炼铁工序能耗现状和节能

1、我国炼铁工序能耗现状和节能王维兴中国金属学会1、 钢铁工业能耗现状%o表12022年前5个月重点钢铁企业各工序能耗情况单位：kgce/t烧结球团焦化炼铁转炉电炉轧钢动力2022 年前5个月平均30 .50最低首钢涟钢唐钢淮钢最高155.。111999 年国际先进水平58. 89128. 1437. 93占行业总能耗比例；%6. 060. 4914. 6948. 172. 27说明：1因国家将电力析标系数从0.404kgce/度调整为0.1229kgce/度，故造成约17%误差，使能耗指标失去连续性。22022年全国重点钢铁企业产钢5.40亿吨，比上年同期增长 11.09 %，但重点大中型企业总

2、能耗2022年度比去年同期仅增长6.81 %，说明全行业为节能做出了奉献。3我国有一批企业专业工序能耗到达或接近国际水平。2022年前5个月度工序能耗较低单位：.宣钢(42.24) 太钢(45.23) 重钢(46.54) 成钢(46.42) 宝钢八一(40.79) 衡管(47.00) 三钢 (47.18)武钢47.86。焦化工序：建龙(61.29) 湘钢62.83新余74.33柳钢(82.49) 太钢(82.78) 鞍钢82.29 沙钢(84.11) 三明(89.41) 南钢(89.58) 安钢(93.68)武钢(94.69)., 新余(374.98) 国丰(375.69) 冷水江(382.7

3、0)重钢(383.89) 衡管(384.04)，日照(384.19) 杭钢(384.33)，建龙(384.34) 张店(384.88).4从表1可看出各企业之间的最高值与最低值工序能耗水平差距很大，说明我国炼铁系统节能的潜力是很大的5我国已经掌握相关专业先进的节能工艺、技术、装备、以及操 作技术。本人认为，不必再向国外购置相关节能技术装备。目前， 应加大对先进节能技术装备的推广和提高工作力度。2 、炼铁系统节能技术和能源管理1节能概念节能含义：包括减少浪费和增加回收两个局部。减少浪费：加强对用能质量和数量的管理。优化用能结构，减少物流损失，能源介质的无谓排放等。增加回收：大力回收生产过程中产生

4、的二次能源包括余压、 余热、余能和煤气等 。节能工作目标：提高能源利用效率，降低产品单位能耗2钢铁企业节能工作内容：管理节能、结构节能和技术节能。管理节能：通过对企业实行现代化管理，建立企业的节能管理90%以上。执部门和工作制度，重点耗能设备的仪器仪表配备、完好率、周检率要达行国家和行业的能源统计标准，实行能源定额管理。设立企业能源监管机构能源处或能源管理中心 ，最终实现企业的节能目标。 能源管理中心工作内容是：监测、管理和控制、调整、故障分析诊断，能源平衡等。如 能实现企业能源现代化管理，就可以实现节约企业总能耗的5%效 果。结构节能：调整钢铁工业生产工艺技术结构，可以实现节能的效果。如增加

5、炼铁炉料的球团配比，增加喷煤比采 用连续铸钢工艺和薄板坯连铸工艺，轧钢坯料热装 工艺均可以实现节能的效果。202022年重点钢铁企业焦化工序能耗为 105.89kgce/t ，喷吹煤粉工序能耗在35kgce/t ，高炉多喷吹煤粉，改变高炉用能结构，少用焦炭。这是炼铁系 统结构优化的中心环节。烧结工序能耗为 52.65kgce/t ，球团工序能耗为 29.9kgc 多用球团矿，少用烧结，就可减少炼铁的能耗。 球团矿含铁品位高于烧结矿， 还可以实现提高炼铁入炉 矿品位的效果。连续铸钢工艺比模铸节能25%- 50%薄板坯连铸连轧工艺比模铸开坯热轧节能70%。连铸坯热装热送和直接轧制可节能35%，实现

