入炉铸坯温度 加热至出坯温度所需要的能量， MJ/t
1000℃ 131.06
800℃ 305.81
600℃ 480.56
400℃ 655.31
25℃ 982.97
节约温度即是节能!
连铸-热区段界面技术应用案例—热送热装 唐山钢铁公司第二炼钢 - 轧钢厂在 1996 年、 2003 年分别建立了 第1棒材轧钢车间和第2棒材轧钢车间。第1轧钢车间全部采用切分 轧制技术生产 ∅ 12mm~∅18mm 螺纹钢（一座加热炉 +18 架棒材轧 机机组）；第二棒材轧钢车间全部生产∅20mm以上的螺纹钢。 在技术改造过程中，高度重视炼钢车间与第 1 、第 2 轧钢厂之 间的平面布置关系（流程网络），特别是 6# 连铸机和第 1 棒材车 间之间紧凑-顺畅的铸坯输送路线，走行距离为241.1m；5#连铸机 和第2棒材车间之间的更为紧凑-顺畅的铸坯输送路线，铸坯的走 行距离为 81.5m 。现在两个棒材车间分别与 5# 、 6# 连铸机固定供 坯生产，实际钢材产量已达220万吨/年。其中铸机-加热炉之间铸 坯的高温直接入炉技术、铸机定重供坯技术以及与此相关的切分 轧制等生产工艺改进，有着重要的作用。
20.79% 11639 31.00% 18.42% 8.16% 0.00% 0.00% 2433 1509 0 0 6.48% 4.02% 0.00% 0.00%
33.87% 21283 52.63% 21963 58.50%
5. 总结
界面技术优化可以加速物质流运转速度和过程运输时间 节奏，因此可以减少物质流运输过程的能量损失，如铁水 温度损失和铸坯温度损失。 面这些技术仅需要少量的硬件 投资，而且仅是操作过程的优化即可取显著的节能效果、 经济效益和社会效益。
年节约生产成本总额50375万元，吨钢共节约成本77.5元 ①减少铁水温降损失节能约 18.6kgce/t-钢, 节约生产成本20304 万元； ②降低电耗：年节约用电约1770万度。按0.56元/度计算，每年 可节省电费 991.2万元； ③铁钢界面流程紧凑，铁水运输距离短，生产组织有序、高效 ，平均每年增加产量约27万吨，增加产量而增加的效益按吨钢385 元计算，年增加效益10395万元； ④年降低耐火材料、氧气、脱硫剂消耗，降低铁路维护费用、减 少人力成本、节约土地使用费、折旧成本等约18684.8万元。
5
钢铁工业节能途径：
通过节能技术应用节能, 如CDQ, TRT , 煤气回收利用技术 (OG, LT, CCPP …) 优化流程操作的“界面技术”节能: 减少热铁水、液态钢水 和钢坯的温度损失…
煤气回收利用网络 CDQ 余热回收 TRT
钢水 显热 钢坯 显热
铁水 显热
节能技术
“界面技术”，优化界面操作与运行 6
界面技术值得关注!
Thank you for your attentions! 谢谢！
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高炉-转炉流程
(铁矿石为基础)
粗钢产量 中近90% 以上是转 炉钢.
电炉流程
(以废钢为基础)
从20世纪80年代起的单体节能、工序节能到90年代的流程优 化带来的系统节能，自1990年以来，中国钢铁工业节能与环 保都取得了巨大的成就。从1990年到1999年的十年间，我国 钢产量增长了将近一倍，而能源消耗总量仅增加了约31%。
钢铁工业节能多关注节能技术节能, 因此节能技术普及率显著 提高. 但流程操作优化, 尤其是界面运行与优化通常被忽视。
普及率
年份
1990~2010年中国钢铁工业CDQ 、 TRT 技术普及率
7
钢铁生产过程中有多次的升温和降温过程 维持高温过程消耗很多能量 加快高温过程的运转速度，减少温度损失即是节能– 界面技术 节能
(2)社会效益
通 过 加 速铁 水 包运转过程 ，减少铁水温 降， 可以节约 3985753GJ/a , 可以减少废气4896tonne/a，可以减少 CO2 排放3.36Mt/a，减少SO2排放2312t/a 减少铁水倒罐过程粉尘产生 5560t/a，而且粉尘排放可以 减少 33.6t/a. “ 一包到底 ” 模式已被中国钢铁企业所接受，并在一 些重大工程建设中得以应用，重钢新区建设项目，首钢京 唐钢厂……
10
钢铁生产流程界面技术发展和动态运行优化
DL “紊流”
s.b s.s
DL
工序、装置静态能力估算
s.b s.s
单元工序、装置内部半动态
DL
“层流”
DL
单元工序、装置内部半动态和部分工序间动态-有序运行
全流程动态-有序-协调-连续运行 11
3.炼铁-炼钢区段（BF-BOF）界面技术
模式Ⅰ：高炉－铁水包倒包-转炉
能量系统优化典型技术—“界面技术” 应用案例
钢铁研究总院(CSIRI) 2013年7月，江苏
1
内容提纲
1. 中国钢铁工业节能技术的发展 2. 钢铁生产流程动态运行与界面技术 3. 炼铁-炼钢区段（BF-BOF）界面技术与应用案例 4. 连铸-热轧区段（CC-HR）界面技术与应用案例 5. 总结
2
1. 中国钢铁工业节能技术的发展
模式Ⅱ：高炉－鱼雷罐脱硫-铁水包-转炉
模式Ⅲ：高炉—铁水包脱硫-转炉(”一包到底” )
