钢铁企业节能潜力分析

钢铁企业节能潜力分析

1.钢铁企业节能思路

第一步：减量化用能——体现出节能工作要从源头抓起。钢铁企业减量化用能重点工作是要降低能源亏损(5%以下)，降低炼铁燃料比(炼铁工序能耗占钢铁联合企业总能耗的50%左右，炼铁用能有78%来自燃料燃烧)。

第二步：提高能源利用效率。主要体现在充分利用好副产煤气(生产用煤炭的热值有34%会转换为副产煤气——高炉，转炉，焦炉煤气)，做到“按质用气，热值对口，有序利用”。消灭企业烧煤和油的炉窑，利用蓄热式燃烧技术充分利用好低热值的高炉煤气在各领域的应用，把焦炉煤气喷入高炉(降低炼铁燃料比)。如果企业副产煤气在充分利用情况下仍有剩余，再去用于发电。煤气发电的能源利用效率在32%～45%，而且煤气发电的投资和运行费用高。

第三步：提高二次能源回收利用水平。钢铁企业二次能源量占企业总用能量的15%，新日铁已回收利用二次能源量的92%，宝钢为77%，大多数企业是低于50%。行业重点推广二次能源回收利用的项目有：TRT，CDQ，烧结余热回收(由热烧结矿显热，烟气余热，点火器后烧结矿辐射热三部分组成)，焦炉煤气上升管余热回收等。

2.钢铁企业节能办法

第一，提高企业管理节能水平。企业节能工作要有人来管(一些小单位没有专管部门和人)，建立完善的能源管理规章制度，仪器和仪表配备齐全(配备率、完好率、周检率要在90%以上。不少大企业高炉和转炉单体设备没有设置专用的计量仪表，只在车间有)，严格执行国家规定的各能源介质折标煤系数，要按国家和行业统计规范去进行科学统计，建立企业能源管理中心，实现企业能源定额管理制度等。管理好的企业可以实现节约总用能的5%～7%。

第二，优化生产工艺结构，促进结构节能。提高喷煤比、连铸比、球团矿在炼铁炉料比例，钢坯热送热装比，实现生产过程的连续化比例等均可产生结构节能的效果。

第三，积极采用先进的节能工艺、技术，设备，达到技术节能的效果。节能技术有数千项，要结合企业的具体情况进行科学分析，找出主要矛盾，技术经济合理，实际可操作性强，尽早实施。

3.各工序节能潜力分析

焦化工序：

炼焦生产能耗占焦化工序能耗的75%，焦炭显热占焦化工序能耗的37%～45%。目前，一些企业焦化工序能耗统计中只包括炼焦生产部分，没包括化产品部分。所以，出现报出焦

化工序能耗偏低的现象，正常的焦化工序能耗应在150kgce/t左右，企业之间能耗差距大的另一个原因是，干熄焦回收热量的程度不同。我国现有生产和在建设中的干熄焦装置有90多台，干熄焦的焦炭量约为9000万吨，对于全国年产焦近4亿吨的规模来说，干熄焦比例不高。

荒煤气显热占炼焦生产余热的30%～34%，焦炉废气余热占炼焦生产余热的18%～20%。这两部分的余热还没有进行回收，今后应加强这方面的工作。

烧结工序：

烧结工序能耗中固体燃料消耗占总能耗的75%～80%，电力消耗占13%～20%，点火燃耗占5%～10%。 2010年上半年，全国重点钢铁企业烧结固体燃料消耗为55kg/t，与上年持平。烧结固体燃料消耗较低的企业有：三钢42kg/t，青钢43kg/t，合钢43kg/t，杭钢和永钢均为44kg/t，凌钢和成无为45kg/t，兴澄、济源和新余均为46kg/t，太钢、川威、徐州均为47kg/t。

烧结生产要大力推广优化配矿，小球烧结，厚料层，热风烧结，先进的点火器，进行余热回收，电机采用交交变频调速等技术均可实现降低烧结工序能耗。

炼铁工序：

降低炼铁燃料比是降低炼铁工序能耗的主要工作内容。风温提高对降低炼铁工序能耗起关键作用，风温提高100℃，可降低炼铁燃料比15kg/t。风温是用45%高炉煤气换来的，是廉价的能源，炼铁企业应在努力提高风温上下功夫，热风炉要实现寿命大于20年，实现长效节能机制。一些中小企业购买劣质耐火砖，是造成热风炉寿命和风温低的主要原因。