6、企业现在化管理，就可以实现节约企业总能耗的5%效果。技术节能采用先进的工艺、技术、装备、淘汰落后，可以促进节能工作。炼铁系统有几百项单项节能技 术。本文只介绍几项重大节能工程。干法熄焦技术CDQ:可回收红焦显热的 80%可降低焦化工序能耗 68kgce/t。同时可提高焦 炭质量。高炉煤气压差发电技术TKT：可回收高炉鼓风能量的士36%实现吨铁发电机 20 -35 度。采用煤气干法除尘技术之后可提高30%的发电量。烧结矿余热回收技术：可降低烧结工序能耗 10kg / t.提高热风温度 1000，可降低炼铁焦比8- 15kgce/t, 高炉炼铁入炉矿品位提高1%，降低焦比1.5%，产量提高2.5%

7、,吨铁渣量减少30kg，允许多喷吹煤粉15kg/t煤粉。高炉冷风管道进行保温可提高风温917C,高炉煤气C02含量升高1%可降低燃料比20kg/t生铁含si降低0.1%,可降低焦比45kg/t。1我国重点钢铁企业用能结构：煤炭为69.9%焦煤和煤粉为 47.93%动力煤为21.97%电力为26.4%石油类为3.20%天燃气为0.5%2钢铁企业生产过程中煤气发生量和热值钢铁企业生产过程中不包括动力用煤所用的煤炭有 34.12%能值直接转换为可燃煤气包括：高炉、转炉和焦炉煤气，这局部可燃气体的能值对于钢 铁企业节能工作有重大影响因所占比例很大。科学、合理、高效地回收和使用这些可燃气体是企业节能工作

8、的重点。-煤气性能表2煤气性能高炉煤气转炉煤气焦炉煤气热值KJ/m 328003500700084001700019500发生量m 3/t1700200080 1203504303钢铁企业煤气使用情况表32022年重点钢铁企业煤气情况高炉煤气放散率%2焦炉煤气放散率%转炉煤气回收m/t平均值81先进值0 15个企业039个企业111落后值0 18个企业高煤气发生量大、热值底。采用蓄热式燃烧技术之后，可扩大使用范围。现已有270台蓄热式轧钢加热炉，热风炉采用空气和煤气双预热之后可使用纯烧高炉煤气，实现风温大于1200C以上。焦炉煤气热值高，进行提取H2处理，或生产二甲醚替代汽油。目前，我国大多数

9、中小转炉没有回收转炉煤气，不但浪费能源，还污染环境。转炉煤气热值比高炉 煤气高一倍以上，应当用于热风炉烧炉，替代焦炉煤气。我国重点钢铁企业转炉煤气平均回收量低 67m3/t ，国外工业兴旺国在职 100m3/t 以上，我们应提高回收水平和扩大使用范围。钢铁企业使用煤气的原那么： 不同质量的煤气要得到优化，科学、合理、经济地使用。最大限度地在本企业内各工序中广泛 应用。应当取消企业内烧油石油类炉窑，向多买煤少买电，不买油的用能源结构方向开展。提高煤气使用效率也就是提高能源转化率。煤气-蒸汽-发电的能源转化率在此30%左右。煤气-燃气轮机-发电的能源转化率在内 45%左右。所以，煤气去发电的能源转

10、化率总体上能源转化率不高， 所以，钢铁企业实在内部煤气用不完的条件下，再去建煤气去发电。一些企业仍在烧油，而将煤气去发 电，在经济上是不合算的， 也是不科学的。 高炉煤气产生量大、 热值低， 用于去发电是有一定的合理性。4. 降低炼铁燃料比是钢铁联合企业节能工作的重点钢铁企业用能结构中有 80%以上是煤炭。 高炉炼铁能耗占钢铁联合企业能源消耗的49.4%.高炉炼铁用能的 78%是来自碳素 即焦炭和煤粉 燃烧.所以, 钢铁联合企业高炉燃料比上下是影响企业节能工作成 绩的最大因素 .钢铁联合企业节能的思路是首先要实现减量化用能,可充分表达出节能工作从源头抓起. 降低炼铁燃料比是实现企业减量化用能的

