我国炼铁工序能耗现状和节能王维兴 (中国金属学会)1、钢铁工业能耗现状据统计，我国钢铁工业能耗占全国能源总耗的16.2%左右，GDP 值占全国3.2%。

2011年前5个月重点钢铁企业吨钢综合能耗600.18 kgce/t,比去年同期下降1.01‰表1 2011年前5个月重点钢铁企业各工序能耗情况单位：kgce/t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。

〈2〉2010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能耗2009年度比去年同期仅增长6.81％，说明全行业为节能做出了贡献。

〈3〉我国有一批企业专业工序能耗达到或接近国际水平。

2011年前5个月度工序能耗较低单位：烧结工序：湘钢（40.04）。

新余（42.16）. 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).炼铁工序:。

涟钢(336.77)，宣钢(362.27) 太钢(353.81) 邯钢(364.25)，天铁（370.71），新余(374.98) 国丰(375.69) 冷水江(382.70)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，不必再向国外购买相关节能技术装备。

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部分。

·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90%以上。

执行国家和行业的能源统计规范，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。

2010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20～35kgce/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项目。

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%,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9～17℃，高炉煤气co2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4～5kg/t。

3.钢铁企业应重视可燃气体的综合利用〈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，这部分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的重点。

·煤气性能表 2 煤气性能〈3〉钢铁企业煤气使用情况表3 2010年重点钢铁企业煤气情况·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1200℃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），国外工业发达国在职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则：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发展。

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高低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,可充分体现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最大体现.所以说, 降低炼铁燃料比是钢铁联合企业节能工作的重中之重,必须下大力气抓好此项工作.做好此项工作,节能的效果也是最好.对此,钢铁企业节能工作要有清醒的思路.影响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4.1.高炉炼铁是以精料为基础.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%，燃料比变化7kg/t..注意有害杂质含量对高炉生产的影响。

4.2.高风温的作用高炉炼铁用能，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100℃，可降低燃料比8~15kg/t..高风温是廉价的能源，是用45%高炉煤气燃烧得来的，是体现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100℃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。

2011年前5个月风温水平较高的企业有：太钢1219℃，首钢1215℃，宝钢1210℃，天钢1203℃，攀钢1200℃，济源1194℃，三明1188℃，津西1185℃，重钢1181℃，兴澄1178℃。

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成本和能耗。

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。

2011年前5个月重点企业燃料比为520kg/t.燃料比较低的企业有：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.。

２０１１年前５个月与２０１０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。