众所周知,钢铁企业是重能耗重污染企业,随着它的日益不断发展,人们对环境保护的呼声也随之增加和提高。下文是我为大家整理的关于钢铁企业环保论文的内容,欢迎大家阅读参考!
浅谈钢铁企业环保综合治理分析
摘要:结合工作实际和钢铁业的大背景,阐述了我国钢铁企业在当下的环保现状,在此基础上论述了加强环保的有力 措施 ,最后简述了我国钢铁企业在环保方面未来发展方向。仅供同行参考。
关键词:钢铁企业;环境保护;绿色发展;管理措施;发展方向
众所周知,钢铁企业是重能耗重污染企业,随着它的日益不断发展,人们对环境保护的呼声也随之增加和提高。这就促使着钢铁等诸多传统“三高”行业中的绿色调控力度也在增加。比如说钢铁企业不得不通过技术改造、环保搬迁、上马新设备等手段达到各项监管要求。但在烧结脱硫、二恶英减排等一些列“绿色”调控的压力下,企业的环保成本正不断加大。如何才能找到一套行之有效的措施来治理钢铁企业在环保方面的各项开支,增加企业自身利润的提升,这队钢铁企业来说显得尤为重要。
1.钢铁企业环保治理工作现状
在我国,钢铁企业是以治理“三废”为内容,以达标排放为目标,以综合治理为手段,即是以烟尘治理、污水治理、废渣治理与利用、排放达标与厂区绿化为内涵。但在实际生产中,我们知道,虽然一小部分尾矿砂和一部分炉渣、尘泥已经能够回收利用,但研发它们的再循环利用技术仍然要继续深入。
据权威资料不完全统计,在我国现在钢铁产量为5.5亿-6亿吨/年,能耗3.5亿-4亿吨标煤/年,仅钢渣和高炉炉渣余热(放散蒸汽)折合标煤约2000万吨/年。我国钢铁企业余热资源回收率只有仅达25.8%,大量低品质余热资源未得到有效利用。按余热资源的品质统计,高温余热回收率为44.4%;中温余热回收率为30.2%。
就笔者所从事的实际工作分析,目前我国钢铁企业在各自的环境保护方面基本上存在着这样的三个差距:以时间为节点,从20世纪90年代开始,我国各政策逐步重视钢铁企业环境保护,而在20世纪90年代中期,在我国局部范围内基本实现了三个转变,第一个就是从末端治理向全过程控制转变;第二个从单纯浓度控制向浓度与总量控制相结合转变;第三个从分散治理向分散与集中相结合转变,并开始了清洁生产试点工作。
据笔者所了解,在我们国家在资金投入上,我国环保投入每年都在增加,但与发达国家相比钢铁企业每年环保投入占GDP的2.5%来说,在投入数量和治理力度上还有相当大的差距,有很长的路要走。
2钢铁企业环保治理强效措施
基于上文的分析论述,和目前我国钢铁企业污染的严重性,迫使着钢铁企业在抓生产效益的同时,更需要狠抓环境污染治理,要走以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济发展模式,来不断提升自身核心竞争力。 文章 总结 了钢铁企业采取的一些行之有效的做法,具体行文如下:
2.1钢铁企业要不断增强环保意识,实现绿色化生产。作为钢铁企业来说,在不断提高自身产能的情况下,要让企业工作人员不断增加环保意识,加强环保方面有关专业知识的培训和普及。在企业内部要将IS01400l认证环境评价、年度环境 报告 纳入企业的评价体系中,也可作为员工年度考核的指标之一。
总之,我国的钢铁企业一方面在做经济效益的同时,另一方面也要做社会效益。
2.2钢铁企业要健全环境监管长效机制。
在这笔者建议环境检测监督部门,平时要将钢铁企业作为重点监管对象,督促企业完善各项管理制度,不断加强设备管理、内部管理,保持污染防治设施的正常运行,更要严厉查处钢铁企业擅自拆除、停运、闲置或不正常使用污染防治设施的环境违法行为。对不能达标排放的企业由当地环保部门责令限期治理,促使各钢铁企业排放的污染物稳定达标。
