低碳经济下的冶金工程技术分析

556 编辑：中冶有色技术网来源：王兆华

2024-03-05 11:41:30

[摘要]在社会经济持续增长下，各个行业呈现良好的发展前景，冶金工程数量和规模不断扩大，在促进经济发展的同时，也带来了不同程度的环境污染，尤其是化石能源和二氧化碳排放，与可持续发展战略相背离。因此，在冶金工程中，应该将低碳经济理念融入其中，优化冶金工程技术，降低能源消耗，尽可能降低对生态环境带来的污染，推动社会和谐稳定发展。本文主要探讨低碳经济下的冶金工程技术，结合实际情况，客观阐述技术的创新要点。

[关键词]低碳经济,冶金工程,工程技术

中图分类号：F124 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）13-0169-01

1 引言

随着各行各业的发展，我国的环境问题治理已经逐渐提上了议事日程，国家已经加大对污染地区资源的治理力度，各行各业也已经纷纷研发绿色节能环保技术，以期减少对环境的污染，保证人类发展与大自然之间的和谐共生关系。这些着力开发的绿色技术主要用于节约现有资源，对可能的资源进行回收再利用。本文的重点论述对象———冶金行业，也积极投身环境保护的大潮中，所研发的绿色技术主要针对的是产品生产的流通环节，包括产品设计阶段、产品投入生产阶段、产品最后加工阶段等多个环节，目的就是能够合理利用现有自然资源节能减排，既能实现治理环境问题，又能够促进企业发展的共赢局面。

2 实行绿色冶金的紧迫性

之所以实行绿色冶金，和这一行业能耗大、环境污染严重、产能过剩等性质有关。每一种设备在每一个环节都会消耗大量能量，与此同时，在产品的设计、生产和加工的每一个阶段，耗能的同时还会有大量废气、废水以及固体废弃物随之排放出来。工业三废对每一个冶金行业来说，都是一种顽疾，如果不能及时解决处理，冶金设备在长期得不到相应处理的情况下会发生故障，同时对周围居民的生活环境也会造成很大影响。冶金行业实行绿色技术研发，除了基于环境保护的考量之外，还需要注意产品生产链的周期生态设计。这里指的是，绿色冶金应该覆盖到冶金产品生产的各个环节，包括：产品的最初设想，就要考虑到环境保护问题,产品在制造过程中，要考虑到能源和资源的浪费以及废气、废水和固体废弃物的肆意排放,运输过程中要注意能耗的无节制浪费,销售过程中要注意资源的回收再利用等，这样的产业链在冶金行业中是急需注意的关键。在最初设计产品时，专业人士就应该考虑到再投入市场后哪些部分是可以回收再利用的，哪些是具备较高重复利用率的，提前对材料的性质和性能进行细致分类、精确把关，这样既能够做到资源不浪费，还能保护环境。冶金产kS4xsFe1BnuTBKih/l2qIqjz4auxdSQ4teTWF8JY8=品在进行设计时，首选的一定是清洁能源，但是与此同时，各类废弃物中都一定有可以回收的部分，所以提高对这一类废气物的利用率，可以减少能耗，节省资源。

3 低碳经济下冶金的基本原则

3.1 闭环原则

绿色技术不仅是一种环境意识设计，也是一种生态设计，因此他应包含了冶金机械产品的整个生命周期，就是从产品设计、制造、运输、销售到使用、废弃等六个主要阶段，都符合绿色设计的原则。

3.2 资源可回收利用原则

在进行产品设计时，我们就需要考虑到其维修便利性以及回收再利用性，因此我们需要对回收材料的性质进行深入研究，对材料的种类、用量进行精确控制，提高材料利用率的同时，减少对自然环境的破坏。