11、最大表达.所以说，降低炼铁燃料比是炼铁燃料比的因素是很多，可见表4但是,要结合企业具体情况，抓住主要因素.不可胡子眉毛一起抓，才能见成效.表4降低炼铁燃料比煤比+焦比+小块焦比的因素工程变动量燃料比变化工程变动量燃料比变化入炉品位+1.0%-1.5%风>1150C+100 C-8Kg/t烧结矿FeO± 1.0%± 1.5%温10501150+100 C-10Kg/t烧结矿碱度± 0.1倍± 3.0%3.5%9501050+100 C-15Kg/t熟料率+10%-4% 5%950+100 C-20Kg/t烧结矿5mm粉末± 10%±

12、; 0.5%顶压提高10KPa-0.3% -0.5%矿石金属化率+10%-5% -6%鼓风湿度+1g/m3+1Kg/t焦M40± 1%/t富氧1%-0.5%炭M10-0.2%/t生铁含Si+0.1%+4 5Kg/t灰份+1.0%+1.0% 2%煤气CO2含量+0.5%-10Kg/tS份+0.1%+1.5% 2%渣量+100Kg/t+40Kg/t水份+1%+1.1% 1.3%矿石直接复原度+8%粒度<5mm+7%+1.6 Kg/t炉渣碱度0.1倍3%入炉石灰石+100Kg+6% 7%炉顶温度+100 C+30Kg/t碎铁+100Kg-20 -40Kg/t焦炭CRSCSI+1%+1

13、%-0.5%1.1%+2%+3%矿石含硫+1%+5%烧结球团转鼓+1%-0.5%.高炉炼铁是以精料为根底精料技术水平对炼铁指标的影响率占70%,高炉操作占10%,现代化管理水平占10%,设备作业占5%,外界因素动力，供应，上下工序等占5%.所以降低炼铁燃料比的重点工作是要坚持精料方针.努力提高入炉矿含铁品位是大方向，但是目前是较难国内外铁矿石的品位在连年下降目前,影响我国高炉炼铁生产的最大因素是原燃料质量不稳定，致使高炉生产不稳定这方面应引起炼铁界的重视.在高冶炼强度、高喷煤比条件下，焦炭质量水平对高炉指标的影响率在 35%。在焦炭指标中 M10 指标对高炉影响最大 ,波动 0.2%，燃料比变

14、化 7kg/t.注意有害杂质含量对高炉生产的影响。高炉炼铁用能，有19%是由热风炉提供的。高风温对降低燃料比是起到积极作用。风温提供100C,可降低燃料比 8 1 5kg/t.高风温是廉价的能源，是用45%高炉煤气燃烧得来的，是表达企业能源利用效率高的主要内容，是实现低燃料比的主要措施。炼铁企业要为实现高风温，做出不断的努力。目前，我 国风温水平与国际先进水平的差距在100C左右，且热风炉寿命大多数达不到25年。近年来，我国热风温度不断提高，特别是一些2000M3以上容积的高炉，均实现高风温。2022年前5个月风温水平较高的企业有：太钢 1219C,首钢1215C,宝钢1210C,天钢1203

15、C,攀钢1200C,济源1194C,三明 1188C,津西 1185C,重钢 1181C,兴澄 1178C。目前，我国热风炉存在的主要问题是，提供不了高风温，使用不了高风温。这里有设计结构、 选型、用材、材质、施工、维护、操作等方面的情况。4.3.追求低燃料比、经济喷煤比、高经济效益企业存在的最大价值是要实现效益的最大化,而不是单纯追求某个先进指标。企业应当.追求低燃料比。低燃料比关系到企业的本钱和能耗。降低燃料比的因素见表 4.要结合企业具体情况，用生产条件论 的观点，找出主要矛盾。对于大多数企业来说，影响燃料比的因素是：精料技术水平焦炭、矿品位 、 风温、高炉操作、设备等。2022年前5个