2.3钢铁企业要不断加强自身技术改造。
除了软件基础设施需要改善外,还要不断增强硬件设施的技术改造。在此,笔者建议钢铁企业要普及、推广一批比较成熟的节能环保技术,在这我们可以举例来加以说明,就拿垃圾焚烧炉等与社会友好的废弃物处理技术等等,通过这些技术来实现低能耗、少物耗。除此之外,还可以投资开发一些有效的绿色化技术,进一步不断完善钢铁生产企业的绿色化制造流程。
2.4钢铁企业要“转型”。
权威资料显示,目前,我国有46家钢铁企业分布在各省会和大中型城市。就是这种特殊的地理位置限制了钢铁企业自身发展,更给城市环境带来压力。在国家有关部门大力倡导节能环保的今天,钢铁企业的环保搬迁已是大势所趋,这对我国钢铁产业布局调整都将起到一定的借鉴作用。
2.5钢铁企业要不断构建循环经济产业链。
这对钢铁企业来说是一个大胆式的尝试,也是一个新型的解决环保的 方法 。这种方式可以开发各种行业间的能量流动和物质循环流程,实现生产资源的链式循环。
在这我们同样举例来说,就拿钢铁企业高炉释放的低热值废气,实际操作中在实施压差发电综合利用之后,送至焦化厂用于焦炭生产,应使钢铁企业向只买煤不买电、不用燃料油的方向发展,它所置换出高热值煤气送至钢铁厂用于原料烧结和轧钢,钢铁厂的工业余热经回收给煤化工和城市生活以节省能源和减少污染等等。
3. 钢铁企业环保治理发展方向
在中国,钢铁企业的发展,已站在了新的起点上。但随着我国经济的快速发展,环境保护越来越引起社会公众的关注。目前,我国钢铁行业排放废水量约占全国总排废水量的8%,二氧化硫排放量约占7%,烟尘量约占8%、粉尘约占15%,固废产生量约占13%。在国家规定的酸雨、二氧化硫“两控区”内的钢产量占全国的75%左右。
基于这一点,处在工业化和城市化加快发展的中国,正日益展现出巨大的经济发展潜力。笔者得知,一些钢铁企业在不断打造成为钢铁技术的领先者,成为绿色产业的驱动者。由此看来,钢铁企业的资源化、生态化、低碳化是未来发展总体趋势。“绿色经济”的大 口号 作为未来发展的必由之路,将推动中国钢铁产业进入到结构调整、持续创新、绿色发展的新轨道。这是实现钢铁企业可持续发展的根本途径。
参考文献
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试谈我国钢铁工业节能环保工作现状与展望
【摘要】本文主要集中分析了我国钢铁工业节能现状,针对这些现状探讨了我国钢铁工业节能减排发展方向,最后对如何做好节能降耗工作进行了说明。
【关键词】钢铁工业;节能;展望
一、前言
随着我国钢铁工业的不断壮大,节能环保问题引起了人们的普遍重视。我国在此方面虽然取得了一定的成绩,但依然存在一些问题需要改进。因此,明确我国钢铁工业节能环保工作的要点和关键环节,进而有针对性的采取一定措施,对确保我国钢铁工业节能环保工作的发展具有重要的意义。
二、意义
钢铁工业的持续高速发展是必然的、长期的,我们做好节能环保工作对钢铁工业的发展具有重要的基础作用和推动作用。过去2年的成绩使我们对实现各项目标充满信心,而作为第一钢铁生产大国也有责任担负起建设钢铁生产为中心的社会生态示范园的重任,我们一定能完成新时期下节能环保目标任务,取得更大的胜利。
三、我国钢铁工业节能现状
1、我国钢铁工业产量发展情况