3.3 节能降耗原则

在产品设计时，充分考虑到生产环节，在尽可能采用清洁能源的同时，尽力做到各类废弃物的循环利用，实现冶金机械的节能降耗目标。

4 绿色冶金的污染防治措施及节能改造

4.1 大气污染防治措施

每生产1t钢铁至少需要产生100kg粉尘、10000m3废气，而且还含有大量的氧化铁、二氧化硫以及二氧化碳等有害物质。与此同时，废气中的烟尘颗粒表面积大、吸附力强，极易成为有害气体的载体，这也是我国近年来雾霾事件频繁发生的重要原因之一。如目前钢厂正积极推行的炼钢厂全封闭一、二次除尘项目，大大降低了“亮晶晶粉尘的污染，回收后的“晶粉还可通过参混的方式再次进入炼钢工序，降低合金用量，变废为宝。此外，由于废气中含有大量的热，因此我们可以通过热能回收的方式，将废气中的余热转化为电能或蒸汽，如目前钢厂比较普遍推行的余热发电项目，将烧结矿的余热进行充分利用，再如高炉煤气、转炉煤气、焦化煤气除回收储存利用外，富余的煤气还可大力发展钢厂的自发电项目，达到煤气零排放、零污染，实现资源的回收再利用。

4.2 水污染防治措施

冶金企业的生产活动需要消耗大量的水资源，据统计，原有生产1t钢铁至少需要消耗100t水，虽然现阶段资源的利用率得到一定程度的提高，但是现在每生产1t钢铁，仍旧会产生50t左右的废水。这些废水不仅温度较高，而且还含有大量酚、氰等溶解物质以及悬浮泥渣，直接排放将会造成周边严重的水污染。现阶段我们通常采用石灰药剂法或石灰碳化法来治理高炉煤气洗涤水，能够实现洗涤水的循环再利用。另外目前钢厂正积极推行的一种新技术叫“膜处理+生化处理的综合水处理方法，这种处理方法可以实现废水零排放目标，甚至部分水质可达到饮用水标准。上述方法能够有效减少冶金企业的用水量，并且实现了水资源的重复利用，对于保护珍贵的水资源具有特殊意义。

4.3 固体废物污染防治措施

冶金企业会产生大量的固体废弃物，并且由于需要消耗大量的燃料以及原材料，因此会产生各种形式的废物。此外，由于原料大多为各种元素共生矿物，因此产生的废物中含有大量不同的金属元素，例如：铁、铝、铬、钼、锰等金属元素以及硅、硫、钙等非金属元素，因此在冶金企业中应用绿色技术的主要方式之一就是实现固体废物的二次利用。虽然冶金企业产生的废弃物直接排放会产生严重的环境污染，但是经过适当的加工处理则能够立即变废为宝，成为其他部门的宝贵原材料，例如，将炼铁和炼钢过程中产生的炉渣，先通过用水急冷水淬的方式形成钢渣、水渣，再通过“坦克吊砸铁等方式分离出大部分的铁物质，最后再通过大型磨机（滚磨、立磨）加工成高品质的水泥原材料，即矿渣微粉，目前，宁波钢铁有限公司和宝武集团下属的很多钢厂正在积极推广应用，不仅有效解决了固废污染处置问题，还真正实现了变废为宝，成为水泥生产厂最为重要的原材料来源之一，实现资源的有效二次利用。

4.4 节能降耗措施

（1）提高二次能源利用率。我国冶金企业近年来通过系统节水、发电以及三干等措施，已经将二次能源利用发展到能源转换功能时期。与此同时，正通过积极开发新型技术的方式，将现阶段无法有效回收的二次能源回收再利用，向着负能冶金方向发展而努力。（2）装备大型化。在冶金企业中，大型设备与小型设备在节能降耗效果方面存在着巨大的差距，小型设备缺少环保设施，不仅会产生严重的污染，而且还会消耗过多的能源，很难进行二次能源回收，如将直接电机启动改为变频器启动电机方式，大大降低了启动电流，同时保护了设备，较好的起到了节能效果。

5 结束语

在低碳经济下，为了能够建立资源节约型社会，应该明确当前时代发展要求，注重对冶金工程技术的创新和完善，融入低碳经济发展理念，尽可能降低冶金工业中的能源和资源消耗，提升资源利用效率，降低环境污染，推动社会和谐发展。

参考文献

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