钢铁行业节能技术

2019-03-11 19:03:00
钢铁行业节能技术 来源:中国节能网 作者:佚名 日期:2012 年 06 月 12 日 访问次数: 第五章 钢铁行业 5.1 工艺流程 烧结—就是把铁矿粉造块,为高炉提供精料的一种方法。是利用铁矿粉、熔剂、燃料及返矿 按一定比例制成块状冶炼原料的一个过程。 炼铁—高炉的冶炼过程主要目的是用铁矿石经济高效的得到温度和成分合乎要求的液态生 铁。 高炉冶炼的全过程可以概括为: 在尽量低能量消耗的条件下, 通过受控炉料及煤气流的逆向 运动,高效率的完成还原、造渣、传热及渣铁反应等过程,得到化学成分与温度较为理想的 液态金属产品。 高炉炉料经各种化学还原反应生产出合格铁水然后通过鱼雷罐送入炼钢, 然 后作为炼钢原料入转炉冶炼成钢。炉渣经水冲渣排入渣池,通过渣水分离,炉渣排走,水循 环利用。 高炉冶炼过程中产生的副产品是高炉煤气,高炉煤气做为低热值气体燃料供热风炉,烧结, 锅炉,预热炉和加热炉等使用。 炼钢——广义上说就是铁水通过氧化反应脱碳、 升温、 合金化的过程。 它的主要任务是脱碳、 脱氧、升温、去除气体和非金属夹杂、合金化。 连铸——就是合格钢水在铸机中冷却成坯的过程。 轧钢——在旋转的轧辊间改变钢坯形状的压力加工过程。 5.2 主要节能措施 钢铁厂节能,首先要考虑三气:转炉、高炉、焦炉煤气。 5.2.1 干法熄焦技术 在焦炉中采用该技术可达到良好的节能效果。 其基本原理是采用冷的惰性气体在干熄炉中与 炽热的焦炭进行热交换从而冷却焦炭, 吸收红焦热量的惰性气体将热量传给干熄焦余热锅炉 以产生蒸汽, 可通过汽轮机发电或满足生产工艺要求, 被冷却的惰性气体再由循环风机鼓入 干熄炉用以冷却红焦。 该技术改变了传统的湿法熄焦技术中的余热资源浪费, 以及含有粉尘 和有毒、有害物质的雾气对大气环境严重污染的现象。 5.2.2 汽动鼓风机替代电动鼓风机 常规炼铁高炉、 烧结等所需的风力主要由电动机提供动力源。 可以高炉剩余的煤气为燃料产 生蒸汽驱动汽动鼓风机,替代原有的电动鼓风机。节约了成本,降低了电耗,实现二次能源 的再利用,同时可以减少原煤气直接排放对大气的污染。还可以部分缓解电网的供电压力, 其社会效益也显而易见。 5.2.3 钢坯热送技术 以前,轧钢厂加热炉所用的钢坯都是冷坯,把冷坯加热到轧制温度即 1000℃每吨钢需要 1.24GJ 的热量,燃料(高炉煤气)消耗很大。为了降低能耗,提高生产效率,使用钢坯热 送技术,即把从炼钢连铸出来的钢坯不经过冷却,通过琨道直接送到轧钢两个加热炉,进入 加热炉前钢坯的温度还可保持在 600℃以上, 相对于冷坯每吨轧材可降低 30%以上的燃料消 耗。 5.2.4 高炉煤气余压发电(TRT) TRT——(Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit,以下简称 TRT),即高炉煤气余压透平发 电装置,是利用高炉冶炼的副产品——高炉炉顶煤气具有的压力能及热能,使煤气通过透平 膨胀机做功,驱动发电机发电,来进行能量回收的一种节能装置。 5.2.5 蓄热燃烧技术 在轧钢系统的连续式加热炉实现废热回收,即将空、煤气双预热到 1000℃左右,排出废气 温度在 150℃以下,使废热回收率达到极限值。 蓄热式换热技术,属不稳态传热,利用耐火材料作载体,交替地被废气热量加热。再将蓄热 体蓄存的热量加热空气或煤气,使空气和煤气获得高温预热,达到废热回收的效能。由于蓄 热体是周期性地加热、放热,为了保证炉膛加热的连续性,蓄热体必须成对设置。 5.2.6 冷轧薄板的连续退火法 在连续退火工艺中,将清洗、检验、分剪等五道工序合并成一道工序。连续退火的退火效率 好,时间短,可大大改善退火本身的热效率,并由于各工序合并便于回收和有效利用废热, 大大降低能源的消耗。 5.2.7 烧结矿显热回收技术 热烧结矿温度在 700℃~800℃,采用热交换技术,生成蒸气发电,可以回收烧结矿显热能 量 24kgce/t,扣除设备运行耗能,可以降低烧结工序能耗 10kgce/t。 5.2.8 热风炉废气余热利用 热风炉废气温度 250℃~350℃,含氧量低,用于去烘干高炉喷煤粉的煤是最佳的选择。废 气温度适中,不含氧,烘烤煤时,即不会使煤燃烧,又节约了能源。 5.2.9 高炉渣显热回收技术 高炉渣在 1350℃~1450℃,其显热占高炉支出热量的 5.55%,开展炉渣显热回收很有意义。 在一个旋转的园筒内用高压水或风去淬炉渣,会产生高热蒸汽或气体,且炉渣粒度可细化, 又节水,回收其能量,减少对环境的污染。 5.2.10 降低炼铁能耗的其他节能技术 脱湿鼓风:风中每减少 1g/m3 水,可提高风温 9℃,降焦比 0.7kg/t。 富氧鼓风:富氧 1%,高炉增产 4.26%,高炉煤气发热值升高 3.4%,节焦 1%,允许多喷吹 12~20kg/t 煤粉。 焦炭和煤粉灰分降低 1%,炼铁焦比可下降 1.5%。 结构节能:每喷吹 1 吨煤粉,可降低炼铁系统能耗约 lOOkgce/t,每增加使用 1 吨球团矿, 可降低炼铁系统能耗 20kgce/t 左右。 优化高炉操作技术: 生铁含 Si 每降低 0.1%, 可降低焦比 4~5kg/t。 炉顶煤气压力提高 1kPa, 可降焦比 3%~5%,增产 1%左右。煤气 CO2 含量提高 0.5%,可减少燃耗 10kg/t。 对热风炉管道进行保温,可使热风温度升高 9℃~17~C。 采用小球烧结厚料层烧结工艺,可减少烧结燃耗 15~20kg/t 烧。 烧结对混合料进行预热,温度升高 10℃,减少固体燃耗 2kg/t。 控制烧结点火负压,可降低烧结工序能耗 4%~5%。 对炼焦煤进行调湿,水份从 10%降到 6%,节能 8%。
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