炼铁-炼钢区段不同界面模式间的比较
界面模式类型 模式Ⅰ：高炉-铁水包倒包-转炉 模式Ⅱ：高炉－鱼雷罐脱硫 －铁 水包－转炉 模式Ⅲ：高炉-铁水包脱硫-转炉 （ “一包到底”） 铁水转换容 铁水输送周期， 铁水温降， 入炉铁水温 器次数 min ℃ 度，℃ 2 1 0 157.2 180.7 127.5 142.4 174.1 100.5 1307.6 1285.9 1349.5
“一包到底”模式取消了铁水倒包环节，因此减少了铁水倒换容 器过程中空气冷却及新容器包壁吸热产生的铁水温降， 同时铁水 输送时间缩短。而且, 避免了倒包过程中的炉尘排放。 与其它两 种模式相比: “ 一包到底”模式下，铁水温降分别减少了42℃ 和 74℃, 相当 于节约能源损失49.2MJ/t-铁 和86.7MJ/t-铁 铁水输送周期缩短了约 30min 和 53min
与传统的鱼雷罐（模式Ⅱ)模式相比，沙钢炼铁-炼钢区段“一包到 底”技术应用取得如下效果（以 650万吨生产流程产量规模计）： (1)经济效益 减少占地面积527000m2, 相当于0.081m2/t-钢； ① 取消鱼雷罐车的编组站及铁路等，节约用地约500000m2； ②取消了炼铁区域的铁水包修理设施，取消了倒包坑、过跨车、 倒渣、除尘等设施，节约用地约27000m2； 节约投资费用约46094万元，吨钢节约投资70.91元； ①节约占地面积527000m2、节约征地费31404万元; ②节约建筑面积10200m2，厂房建筑费用2040万元; ③节约铁路轨道投资约3000万元； ④节约铁水罐车（含耐火材料）投资约 9650万元。
4. 连铸-热轧区段（CC-HR）界面技术
加热炉燃料消耗与铸坯入炉温度和目标出坯温度密切相关，尤 其是铸坯入炉温度。铸坯入炉温度越低，加热炉燃耗越高。而连铸 -热区段界面技术的优劣决定了铸坯入炉温度。
Heat needed by reheating
入炉铸坯温度与加热能耗的关系
目前主要模式有四种： 模式一：连铸－板坯库－加热炉－轧制(CCR)。 连铸坯浇铸出来后先送到板坯库存放，根据轧制计划的需要， 在一定的时间之后装炉轧制。 模式二：连铸－保温坑－加热炉－轧制(HCR)。 连铸坯浇铸出来后先送到保温坑存放，根据轧制计划的需要， 在一定的时间之后装炉轧制，板坯装炉温度一般为400~700℃，也称 为温装。 模式三：连铸－辊道－加热炉－轧制(DHCR)。 连铸坯浇铸出来后直接通过输送辊道装入加热炉进行短时间加 热然后轧制，装炉温度都在700--1000℃。 模式四：连铸－辊道－边角补热－轧制(HDR)。 连铸坯浇铸出来后直接运输至热轧机轧制，途中针对板坯采用 边角加热措施，一般轧制温度在1100℃以上。
1990~1999年中国钢铁工业节能手段节能量及其构成比例
序号 1 2 3 4 合计
类别 ①优化钢铁生产流程 ②采用节能技术和装备 ③钢铁生产辅料等改善 ④能源管理
*1 tce = 29.26 GJ
节能量 (万tce*） 1870 870 710 1150 4600
构成比例， （%） 40.7% 18.9% 15. 4% 25.0% 100%
图1唐钢第二炼钢-轧钢厂的平面布置图
温装炉有关技术参数的逐项对比
5#铸机-第2 棒材车间之 间铸坯直接 装炉温度提 高对加热炉 煤气消耗的 影响实绩
表 5#铸机-第2棒材车间之间铸坯直接装炉温度的进步
月份 月铸坯表面温度 (℃) ～810 810～830 830～850 850～870 870～890 890以上 2012年1月 根数 0 20652 18843 3467 0 0 百分比 0.00% 48.07% 43.86% 8.07% 0.00% 0.00% 2012年2月 根数 2628 8453 6431 1475 0 0 百分比 13.84% 44.52% 7.77% 0.00% 0 2012年3月 根数 8407 7449 3300 0 0 百分比 2012年4月 根数 百分比
4
从2000年到2005年，粗钢产量增加了175%, 但钢铁工 业能源消耗仅增加了120%. “十一五”期间（2006年到2010年），重点大中型钢 铁企业吨钢综合能耗由 2006 年的18.9GJ/t 降至2010年 的17.7GJ/t， 降幅约6.3%, 尤其关键节能技术普及率， 如TRT、CDQ、干法除尘技术及副产煤气综合利用技 术等，显著提高.
炼铁-炼钢界面“一包到底”技术应用案例
沙钢是较早采用“一包到底”技术的钢厂之一，并在“一包到 底”技术应用方面主要实现了几个方面的创新： 实施了“四个一致”的设计，保证了超高超宽铁水包平稳、 安全运行 建立了炼铁厂负责制的铁水称量管理体制，集成开发了无基 坑称重轨、在线连续称重系统、空包重量循环跟踪等10项技术， 保证了铁水精确计量和装入量目标命中率。 首创炼钢厂管控铁水包运行的管理制度，促进了铁水包快速 周转，实现了铁水包在线快速编组、快速维护、快速上线，为 稳定高效低成本脱硫提供了保障。 开发了铁水信息和铁水包运行时间在线跟踪系统。 因此，炼铁-炼钢区段界面总体布局简洁，物流顺畅，区域布置 紧凑，输送线路短、物流顺畅，铁水温降少，节能减排效果显著。