大挑戰(zhàn)。

　　因此，在當前鋼鐵工業(yè)處于低谷和困難的時候，更應該深入研究如何改變鋼鐵工業(yè)的經(jīng)濟增長方式，進行結(jié)構(gòu)調(diào)整和提高企業(yè)的核心競爭力。同時，節(jié)能減排也是鋼鐵行業(yè)今后需要大力加強的、具有普適性的重點工作。

　　燒結(jié)：解決現(xiàn)有問題促節(jié)能

　　當前，鋼鐵企業(yè)新建的大中型燒結(jié)機多采用較先進工藝和節(jié)能環(huán)保裝置，我國已有66臺燒結(jié)機配有燒結(jié)余熱回收利用裝備，還有200多套燒結(jié)煙氣脫硫或脫硫、脫硝綜合治理裝置，太鋼采用活性炭脫硫、脫硝和脫除其他有害物質(zhì)的裝備已引起行業(yè)的廣泛關(guān)注。然而，不容忽視的是我國燒結(jié)系統(tǒng)仍然存在以下問題：

　　一是我國現(xiàn)有燒結(jié)機平均面積偏小，技術(shù)裝備水平差距大。我國有燒結(jié)機1200多臺，但180m2~630m2的燒結(jié)機僅125臺，中小型燒結(jié)機仍占燒結(jié)總面積的34%以上。

　　二是由于企業(yè)之間原燃料供應和價格等因素，生產(chǎn)條件差異較大，使燒結(jié)生產(chǎn)指標差距較大，返礦率、能耗等偏高。

　　三是我國現(xiàn)有燒結(jié)機漏風普遍高達60%以上，使燒結(jié)工序能耗顯著增加，70%~80%能耗在主抽高壓風機上。國外先進燒結(jié)機的漏風率在20%左右。降低漏風率是燒結(jié)工序增加產(chǎn)量、降低成本最直接有效的措施。

　　四是燒結(jié)煙氣綜合治理總體水平不高，中小燒結(jié)機煙氣治理普遍不好。我國近年來上了一些脫硫裝置，但僅少數(shù)有脫NOx裝置，極少采用可同時脫硫、脫硝、脫二口惡英的技術(shù)。同時，脫硫效率低、產(chǎn)品利用率差等問題普遍存在。

　　五是我國每年仍有大量細精礦燒結(jié)，國外已極少見，精礦粉燒結(jié)必然帶來產(chǎn)量低、質(zhì)量差、能耗高和污染嚴重。

　　解決好以上問題，有助于推進燒結(jié)系統(tǒng)節(jié)能降耗。

　　焦化：煤調(diào)濕節(jié)能效果有待進一步提高

　　煤的濕度控制技術(shù)（簡稱煤調(diào)濕）是將煉焦煤在裝爐前去除部分水分，與煤干燥的區(qū)別在于不追求最大限度地去除入爐煤的水分，而使水分穩(wěn)定在6%左右，可以降低煉焦耗熱量58kJ/kg~67kJ/kg干基煤，提高焦爐生產(chǎn)能力7%~10%。我國煉焦煤含水量普遍偏高，達11%，如果焦煤的含水量降至6%，可節(jié)約干煤10.6kgce/t焦，每t入爐煤可以減少35.8kg的CO2排放；可多配弱黏結(jié)性煤8%~10%，擴大焦煤使用資源，具有顯著的節(jié)能環(huán)保效果。

　　以年產(chǎn)100萬t焦化廠為例，采用煤濕度控制技術(shù)每年可以減少5126t標煤，減少廢水5萬t，降低煤粉碎電耗40%，提高焦爐生產(chǎn)能力4%~10%。直接經(jīng)濟效益1000萬元/年。目前我國鋼鐵企業(yè)中已投產(chǎn)6套煤調(diào)濕裝置，分布在濟鋼、昆鋼、馬鋼、寶鋼、太鋼、攀鋼。如果在全國推廣，按入爐水分降低3%計，每年可以節(jié)約300萬t標煤，減排CO21600萬t。

　　但是，國內(nèi)部分已經(jīng)建成的煤調(diào)濕裝置多以蒸汽為熱源，能耗較高，節(jié)能效果有待提高，以焦爐煙道氣余熱為熱源的煤調(diào)濕熱效率高，節(jié)能效果好，應該成為我國重點推廣的煤調(diào)濕技術(shù)；采用煤調(diào)濕后煤的水分降低，在轉(zhuǎn)運和裝煤過程中粉塵量等有害物質(zhì)增加，有待采取有效措施解決。

　　高爐：以降低燃料比和提高利用率為重點

　　煉鐵是整個鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排、降成本的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而煉鐵節(jié)能應以降低高爐燃料比和焦比為核心。