我国粗钢产量自1996年超过1亿t以来,已经连续l5年居世界第一位。新世纪以来,在工业化快速发展带来的强劲需求的拉动下和上世纪90年代技术结构升级的支撑下,我国钢铁工业进入了连续1O年的高速发展期,粗钢年产量以年均18.5%的增长速度,于2009年(2013年7.16亿吨、2013年7.8亿吨)达到5.68亿t,增长趋势如图1所示。人均产钢量超过420kg,超过了工业化国家人均300kg的用钢水平和供钢水平。
2、我国钢铁工业节能减排进步情况
中国钢铁工业在规模快速扩张的同时,也取得了节能减排的丰硕成果。我国钢铁企业通过工艺结构调整,淘汰落后工艺,优化用能结构及节能新技术的开发应用,并采取能源的“梯级利用、高效转化”等措施,使得能源消耗大幅下降。2005年吨钢综合能耗比1990年下降了54.1%,至0.741tce/t;2005年以后,电的折标系数改用“热当量值”,吨钢可比能耗由0.714降低到2013年的0.549tce/t。国内一些先进的大型钢铁联合企业的能耗指标已达到或接近世界先进水平。
与此同时,我国钢铁企业生产取水量、外排废水量和生产水重复利用率等指标明显改善。2002~2013年,吨钢耗新水由15.58t降低到3.44t,吨钢外排废水由10.97t降低到1.69t,水的重复利用率由90.56%提高到96.9%;主要污染物排放指标明显改善,吨钢工业粉尘由2.858kg降低到0.743kg,吨钢COD排放由0.556kg降低到0.073kg。
四、我国钢铁工业节能减排发展方向
1、钢铁节能装备技术、工艺技术、管理技术创新
钢铁企业的生产过程实质上是物质、能量及相关信息的流动、演变过程,其动态运行过程的物理本质是:物质流(主要是铁素流)在能量流(主要是碳素流)的驱动下,按设定的“程序”,沿着特定的“流程网络”作动态一有序运行,是铁素物质流和碳素能量流在全流程范围内形态演变的持续表征。这就需要人们以铁素物质流同样的重视程度深层次研究能量流的高效转换和全价值开发。
钢铁制造流程是开放的、非平衡的、不可逆的耗散过程。钢铁流程的特点是铁素流为增值过程、能量流为耗散过程。下一步节能工作的重点在于通过装备技术、工艺技术、管理技术创新来抑制和减少能量的贬值与耗散,要追求以提升系统能效为目标的“动态有序、连续紧凑、高效一转化、耦合匹配”的新流程技术集成,以实现能量流耗散最小化和效率最大化。
因此,要通过对组成流程的“三传一反”装置高效化来实现工序功能的解析优化;要通过降低流程过程裕度及采用界面技术的协同优化,实现系统能效提升;要通过能源介质及物质流和工序之间的耦合匹配、集成重构、网络优化,来实现集成能效提升。
2、开发钢铁企业分布式发电高效运行模式
对余热余能的利用,主要有两种方式,一是热利用,二是动力利用。对于热利用,已经基本得到了较好的开发,但由于钢铁流程中热量总体过剩,并且拓展热利用的途径非常有限,因此需要考虑动力利用,若将其转化为电能,则可扩大其利用途径。
余热余能中,煤气具有较高的姗值,可作为发电的理想燃料,可采用CCPP自发电或与电力部分合作追求规模发电效益。除煤气以外,其他余热资源温度超过700℃的占71.8%,具有较高的烟值,因此这部分余热资源从质量上来讲,具有发电的可行性。改变将余热余能低效回收转化为低品质蒸汽、热水等低烟值工质且不易集中高效和匹配耦合使用的回收方式,通过建设分布式电站,将不同种类余热余能转化为统一形式的高能级的电能,就近回收、就近输送、就近使用,余热余能转化效率高、输送效率高、使用效率高。