16、月重点企业燃料比为520kg/t.燃料比拟低的企业有：宝钢468kg/t,冶钢 469 kg/t,首钢 471 kg/t,邯钢 478 kg/t,兴澄 480 kg/t,太钢 489 kg/t,马钢 492 kg/t,沙钢 493 kg/t,青钢 497 kg/t,韶钢和柳钢均为500 kg/t,鞍钢501 kg/t.。20 11年前5个月与2022年相比，燃料比降低较多 的企业有：重钢降 29 kg/t,邯钢降20kg/t,锡钢降17 kg/t南昌和达钢均降14kg/t,承钢降9 kg/t,敬业和衡管 均降 8kg/t, 首钢、武钢和太钢均降 7kg/t, 天铁、凌钢、淮特、济源、和石横均降

17、 6kg/t。要追求经济喷煤比。提高喷煤比后，燃料比不再升高，这个喷煤比，就是经济喷煤比。喷煤有较好的经济效益，但不是最高喷煤比，就会有好的经济效益。我们希望采购的煤粉质量要好。煤粉的灰分含量要小于焦炭含量。 还希望煤粉的有害杂质含量要低， 含碳量要高。 这样， 煤粉对焦炭的置换比可在1 ,0以上。要充分发挥出喷煤的优势。要用系统工程的观点去分析。宝钢高炉可以喷260kg/t 以上的煤粉，但这时高炉煤气热值要低于 800 大卡 /立方米。炼铁用的碳素能值会有 34%转换为煤气。低热值煤气在企业内不好利用。为保证煤气有一点利用价值，宝钢将喷煤比定在200kg/t,左右。在当前原燃料条件下，宝钢追

18、求燃料比468kg/t将喷煤比降低到16 1 kg/t. 2022年前5个月与2 0 10年相比，重点企业中 有12个企业是通过降低喷煤比，实现降低燃料比，祥见表5.表5局部企业燃料比、煤比、风温、矿品位变化情况企业承钢宣钢徐州淮特武钢重钢涟钢燃料比变化,kg/t-944672911煤比变化，kg/t13813121风温变化，C+ 34+ 4 2+ 18+ 100+ 10 4+ 4矿品位变化，0.21+ 0.02 1.06+ 0.40 0.17+ 1.66+ 0.45上述企业降低燃料比，还有焦炭和烧结矿质量变化、高炉操作等其他因素。5 .建立现代企业管理制度的重要作用管理和技术是钢铁企业行走的

19、两个轮子，两个轮子运行不同步会使钢铁企业行动来回扭摆，或划弧运动。钢铁企业的现代化企业管理也是一门科学，属于管理学，也有一整套的科学技术内容，5.1.要实现标准化、标准化、数字化管理。建立健全各项规章制度，有合理的考核方法。用制度管人，消除人为因素的影响。让每个职工充分发挥出积极性、创造性、主动性和约束性。实现企业内该 谁管的事，就应谁去管。不出现干部管理的缺位、越位、不到位、失职行为等。目前，企业出现的干部每天都在忙于事务性工作，主要精力在维持简单再生产，是企业粗放式经 营的表现。技术创新是企业生存和开展的灵魂。 要把企业的主要科技人员放在技术中心， 搞技术研究和产品 开发。技术中心的科技人员不能成为生产的救火队。企业在人、财、物等方面要向技术中心倾斜。实现 创新技术和新产品是应用一代、使用一代、储存一代。有企业开展的后劲。钢铁联合企业应设立总工程师、总会计师、总经济师