　　高風溫技術(shù)：提高熱風溫度是有效降低焦比和燃料比最為廉價的方式。高風溫是一項綜合技術(shù)，要綜合考慮高爐接受風溫的能力、熱風爐供應風溫的能力和高溫熱風的輸送。

　　我國≥1200℃的高風溫高爐為數(shù)不多，重點企業(yè)近年平均風溫僅為1150℃。設(shè)置前置加熱爐、全燒高爐煤氣的頂燃式熱風爐的風溫可以突破1300℃，首鋼京唐5500m3高爐熱風爐的實踐已證明它的成功。首鋼遷鋼公司通過熱風爐結(jié)構(gòu)優(yōu)化和煤氣預熱、燃燒系統(tǒng)仿真、燃燒自動控制系統(tǒng)等技術(shù)，2009年風溫1259℃，以后一直穩(wěn)定在1280℃，達國內(nèi)外先進水平。

　　高爐長壽技術(shù)：據(jù)不完全統(tǒng)計，僅2000年~2011年國內(nèi)企業(yè)就有23座高爐發(fā)生高爐爐缸、爐底燒穿事故，成為近年來高爐安全穩(wěn)定生產(chǎn)的制約因素。一些企業(yè)的高爐爐齡僅6年~7年，高爐長壽的問題應當予以重視。

　　高爐長壽綜合技術(shù)的使用可以有效控制高爐老化的速度，并且保持長年持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。其中，提高高爐的設(shè)計和建設(shè)水平是高爐長壽的基礎(chǔ)和根本保證，否則要想通過改善操作和維護技術(shù)來獲得高爐長壽是十分困難和代價昂貴的。

　　目前，國內(nèi)外高爐長壽技術(shù)的主要發(fā)展有：全爐體冷卻技術(shù)，即從爐底到爐喉全部采用冷卻器。無料鐘爐頂，可使煤氣流分布穩(wěn)定合理，控制爐身熱負荷。在爐腹、爐腰至爐身下部這些高爐工況條件最惡劣的區(qū)域，安裝銅冷卻壁，可確保在高利用系數(shù)的操作條件下此區(qū)域的壽命提高，而且不用使用價格昂貴的耐火材料，高爐爐體的維護工作大大減少。此外，在爐缸、爐底區(qū)域構(gòu)筑爐缸長壽保護層，如采用具有高導熱系數(shù)的熱壓碳磚或超微孔碳磚，或在爐缸碳磚表面增加一層低導熱的優(yōu)質(zhì)莫來石或剛玉等耐火材料陶瓷杯，均可促進爐缸的長壽。

　　精料方針：高爐貫徹精料方針，包括原料精準配料，高品位、高堿度、高強度的燒結(jié)礦，酸性球團，冶金性能好的焦炭以及采用熟料技術(shù)等。通過全面改進原料質(zhì)量，從而保證高爐在大風量、高風溫、高壓、高負荷的生產(chǎn)條件下穩(wěn)定運行。實踐證明，入爐品位每提高1%，則焦比下降1.5%，高爐產(chǎn)量提高5%，噸鐵渣量減少30kg，允許高爐噸鐵多噴15kg煤粉。因此，高爐應盡可能地做好精料工作，探索配礦和配煤技術(shù)，在資源日益劣化的今天也應該“粗糧細做”。

　　高爐精料應改變“低價劣品”的采購理念，提高入爐品位。堅持精料方針可能會增加采購成本，但可以顯著降低制造成本，并有利于節(jié)能減排。目前高爐精料技術(shù)普及率80%。我國多數(shù)大型高爐入爐礦品位控制較好，一般在57%以上。首鋼遷鋼2650m3、4000m3高爐的入爐品位58.5%，寶鋼4500m3級高爐為61%。這些企業(yè)從實踐中和比較中得出體會：精料方針必須堅持，高爐能夠在高水平下穩(wěn)定順行才是最大的降低成本。

　　提高煤氣利用率：高爐煤氣利用率的高低直接影響焦比和燃料比，通過對高爐裝料和送風等制度的調(diào)整，可以實現(xiàn)高的煤氣利用率。應該堅持穩(wěn)定入爐原料的質(zhì)量，粒度均勻、含粉塵少；使用好高風溫和富氧，提高在較高煤焦置換比前提下的噴煤量；處理好煤氣利用率與爐料透氣性的關(guān)系，在高爐高水平順行的前提下取得較高的煤氣利用率。

　　目前，除了寶鋼以外的11座大型高爐的煤氣利用率沒有超過50%，有的甚至不足45%，說明大型高爐如何通過管理和操作實現(xiàn)煤氣流的合理分布還存在許多問題，燃料比都在500kg/t以上，沒有完全發(fā)揮出大型高爐熱效率高、節(jié)能降焦的優(yōu)勢。而小高爐熱效率低、煤氣利用率差、燃料比高是難以克服的缺陷，也成為冶金行業(yè)CO2減排的難點。