经测算,按照目前已经成熟的工艺技术水平,年产1000万t规模钢铁企业余热余能回收发电量可达到41.61亿kWh。若进一步挖掘钢铁企业余热余能发电的潜力,通过新工艺技术的开发应用,可以回收利用球团、烧结矿、焦炉荒煤气、冶金渣、低温烟气等的余热进行发电,则建设钢电联产企业,实现用电完全自给甚至外供将会成为现实。
3、清洁高效钢铁产品开发
今后较长一段时期内,与 其它 材料相比,钢铁材料无论是在其性能还是回收利用率等方面,仍然具有不可替代的优势,钢铁产品仍然是社会发展所必选和优选的材料。循环经济型社会需要钢铁企业提供更多的“绿色钢材”,就是要以最少的消耗实现材料的功能;在满足材料功能的前提下,通过生产清洁、长寿、高效的钢铁产品减轻社会环境负荷。
要发展高强、高韧性钢材,做到用材减量化,消耗减量化。如:Ⅲ级(400MPa)及以上级别热轧带肋钢筋、各类用途的高强度钢板、H型钢等;高强型钢Q420B代替现有Q235一Q345型钢,能有效节约钢材6%一8%,采用Q460B可节约钢材10%;抗硫化氢、抗二氧化碳腐蚀的油井管和管线钢板、耐大气腐蚀钢板和型钢、耐火钢等长寿命周期产品等。
4、构造产业集群,拓展钢铁企业流程价值
钢铁企业作为典型的流程产业,存在流程功能多样性、目标多样性、价值多样性的特点,要充分发掘钢铁流程优势,在装备技术、流程技术、管理技术上开发能源转换功能、废弃物处理消纳和再资源化功能,提升企业综合价值,使钢铁企业融人循环经济社会。
要以工业生态学的理论,开发物质、能源、水资源生态工业链,构建以钢铁企业为核心,其他企业(如机械、建材、电子、医药、化工)紧密联系的钢铁生态工业园,形成互利共生的产业集群,使园区内物质和能量得到最优化利用。
五、如何做好节能降耗工作
钢铁企业要想做好节能降耗工作,应从以下几方面着手:
1、充分认识采用先进节能降耗技术的重大意义。依靠先进节能降耗技术,带动原料、燃料、材料的节约,是企业降低成本、提高市场竞争力的重要手段;
2、瞄准世界科技前沿,引进和运用最新技术。要全面考虑工艺配套问题,使新上项目不仅在技术上高起点,而且在节能降耗方面高起点,尽快淘汰落后的工艺、设备,由单体设备节能降耗向系统优化节能降耗转变,实现上下工序的优化和合理配置;
3、把引进技术和本企业的具体情况结合起来。根据生产和设备能力状况,在应用先进节能降耗技术时,有选择地配套采用先进设备和工艺,避免盲目投资造成新的设备闲置或资源浪费。
4、加大科技投入,不断研究新的节能降耗课题。把技术引进和二次创新有机地结合起来,形成有本企业特色的自主节能降耗技术体系。
六、建议
要想在更为激烈的市场竞争中获得可持续发展,就必须把节能降耗工作放在首位,结合自身实际情况制定切实可行的节能措施,不断引进和发展新技术、新工艺,加强自主研发能力,淘汰落后生产技术和装备,促进对资源的综合回收利用,推行清洁生产。加快企业重组,落实国家政策,实现由粗放型生产模式向集约化生产的经济增长转变,把我国钢铁工业真正做强,全面提升我国钢铁工业的整体能力和市场竞争力。
七、结束语
综上所述,通过对我国钢铁工业节能环保工作现状与展望的研究,明确了钢铁工业节能环保工作的方向。在钢铁工业节能环保的后续工作中,我们必须要提高节能环保工作的管理水平,避免资源的浪费。
参考文献
[1]张春霞.钢铁生产主要节能措施及其CO2减排潜力分析[J].冶金能源,2010(1):3-7.
[2]李震.我国钢铁工业节能降耗技术的现状和发展趋势[J].鞍钢技术,2011(5):1―5.
