低碳经济下的冶金工程技术探讨

低碳经济下的冶金工程技术探讨

田震

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摘要：随着我国经济的稳定增长，各个行业都获得了充足的发展动力和广阔的发展空间，对于冶金工程来说其规模与数量也获得了显著提高，但冶金工程的发展在促进经济迅速发展的基础上却也带来了环境污染问题，尤其是二氧化碳和化石能源的排放，产生了各种有害物质，并不符合可持续发展战略理念。因此冶金生产中需要结合低碳经济理念，进一步改进和优化冶金工程技术，通过先进的技术手段降低能源的消耗，从而控制对环境带来的污染问题，在提高生产率的基础上推动人与自然的协调发展。文章主要以低碳经济为背景探讨了冶金工程的有关技术。

关键词：低碳经济；冶金工程；技术分析

低碳经济重点在于低污染和低能耗，通过提高能源利用率、降低能源浪费现象和排放污染来创造更高的经济效益和生态效益。低碳经济是冶金工程实现可持续发展的重要路径，在不断总结经济发展经验的基础上实现节能减排和环境保护，这便需要在冶金工程技术方面进行创新，结合低碳经济理念提高能源利用率，把握好技术要点才能创造更高的经济效益和社会效益。

1冶金工程技术发展现状

1.1冶金工程技术发展特征

我国的冶金工程技术基于流程工程学与工程哲学等学科创新了技术与理念。在工程项目中，工程技术对项目完成的质量起到决定性的影响，同时也是将科学技术转化为生产力的关键。科学合理的应用工程技术，不仅能够提升工程项目的建设效率，保证建设质量，同时也能够极大地节省在工程建设中人力与物力等资源的投入，为企业带来更高的经济效益与社会效益。由此能够看出在市场竞争中，改进并创新工程技术，能够提升企业的市场竞争能力。传统的工程技术采取静态技术，但静态工程项目已经不适用于当前的工程项目建设，如今的动态精准技术能够根据总体目标，判断、选择与动态整合技术单元，能够同时地优化多个目标，提升钢铁制造流程的系统化、高效化与协调化。现阶段冶金工程技术的发展，不仅极大地优化了钢铁制造的过程，同时也创新了工程技术的应用，在冶金工程中应用的先进的技术与理论，进一步地提升了钢铁冶金生产过程中的精准度。

1.2冶金工程技术存在的问题

冶金工程技术在长时间的发展过程中，不可避免地会暴露出一些缺陷，对冶金工程技术的应用造成影响。首先，在工程进度规划方面缺乏系统性与科学性，当前多数钢铁企业在开展项目时缺乏对进度的规划与把控，只结合以往的经验，粗略地编制规划，这导致工程进度规划缺乏合理性与操作性；其次是工程进度的控制措施缺乏有效性，通常情况下，大型冶金工程有着较强的系统性与规范性要求，生产过程也非常复杂，因此想要掌控冶金工程的各个环节与工序，就要采用科学的管理方式，对各项风险与可能出现的问题进行提前预测，并制定应急处理措施，避免问题进一步的发展，带来不可挽回的损失。但是当前在冶金工程中缺乏系统性的管控措施，导致部分生产企业遭受了较大的损失；最后对工程项目的责任分工不明确。在冶金工程中，组织与管理部门缺乏清晰的分工与责任划分，同时也没有制定考核方案与责任制度，造成了项目管理过于涣散的情况，对冶金工程技术的应用效果产生了制约。

2低碳经济下冶金工程技术分析

2.1新一代可循环钢铁流程

对于可循环钢铁流程来说，其优势主要表现在流程的合理性、装备的大型化、技术的先进化、环保效益较高等，这与低碳经济理念非常契合，从循环经济的方向来看，循环钢铁流程可以将冶金工程生产期间所生成的废渣进行二次利用，将其转变为新的产品。这一环节形成的除尘灰在通过烧结工艺处理之后能够实现分离，并且形成的废气也能够通过循环回收技术将其转变为电能，让能源实现高效利用。冶金工程的生产规模通常较大，设备的占地空间也较大，生产过程较为繁杂，在生产加工期间需要大量的能源，也会产生大量的废弃物，会对环境带来严重污染。而新一代可循环钢铁流程则很好地弥补了这些不足，进一步提高了资源利用率，也为冶金行业提供了更高的社会效益和经济效益。新一代可循环钢铁流程具有动态性等特征，使得生产过程中的废弃物很多都可以转变为能再次利用的资源，所以新一代可循环钢铁流程也得到了广泛应用。

