创新合同能源管理模式,降低吨钢综合能耗

济钢通过创新EMC流程、整合优化资源,建立了新型合同能源管理模式。2010年,济钢通过实施新型EMC模式,外销各类蒸汽12.4万t,富余焦炉煤气538.4万m3,总价值达1661.2万元,吨钢综合能耗下降2.1kg标煤。     

降低LF精炼工序成本生产实践

分析了鞍钢1700ASP线LF精炼工序成本的构成,指出降低精炼工序成本关键在于降低渣料消耗和电能、电极消耗.通过优化渣料配比和用量,采用降低钢水传搁时间、减少了周转罐投入数量、制定合理的加热制度和加强操作等措施,缩短了加热时间,渣料消耗降低了3 kg/t钢,电能消耗减低了3.01 kWh/t钢,电极消耗降低了0.04 kg/t钢,LF精炼工序成本降低了3.82元/t钢.     

高炉使用铁焦的㶲分析

 中国钢铁生产主要以高能耗和高排放的高炉-转炉长流程为主,节能减排压力较大。因此,积极研发高炉低碳炼铁技术,促进高炉工序CO₂减排尤为重要。铁焦是将含铁原料加入适宜的煤中,经焦化或炭化后成型的新型碳铁复合炉料,其高反应性可以显著降低热储备区温度、降低碳消耗,高炉使用适量的铁焦可实现一定程度的节能降碳。基于现场生产数据,采用㶲分析理论,建立高炉使用铁焦的㶲平衡模型,探索铁焦添加量对高炉物料消耗及能量利用效率的影响。结果表明,高炉使用铁焦后,炉内间接还原得到发展,碳利用率提高,炉内灰分量降低,冶炼单位生铁的碳素消耗和炉渣量均会降低,与未使用铁焦相比,高炉使用114 kg铁焦后,吨铁碳素消耗降低25.95 kg,渣量降低11.28 kg。此外,铁焦内部的金属铁仅需熔化,节省还原所需的㶲量,焦炭和鼓风带入㶲会显著降低,因此高炉冶炼吨铁消耗的总㶲量降低,同时,炉内传热也得到改善,内部㶲损失有效降低,与未使用铁焦相比,高炉使用114 kg/t铁焦后,目的㶲效率由46.14%提高至48.87%,热力学完善度由87.46%提高到88.02%。在此条件下,高炉吨铁的内部㶲损失降低192.63 MJ,实现节能6.57 kg(标煤)。     

300 t转炉石灰石造渣炼钢工艺能耗对比分析

为掌握石灰石造渣和石灰造渣炼钢在工艺能耗方面的不同,在300 t转炉开展石灰石造渣炼钢试验,并从煤气、蒸汽回收及钢渣产生角度进行能耗对比。结果表明,石灰石造渣与石灰造渣炼钢相比,在废钢加入量减少71.6 kg/t的前提下,煤气(CO)回收量提高21.5 m3/t,蒸汽回收量提高28.0 kg/t,钢渣量减少31.4 kg/t。从石灰类熔剂能耗、煤气和蒸汽回收产生的能量及钢渣产生能耗角度对比,两者的能耗平均分别为-38.9、-23.9 kg/t,前者较后者最大节能降耗23.3 kg/t,最小节能降耗9.5 kg/t,平均节能降耗15.0 kg/t。     

钢铁冶金流程节能空间研究

分两方面对钢铁企业全流程节能空间进行了研究.一方面把冶金全流程按照冶金功能进行了划分,分析了各工序能耗目前的能源消耗状况;计算了钢铁业正在推广的6项节能新技术(包括CDQ技术、TRT技术、高炉喷煤技术、球团矿技术、转炉负能炼钢技术、连铸坯热装热送和直接轧制技术)的节能效果.计算表明,如果这6项技术全部实施,冶金过程吨钢标煤能耗将下降132.27 kg/t;对钢铁全流程中目前还未引起重视的低温余热回收及其对钢铁全流程的能耗降低进行了计算评估,计算表明,如果这些低温余热全部回收,中国钢铁业吨钢能耗(折合标煤)将下降33.55 kg/t.     