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在轧钢(主要是冷轧)过程中,为了减小轧辊与轧材之间的磨擦力,降低轧制力和功率消耗,使轧材易于延伸,控制轧制温度,提高轧制产品质量,必须在轧辊和轧材接触面间加入润滑冷却液,这一过程就称为轧钢工艺润滑。
冷轧通常是用热粗轧、精轧后得到厚度为2~4mm、经过酸洗和退火处理的钢卷作坯料,用多辊轧机(可逆或连续轧制)轧成厚度在0.8mm至0.01mm的薄板。由于冷金属具有很大的变形抗力,现化冷轧机的轧制力已达到数千吨,而轧制速度则接近2500m/min。显然,金属在这样高速的变形过程中,一方面由于金属内部分子间的磨擦必然产生大量的热能;另一方面,轧材的减薄(延伸)又不可避免地使轧辊与轧材表面发生相对运动。
冷轧工艺润滑剂的基本要求是:
1.适当的油性,即在极大的轧制压力下,仍能形成边界油膜,以降低磨擦阻力和金属变形抗力;减少轧辊的磨损,延长轧辊使用寿命;增加压下量,减少轧制道次,节约能量消耗。但是不定期要考虑到轧辊与钢材之间必须要有一定磨擦力,才能使钢材咬入轧辊,磨擦系数过低,将会打滑。所以润滑性能必须适当
2.良好的冷却能力,即能最大限度地吸收轧制过程中产生的热量,达到恒温轧制,以保持轧辊具有稳定的辊形,使带钢厚度保持均匀;
3.和带钢表面有良好的冲洗清洁作用。以去除外界混入的杂质、污物,提高钢材的表面质量;
4.良好的理化稳定性。在轧制过程中,不与金属起化学反应,不影响金属的物理性能;
5.退火性能好。现代冷轧带钢生产,为了简化工艺,提高劳动生产率,降低成本,在需要进行中间退火时,采用了不经脱脂清洗而直接退火的生产工艺。这就要求润滑剂不因其残留在钢材表面而发生退火腐蚀现象(即在钢材表面产生斑点);
6.过滤性能好。为了提高钢材表面质量,某些轧机采用高精度的过滤装置(如硅藻土)来最大限度地去除油中的杂质。此时,要避免油中的添加剂被吸附掉或被过滤掉,以保持油品质量;
7.搞氧化安定性好,使用寿命长;
8.防锈性好。对工序间的短期存放,能起到良好的防锈作用;
9.不应含有损害人体健康的物质和带刺激性的气味;
10.油源广泛,易于获得,成本低。
热轧工艺润滑
提高热轧带钢机组的产量,降低消耗,提高生产率,这是轧钢工艺中一件极为重要的事。各国实践已经证明,使用热轧油能显著减少轧辊的磨损,降低电耗、改善钢板表面质量,提高生产率。
使用热轧就可以获得以下好处(已为实践证明):
1.改善了轧辊的表面状况。
2.降低了轧辊的单位消耗。
3.降低了电能的消耗。
4.提高了带钢的表面质量。
5.降低轧制压力,容易实现轧制薄规格带钢。
6.促进热轧理论的研究。
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合金工具钢锻造工艺的研讨
摘要根据冲压工作经验和使用进口、国产冲模体会,提出合金工具钢改锻工艺技术及操作实施
要点。通过改变锻造变形工步,来改善金属内部组织,进一步细化芯晶碳化物颗粒并使其均
匀分布,经过改进锻造工艺,使冷作模具钢的使用寿命提高了30%~50%
关键词机械制造合金工具钢锻造冲模1前言
模具制造业是使用各种合金工具钢最多最广的
领域。通常使用的有碳素工具钢、低合金工具钢、基体
钢和中碳低合金钢等。
长期以来,国产模具寿命普遍偏低,与先进水平
相比,相同制模材料、类似甚至完全相同的冲压件,模
具寿命只有发达国家的l/3~1/2。主要差距表现在制
模材料、锻坯质量和制模工艺等方面。
2冲模锻坯质量
通过对大量失效报废冲模的分析研究可知,无论
哪种失效形式都与冲模的凸模、凹模材料性能及其内