2.2氢冶金技术

作为一种无污染能源，氢一直以来都是国内外重点研究和重点开发的目标，氢也是清洁型的还原剂，并不需要利用转换机便能参与到还原反应之中，相较于碳具有更高的还原效率，也能作为还原剂应用在冶金技术中，改善冶金工程二氧化碳的排放问题，也是实现无碳冶金的主要方向。氢冶金技术的化学反应式为根据化学反应式能够得知，其中的还原剂便是氢气，所产生的的物质则是水，不会产生二氧化碳，也不会对周围环境带来污染问题。传统的高炉冶炼技术所产生的物质都有二氧化碳，若二氧化碳气体直接排放在空气中也会产生二次污染，对周边生态环境带来严重污染。因为氢气是一种环保型的清洁能源，具有非常高的生态效益，所以国内很多冶金企业都根据自身的发展情况响应低碳环保的号召，全面推广氢冶金技术，也取得了明显的收效。氢冶金技术的应用通常是在低温条件下利用氢气还原铁矿物质，根据化学反应，可以形成特殊金属属性的海绵铁，但氢冶金技术在我国的发展起步较晚，以技术角度来看仍然具有很多地方需要进一步完善，如铁矿物质的低温氢气还原反应需要大量氧气，导致资源利用率进一步降低，而且冶金过程的成本投入也变得更高。通话四在氢冶金技术化学反应设备中，原料供热系统也存在很多不足，所以这些都需要有关的专业人士借鉴先进的经验，进一步概念氢冶金技术方法和技术水平，从而提高冶金工程的整体经济效益。

2.3冶金环保和节能

2.3.1烟气脱硫技术

SO2一般是在煤或石油等化石燃料燃烧过程中生成，我国冶金行业煤炭消耗量非常大，煤炭基本占据我国能源生产及消耗的70%还要多，而钢铁行业的SO2排放量仅次于电力行业。钢铁行业中，SO2的生成环节一般为烧结环节，占企业SO2排放量的70%以上，所以烧结机脱硫成为了冶金工程SO2减排的关键点，也是冶金工程实现可持续发展的重要途径。我国钢铁冶金企业目前广泛应用的技术手段为烟气脱硫技术，能够对烧结机头生成的SO2气体进行净化，可以通过石灰石—石膏法技术，但这一技术的应用所需场地较大，而我国钢铁企业在设计建造时便需要考虑为烟气脱硫设计预留的场地，但这对于占地较小的企业来说却有一定难度。烟气脱硫技术最主要的优势便是耗水量非常低和占地面积较小等，运行成本也相较于湿法耕地，但符合适应性不足，对于人员具有较高的技术要求。

2.3.2烟气脱硝技术

目前我国对工业烟气氮氧化物的排放控制越来越严格，冶金工程烧结烟气所排放出的氮氧化物基本占据整个钢铁企业氮氧化物的60%左右，在有关标准中指出，新建烧结机要求氮氧化物排放浓度≤300mg/m3，所以烧结烟气脱硝至关重要。针对氮氧化物的控制来说，通常能够选择燃烧前控制、燃烧过程控制、燃烧后控制三种，而若是选择燃烧前控制可能无法满足当下及以后的氮氧化物排放标准，而燃烧过程控制操作起来难度较大，所以燃烧后控制也就是烟气脱硝成为了重点所在，当前有关烟气脱硝技术通常利用选择性催化还原工艺，这一工艺的重点在于脱硝催化剂的植被以及反应设备的流场优化。

3结语

在目前的时代背景下，经济的快速发展使得人与自然之间的矛盾进一步加剧，这对于人类社会的长远发展来说具有不利影响。对此低碳经济也需要得到全面落实，建立冶金工程可持续发展模式，实现能源消耗的降低，沿着时代的发展方向实现冶金工程技术上的革新，将低碳环保理念应用到冶金生产中，使得资源的利用价值最大化，为经济的健康发展提供充足的动力。

参考文献：

［1］黄海.基于低碳经济的冶金工程技术探索［J］.科技创新导报，2019，16（25）：51-52.