吨焦耗煤指标的影响因素分析

吨焦耗煤指标的主要影响因素有配煤挥发分、焦炭挥发分、焦炭烧损率、焦灰产量、进厂煤水分化验、焦炭称量等,分析表明,因计算基础不同,各企业间的吨焦耗煤指标缺少比较的统一性。济钢焦化厂在焦炭全干熄和干熄焦灰不计入焦炭产量的前提条件下,经推算,吨焦耗煤指标值在1.375t左右。     

钢铁企业余热资源的回收与利用

剖析了自1980年以来国内钢铁企业吨钢可比能耗的下降趋势,总下降率为48%,其中直接节能56%,间接节能44%,但仍比国外先进产钢国高出112 kg标煤.国内生产1 t钢产生余热资源8.4 GJ,目前回收利用的仅占25.8%,高效回收利用余热资源是未来钢铁工业节能的主攻方向.论述了热平衡法、(火用)分析法、能级分析法及其相关效率指标的局限性,指出余热回收利用环节所在工序产品能耗的改变量是评价热工装备完善性和过程系统用能合理性的统一判据.依据热力学第一、第二定律推导了与热效率和能级差相关联的(火用)效率表达式,用(火用)效率和产品能耗改变量等评价指标比较了若干典型余热回收技术的优劣,给出了它们中的推荐模式及其节能效果.     

太钢节能减排的进展探讨

 太钢是中国特大型钢铁联合企业和全球产能最大、工艺技术装备最先进的不锈钢企业。自2005年以来,在不锈钢系统改造中,配套建设了相应的节能环保项目,采用国际最先进的技术,实施从矿山到轧钢的全流程工艺技术升级,实现了主体技术装备的升级换代。目前已经形成了年产1000万t钢的能力,其中不锈钢产能300万t。通过对钢铁工业整体总的节能方向分析,结合太钢近几年节能现状,从能源管理方面、节能减排工艺与技术方面,围绕各种余热余能利用、高炉渣、钢渣的综合利用和对钢厂废气的净化处理方案,实施了具体措施,取得了显著效果。2005至2010年间,吨钢综合能耗由703kg/t下降到559kg/t,降幅达20.5％,吨钢新水消耗由7.18t/t下降到1.91t/t,降幅为73.3％;最后提出了太钢今后节能减排工作的方向和措施。     

中国典型钢铁联合企业的碳足迹分析

 明确了碳足迹概念,综合森林面积对碳排放的缓解作用,并基于物流分析和投入产出的耦合法建立MFA-IO模型分析钢铁企业的碳足迹。以中国5个典型钢铁企业为实例,研究钢铁企业的吨钢产品的碳足迹及其影响因素。结果表明：从钢铁生产工序分析,炼铁工序的碳足迹最大,且消耗的能源中含有大量的焦炭、煤。其次是焦化、烧结工序。从气体种类分析,钢铁生产中碳足迹的主要贡献者是CO2,在5个案例分析中,CO2的贡献值均占到了70%以上。5个典型企业吨钢产品的碳足迹平均为0.325 hm2/t。其中,企业D的吨钢产品碳足迹最高,高达0.353 hm2/t,而企业E的最小,为0.303 hm2/t。这主要是由地域差异、企业周围能源分布差异、生产设备与技术差异等综合因素导致的。总体分析,5个典型企业总碳足迹合计为1 989.58万hm2,超过5省森林面积的总和。表明其总CO2排放量就已超出森林吸收净化的能力,总温室气体排放量更是超出森林净化能力,即碳足迹的承载呈严重赤字。因此,研究如何减少中国钢铁工业吨钢碳足迹是十分必要和紧迫的。     

低成本减量化Q690qENH高强桥梁钢的开发

对Q690qENH桥梁钢进行了减量化合金成分设计,降低了Ni、Cu元素的质量分数,克服了对Mo元素的依赖;基于新一代TMCP技术进行短流程工艺设计,生产出屈服强度为745MPa、抗拉强度为961MPa、伸长率为16.8%、-40℃夏比冲击功约为166J的低成本减量化Q690qENH桥梁钢。与传统桥梁钢TMCP+淬火+回火工艺相比,新一代TMCP工艺取消了淬火+回火过程,生产的Q690qENH桥梁钢吨钢可节约合金成本约1521.08元,节水约2180m3/h,节约用电275.37kW·h;相当于吨钢节约原煤消耗154.20kg,减少污染物排放量约361.83kg。对于新一代桥梁钢的生产,在降低物耗能耗、保护环境方面有重要的理论指导意义。