　　高爐噴煤技術(shù)：高爐噴煤可以節(jié)約冶金焦和降低鐵水成本，是提高煉鐵競爭力的重要標志。由于煤炭資源的質(zhì)量劣化，近年來高爐噴煤量也有所下降。業(yè)內(nèi)有人提出經(jīng)濟噴煤量，即以最佳的置換比決定噴煤量的大小，實現(xiàn)低燃料比煉鐵。如果噴的煤粉不能被高爐所利用，未燃煤粉被煤氣帶出高爐爐頂，提高噴煤量則失去意義。高爐噴煤置換比決定于煤粉在風口前的燃燒率和高爐對未燃煤粉的承受能力，噴煤置換比是可變的，因此經(jīng)濟噴煤量也是可變的。從煉焦煤資源的短缺和降成本的壓力出發(fā)，高爐大噴煤依然是煉鐵技術(shù)工作者的追求目標。

　　高爐噴煤的技術(shù)發(fā)展方向是：提高煤粉在風口前的燃燒率，盡可能減少未燃煤粉，這就須優(yōu)化與煤粉在風口前燃燒相關(guān)的工藝參數(shù)和噴吹設(shè)備；提高高爐對未燃煤粉的接受能力，研究未燃煤粉的利用率與高爐煤氣流分布的關(guān)系，進而提高高爐經(jīng)濟噴煤量；深入研究煤種特性和配煤特性，以適應提高燃燒率和未燃煤粉接受能力的技術(shù)要求。

　　高爐煤氣干法除塵和干法TRT：與濕法比較，經(jīng)過干法除塵的高爐煤氣的阻力損失小（約低20kPa-30kPa）、凈煤氣溫度高（約150℃），而且因為沒有凈化過程帶入的水分，煤氣理論燃燒溫度高，如果用于熱風爐，可以提高熱風溫度50℃~90℃。

　　干法除塵的高爐煤氣如果用于TRT發(fā)電，比濕式TRT的發(fā)電效率提高30%。據(jù)中鋼協(xié)組織的調(diào)研，國內(nèi)高爐562座，干式TRT為330套，濕式TRT有78套。我國70%大型高爐已采用煤氣干法除塵技術(shù)。

　　今后，鋼鐵企業(yè)應繼續(xù)完善煤氣干法除塵技術(shù)，進一步解決煤氣溫度控制、高爐煤氣中大量酸性介質(zhì)對管道的腐蝕、設(shè)備檢修量大、濾袋更換處理等問題。

　　高爐煤氣發(fā)電與共同火力發(fā)電：高爐煤氣（燃氣）-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（簡稱CCPP）是利用高爐煤氣發(fā)電的一項先進技術(shù)，比常規(guī)的鍋爐蒸汽發(fā)電可以多發(fā)電20%。

　　目前我國有15套（10家鋼鐵企業(yè)）CCPP發(fā)電機組投產(chǎn)，CCPP的裝機容量從50MW到300MW。除寶鋼等少量企業(yè)使用全高爐煤氣外（熱值約為700kcal），其余均為高爐煤氣和焦爐煤氣混合，熱值約為1300kcal。該技術(shù)應該進一步解決燃氣除塵和葉片損壞等問題。國外企業(yè)十分重視CCPP的入口高爐煤氣條件和保證CCPP滿負荷運行，我國企業(yè)在這方面做得尚不到位，40天~50天的停機大修時間和高額的大修費用使鋼鐵企業(yè)猶豫。

　　需要指出的是，提倡鋼廠自發(fā)電，“只買煤，不買電”，不是要企業(yè)建設(shè)全燒煤的火電機組，也不是富裕多少煤氣發(fā)多少電，應該根據(jù)企業(yè)煤氣平衡，合理配置混燒煤氣和煤的發(fā)電機組，以達到穩(wěn)定、高效、緩沖和降低煤氣放散之目的。

　　回收的各種類型煤氣應根據(jù)用戶的不同需求，盡量合理分配、就近利用、梯級利用，富余的高熱值煤氣優(yōu)先作為原料或集中制氫。企業(yè)往往重視回收而對有效利用重視不足，常常會造成一定程度的無效回收現(xiàn)象�；厥盏挠酂釕�盡量在本工序直接利用，減少沒有必要的能量轉(zhuǎn)換。

　　在煤氣資源利用方面，應鼓勵鋼鐵企業(yè)與電力企業(yè)合作，利用鋼廠的副產(chǎn)煤氣和發(fā)電廠的大型蒸汽鍋爐、大容量發(fā)電機組，開展共同火力發(fā)電，在投入較少的情況下可以得到好的經(jīng)濟效益。共同火力發(fā)電比常規(guī)的發(fā)電機組靈活。在煤氣富余時，共同火力的蒸汽鍋爐可以將其消耗掉，使煤氣不再放散，也降低了發(fā)電成本；在煤氣不足時，共同火力的蒸汽鍋爐可以燒煤，保證供電正常。共同火力發(fā)電對于鋼廠和電廠都有好處。目前由于缺乏相應的政策支持，煤氣價格主要由電廠確定，其折算價格遠低于市場標準煤價格，導致優(yōu)質(zhì)燃料低價銷售，在一定程度上影響鋼廠共建積極性。

