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钢铁行业节能技术
一、概述
(一)行业基本情况
1基本情况
钢铁产业是国民经济的重要支柱产业,20世纪90年代以来中国钢铁工业快速发展,特1996年后粗钢产量连续居世界首位。2008年我国粗钢产量首次突破5亿t大关,占当38%,国内粗钢消费量453亿t,直接出13折合粗钢6000万t,占世界钢15%。钢铁产品基本满足国内需要,部分关键品种达到国际先进水平。
但是,我国钢铁产业长期粗放发展积累的矛盾益突出。一是产能总量过剩。截至2008年底,我国粗钢产能超1亿t。二是创新能力不强。先进生产技术、高端100万t,排名前5位的企业钢产量仅占全国总量的28.5%。五是资50%。 2、能源消耗情况
钢铁工业是能耗大户,约占全国总能耗的15%(焦炭)作为铁矿石冶炼的主要还原剂和能(焦炭)消耗约占其总能耗的。钢铁企业生产所用煤炭的热量,约34%转换为副产高炉煤气、转炉煤气和焦炉煤气。据2008年统计,重点钢铁企业的能源亿tce,吨钢综合能耗629.93kgce,吨钢可比能耗609.61 kgce,吨钢耗电kW·h。
(二)行业发展 出土文物证明,我国在2500年前,即春秋战国时代已经掌握了钢铁冶金技术,比欧洲旱年~1900年。1890年,清朝湖广总督张之洞在湖北开办了我国第一个现代钢铁1949年我国的钢铁产量只有万t,居世界第26位,不到当时世界钢1.6亿t的%。到1978年,我国钢产量达到了3178万t,居世界第五位,占%。1979年以后,我国钢铁工业得到飞速发展。特别是近几年,2009年全行业4000m3以上大高炉4座,年生产能力万t;m3大高炉12座,年生产能力2952万t;2000~2999m3大高炉44座,年生产能力万t。200t17座,年生产能力3070万t;100~199t转炉102座,年生产能力11949万t。同明显的提高。
现代钢铁联合企业的主要生产流程分为两类:长流程和短流程。长流程工艺主要包括70%的钢铁企业采取高电炉炼钢工艺约占20%,直接还原和直接熔融还原占10%以下。
(一)主要工艺流程示意图
1。
1 钢铁工艺流程示意(二)主要工艺流程说明 1、炼焦工艺
现代焦炭生产过程分为洗煤、配煤、炼焦和产品处理等工序。装炉煤经过高温干馏转(900~1100℃)、中温炼焦(660~750℃)和低温炼焦(500~580℃)。钢铁联合企业的炼焦通常
冶金焦炭含碳量高,气孔率高,强度大(特别是高温强度),是高炉炼铁的重要燃料和还
2、烧结工艺
为了保证供给高炉的铁矿石中铁含量均匀,并且保证高炉的透气性,需要把选矿工艺产10~25mm的块状原料。铁矿粉造块目前主要有两种方法:烧结法和球团
烧结矿生产是将铁矿粉、焦粉(无烟煤)和石灰等按一定配比混匀,经烧结而成的有足够
3、高炉炼铁工艺
高炉生产是连续进行的。生产时,从炉顶不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂,从高炉下部的El放出,铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰排出。煤气从炉顶导出,经除尘后,作为工业用煤气,现代
高炉内的还原气体产生于风口前的燃料燃烧,这一过程产生了上升的热煤气流;炉料的(铁矿石、焦炭和熔剂等)。高炉内的一切反应均发生于煤
4、转炉炼钢工艺
炼钢就是根据所炼钢种的要求,把生铁中的含碳量降到规定范围,并使其他元素的含量0.8~1.2MPa、纯度99.5%以上的氧气通过炉口喷入炉内。氧气将铁水中的硅、锰、碳、磷箩元素迅速氧化到一定的含量范围,并发出大量的热,使加入的废钢(10%~20%)熔化和侄钢水温度提高到规定值,杂质氧化物与造渣剂反应生成炉渣上浮,覆盖在钢水表面。去除炉渣,即得到钢水。
5轧钢工艺
炼钢工序生产的钢锭或连铸坯,不能直接作为其他工业生产的原材料或直接用于社会90%的钢是采用热轧法
三、节能潜力与途径
(一)节能潜力
由于我国钢铁行业的生产工艺是以“高炉一转炉”为主的长流程结构,能源消耗以煤炭
2008年,中国转炉钢比为899%,比世界平均转炉钢比高236%;大中型钢铁企业的56.7%;1000以上高炉的干式TRT配备率只有58;烧结工序的固54.8kg/t,而先进企业一般是在40~45kg/t;高炉炼铁的燃料比为540kg/t,490~500kg/t;高炉煤气放散率仍在5以上;转炉煤气回收平均只75m3/t,与国内外转炉煤气回收先进水平100m/t还有较大差距。
(二)节能途径
1加快淘汰落后产能。2010年底前淘汰300m及以下高炉产能万t,淘汰20t及以下转炉、电炉产能320万t;2011年底前再淘汰400m3及以下高炉、t及以下转7200万t、炼钢能力2500万t。
2加大节能技术
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