在质量密切相关。冲摸失效主要有以下了几种情况:
(1)刃口磨损。这主要发生在冲裁模上,其凸、凹
模磨损与其制模材料性能和热处理有关。
(2)凸模折断。这种形式尤其在非圆形冲孔(或
落料)凸模上突出,这除与材料性能、热处理有关外,
与它们的横断面复杂情况也有重要关系。
(3)成形型腔磨损、局部压塌、凸模镦粗。这类失
效主要发生在压印、拉深、弯曲、冲挤、打扁等成形冲
模上。
3高合金工具钢改锻的意义
作为冲模常用材料的高合金工具钢,其所有的力
学性能的高低,与冲模的使用和寿命息息相关。在国
外常常通过改锻来提高高合金工具钢的力学性能,而
国产高合金工具钢,尤其是冷作模具用高合金工具钢
(如Crl2,Crl2MoV),其共晶碳化物极不均匀,若不经
改造,是不能满足冲模需要的。因此,需采用先进锻造
工艺进行改锻,以达到制模要求。
冷作模具高合金钢的锻造,不限于获得理想的几
何形状、消除冶金缺陷(如锻焊内部疏松、非氧化气
孔、细化晶粒、紧密组织等),更重要的是通过合理的
锻造操作,大幅度提高钢的力学性能。
4改锻的基本工艺要素
高合金工具钢轧(锻)材的改锻与一般自由锻有
别,各个环节都有具体的要求。欲将其改锻成高质量
的冲凸模、凹模锻坯,必须事先确定好以下一些基本
要素。
4.1对原始毛坯的要求
模具制造大都是单件、小批量生产,模具锻坯的
原始毛坯下料主要采用锯切割。要求两端平整(倾角
小于10°),其毛坯尺寸还应考虑加工余量和火耗。为
了满足首次镦粗锻造比,便于击碎材料组织颗粒粗大
的碳化物。
4.2加热规范
常用高合金工具钢锻造加热规范见表1。
表1
4.3锻造设备吨位
高合金工具钢在锻造温度下比普通碳钢强度高、
钢号加
热温度
(℃)
锻造温度(℃)
始锻终锻
Cr12 1100~1150 1050~1100 850~900
Cr12Mo 1150~1180 1070~1120 840~880
Cr12MoV 1050~1100 1000~1050 840~880塑性差。为了更有利在接近终锻温度进行锻造,便于
打碎钢中碳化物,从而改善钢的内部组织,在锻造高
合金工具钢时,其锻造设备吨位应选得高一点。
4.4高合金工具钢改锻工步的选定
高合金工具钢冲模锻坯,要求其共晶碳化物颗粒
应细小而匀称并均匀分布,无宏观、微观偏析。未经精
炼的国产高合金工具钢轧(锻)材,需进行改锻才能改
变材料力学性能,满足冲模锻坯的要求。目前行之有
效的改缎方法有以下几种。
4.4.1顺纤维方向镦拔3次以上。沿原始毛坏的纤维方
向(轴向),确保锻造比>2,在一火内快速连续镦拔3
次以上。这种方式适合高速钢及小尺寸高合金工具钢
锻坯的改锻。缺点是若镦拔次数不足或锻造比过小则
锻不透,从而导致碳化物分布有明显方向性,操作不
当时,还易出现空心裂纹。
4.4.2变向反复镦拔3次以上。第一次顺纤维镦拔,第
二次垂直于纤维方向拔长再镦粗。按此顺序可分为单
十字、双十字和多十字镦拔。这种镦拔工步要点:一火
内完成全部十字镦拔;锻造比>2,镦粗前后锻坯高度
相差一倍;为避免镦粗凸肚裂纹,应采用倾斜旋转多
次轻击快打;拔长采用方→扁方→方走料。生产实践
证明,经三种十字镦拔,可以满足多数80mm以下毛坯
轧(锻)材各种锻坯改锻的需要。
虽然采用相同的变形工步,同样的生产条件,但
由于锻工操作技术水平不一,加之原始毛坯的内在质
量差异,改锻后的效果,有时仍然会有较大差别。
5结束语
经改锻后的Cr12MoV钢锻坯,其共晶碳化物的不
均匀度达到国标2级以上,有的也能达到l级,使原始
毛坯轧(锻)材的碳化物不均匀度提高了4级以上。以
统计资料显示,这种由改锻高合金工具钢制造的冲模,
其寿命均有大幅度提高(达30%-50%)。