　　煉鋼：抓住重點技術(shù)不斷突破

　　轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵技術(shù)：轉(zhuǎn)爐煤氣熱值較高，一般為7500kJ/Nm3~9000kJ/Nm3（1800kcal/m3~2200kcal/m3），轉(zhuǎn)爐煤氣回收占煉鋼回收總熱量的80%，可以顯著降低轉(zhuǎn)爐煉鋼工序能耗。

　　目前世界上大部分轉(zhuǎn)爐采用未燃法來凈化回收轉(zhuǎn)爐煤氣，通常又分為OG濕法和LT干法兩大類。

　　OG濕法以其成熟穩(wěn)定和安全可靠、操作簡單而在全世界廣泛應用，目前國內(nèi)廣泛應用第四代OG濕法為噴淋塔-文氏管（RSW喉口）凈化回收系統(tǒng)，處理后煙氣含塵量達到50mg/Nm3~80mg/Nm3。

　　LT干法雖然投資高于OG濕法，但具有節(jié)水節(jié)電、除塵效率高、風機壽命長、維護工作量小、經(jīng)濟效益好等優(yōu)點。我國目前已經(jīng)有40余套，處理后煙氣含塵量達到10mg/Nm3~20mg/Nm3，當鐵水比為90%時，干法回收煤氣可達100m3/t鋼以上，是今后轉(zhuǎn)爐煤氣凈化回收的技術(shù)發(fā)展方向。

　　轉(zhuǎn)爐高效擋渣技術(shù)：減少轉(zhuǎn)爐出鋼到鋼包的下渣量，可以減少精煉過程中鋼水的回磷及氧化物夾雜，提高鋼水清潔度，同時也提高合金的收得率，減少脫氧劑、合金消耗，降低煉鋼成本。

　　轉(zhuǎn)爐高效擋渣技術(shù)是在轉(zhuǎn)爐爐殼出鋼口安裝液壓滑動水口，配備遠紅外下渣監(jiān)測裝置，實現(xiàn)精確自動控制滑板出鋼。不僅操作方便、控制精確，自動化程度高，降低了勞動強度。國內(nèi)的滑板擋渣效率≥95%，合金收得率提高1%～2%，鋼包下渣厚度小于30mm。三明鋼鐵、寶鋼、京唐、萊鋼等十幾個鋼廠，在超過40座轉(zhuǎn)爐（60t~300t）上先后應用，此技術(shù)的應用前景良好。

　　RH精煉用干式真空泵系統(tǒng)：重鋼RH干式真空系統(tǒng)生產(chǎn)實踐表明其脫氫效果與國內(nèi)使用多級蒸汽噴射泵的RH基本一致。RH脫碳前鋼水初始碳含量300ppm~450ppm、氧含量500ppm~650ppm、驅(qū)動氣體流量為90m3/h~120m3/h時，經(jīng)20min左右脫碳處理，可將碳最低脫至10ppm。其不受蒸汽溫度、壓力的影響，生產(chǎn)組織靈活，由于采用布袋干法除塵，設(shè)施簡單，粉塵便于回收利用。

　　熱送熱裝技術(shù)：連鑄坯的直裝（DHCR）和熱裝（HCR）是提高生產(chǎn)率、節(jié)能降耗和降低熱軋工序成本的重要措施。

　　DHCR的關(guān)鍵技術(shù)包括：煉鋼-熱軋作業(yè)計劃一體化編制、DHCR連鑄坯順序動態(tài)調(diào)整技術(shù)和連鑄坯無缺陷技術(shù)。根據(jù)寧波鋼廠的統(tǒng)計，采用DHCR時一座加熱爐煤氣消耗為5600m3/h，傳統(tǒng)軋制時一座加熱爐煤氣消耗為35000m3/h，2009年4月~2010年3月三座加熱爐節(jié)約標準煤27600t，減少CO2排放7.45萬t，減少金屬燒損25035t。

　　節(jié)能減排技術(shù)的發(fā)展是實現(xiàn)鋼鐵產(chǎn)業(yè)升級、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要環(huán)節(jié)，也是行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的主攻方向和突破口。鋼鐵行業(yè)作為節(jié)能減排的重點區(qū)域，應繼續(xù)加強對節(jié)能減排先進技術(shù)的重視和應用，真正構(gòu)建起低耗、綠色、環(huán)保、可持續(xù)的發(fā)展模式，推動全行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。