转炉工序：

转炉工序应当包括铁水预处理、转炉冶炼、炉外精炼和连铸工位。上半年，重点企业平均铁水预处理能耗为0.7kgce/t，转炉冶炼能耗为-7.67kgcelt，炉外精炼能耗为7.04kgce/t，转炉连铸工序能耗为7.16kgce/t。如果按上述4个工位的能耗值进行计算，可得出转炉工序能耗应为7.23kgce/t。但因4个工位的铁水和钢水处理量是不一样的，每个转炉进行炉外精炼深度也存在差异等。所以，全国重点企业的转炉工序能耗要进行复杂的计算。但每个企业的转炉工序能源计算只取铁水预处理和转炉冶炼2个工位的能耗，这样企业之间的对比是比较科学的(钢铁协会统计要求如此)。

回收转炉煤气和蒸汽是实现转炉冶炼能耗为负值的主要手段。回收煤气100m3/t，蒸汽50kg/t以上的回收量，可以实现降低工序能耗26kgce/t左右(与煤气的发热值和蒸汽压力有关)，也可以实现转炉冶炼的能耗为负值。

转炉煤气热值要比高炉煤气高1倍，是由所用生铁中含碳被氧化产生的(是煤转换来的)。钢铁企业各工序能耗值中与国际先进水平相比，差距最大的就是转炉工序。所以，钢铁企业应当重视对转煤气和蒸汽的回收利用。转炉生产是间断的(每炉钢约30分钟)，煤

气回收也是间断的(每炉钢约15分钟)。所以，为保证用户用煤气的稳定，企业要建转炉煤气回收柜，并应大力推广转炉煤气干法除尘技术。不但可提高煤气热值，而且又节水又节电，对环保好处多。

电炉工序：

电炉炼钢使用热铁水增加1%，生产电耗会下降0.57kWh/t。 2010年一季度，重点企业电炉炼钢电耗为318kWh/t，比上年下降14kWh/t。电耗较低的企业有：韶钢为72kWh/t、石钢为111kWh/t、淮钢为122kWh/t、鄂钢为213kWh/t、沙钢为140kWh/t、兴澄159kWh/t、衡管208kWh/t、苏钢为214kWh/t。

国际上，全部使用废钢冶炼的电炉工序能耗先进值为198.60kgce/t。目前，我国电炉炼钢用能已实行多元化，电炉炼钢有吹氧、喷碳、造泡沫渣(减少电炉冶炼辐射热的损失)，使我国电炉炼钢工序能耗的计算变得复杂。2005年，我国将电力折标煤系数从0.404kgce/ kWh调整为0.1229kgce/k Wh后，使我国电炉工序能耗因电力折标煤系数的变化，与国外水平出现了多因素的不可比性。而且国内电炉企业也因使用热铁水量、吹氧喷碳量的不同，电炉企业之间也存在较多的不可比因素，使我国企业之间电炉工序能耗有多方面的不可比性。

从技术上讲，转炉冶炼可以实现负能炼钢，而且可以使用15%左右的废钢(按全国5亿t/年转炉钢计算，可以使用7500万t/年的废钢)，而电炉冶炼是在消耗较多的能量。所以，建议大型钢铁联合企业应当逐步减少电炉生产(冶炼特殊钢种除外)，将废钢用于转炉。而转炉也已能够生产大多数高级钢种(有炉外精炼手段)。这样，会大大降低钢铁联合企业的能耗。

轧钢工序：

轧钢企业之间工序能耗的落后值要比先进值高很多。这里要针对不同产品品种，生产技术工艺装备水平以及管理水平来具体分析。特别是冷轧的产品结构差别很大，后处理工艺技术要求也不一样，对于轧钢工序节能潜力分析要依据各企业的相同类型，相同单体设备，相近生产条件的具体情况，进行科学分析。总体上讲，轧钢工序我们应大力推广的先进节能技术，主要内容有：轧钢加热炉蓄热式燃烧技术，可实现节能30%～50%，加热炉热效率可提高70%；连铸坯热送热装和直接轧制技术，连铸坯在大于400℃状态下装入加热炉，铸坯温度在650℃～1000℃时，节能效果最好，与铸坯冷装工艺相比，可节能35%，采用直接轧制工艺可节能70%～80%；轧机所用电机采用交交变频调速或液力耦合技术，可以有节电的效果；小型棒线材轧机实现连续轧制，不但可节能，而且可以提高成材率7%～12%。