第一篇：轉爐煉鋼中能量回收與利用(可做冶金專業畢業論文哦)

摘要

轉爐實現負能煉鋼是衡量一個現代化煉鋼廠生產技術水平的重要標志，轉爐 負能煉鋼意味著轉爐煉鋼工序消耗的總能量小于回收的總能量，即轉爐煉鋼_!幾序 能耗小于零。

本文通過轉爐煉鋼熱平衡的計算，由能量守恒定律可以得到轉爐__I_序能耗模 型，分析計算轉爐工序中各個能量消耗以及回收利用的情況，來討論是否能夠進 行負能煉鋼。通過對模型中各個因素的分析，研究在理想條件下轉爐工序能耗的 最小值，進而分析實際能耗與最小能耗的差異。對于轉爐能耗指標分析得到如下 結論:(1)提高轉爐煤氣和蒸汽回收量、降低電的消耗量是實現負能煉鋼的關鍵;(2)原始爐氣中CO的濃度越大，煤氣回收量就越大;當空氣吸入系數越小，轉爐煤氣回收比越大，煤氣回收量也越大;當鐵水比越大，鐵水中的碳以及含碳 物料中碳氧化產生的總共的爐氣量越大，煤氣回收量也越大。

(3)在理想工況條件下，噸鋼最小氧氣的消耗量為72.97kg/t，即S 1.08m3/t;最 大煤氣回收量128.83擴/t;最大蒸汽回收量71.63k醉;工序能耗的最小值為 一18.96kgce/t;(4)通過對轉爐能耗進行分析與計算，得出在目前的消耗水平下，若蒸汽回收 量平均達到52卿，其轉爐煤氣的回收量至少要達到88擴/t的水平，轉爐刁’能實 現“負能煉鋼”。

關鍵詞:轉爐;負能煉鋼;節能;措施;最小能耗

Abstract

The realization of converter negative energy consumption steelmaking is very important symbol for a modern steel making enterprise } which means the total energy consumption of converter steelmaking process is less than the total energy recovered during the steelmaking process.The discussion of the realization of negative energy consumption is based on the calculation of thermal equilibrium, the result of process energy consumption modeling,and the analysis of various converter processes energy consumption and recycling.By examination of the various factors of the model is studied in standand the modynamic state.The minimum energy consumption of the converter processes the analysis of actual energy consumption with the smallest differences in energy consumption.Analysis of energy consumption model for the converter shows:(1)Increasing the recovery amount of gas and vapor and reducing the energy consumption are the keys for negative energy steel-making;(2)The greater the concentration of CO in the original furnace gas, the greater the gas is recoveried;the smaller the air inhaled coefficient，the greater the converter gas is recoveried, and the greater the volume of gas is recoveried;the greater the molten iron and the carbon content in molten iron and carbon-carbon materials in the total oxidation of the furnace, the more the amout of recoveried gas is.(3)Under ideal working conditions, the smallest oxygen consumption per ton is 72.97kg/t, i.e.51.08m3/t;the largest gas recovery volume is128.83m3/t;the largest collection of steam is 71.63kg/t;The minimum process energy consumption is一18.96kgce/t;(4)Considering the calcuted results of energy consumption and the practice, if the average amount of vapure recovery is 52kg/t, the converter gas recovery is at least 88m3/t ,then the converter can achieve “negative energy consumption.”

Keywords: converter,steelmaking withmeasure，Minimum energy consumption.minus consumption,energy saving, 目錄

1緒論.....................................................................1 1.1冶金能源............................................1 1.1.l冶金能源及其構成................................1 1.1.2冶金能源消耗概況................................2 1.2鋼鐵冶金工業能耗現狀................................3 1.2.1我國鋼鐵工業能耗現狀............................4 1.2.2我國鋼鐵工業能耗與國際先進水平的差距............4 1.2.3我國鋼鐵工業能耗同國際先進水平存在差距的原因....8 1.3課題研究的目的意義以及主要內容......................9 2轉爐煉鋼能量回收利用的主要措施..........................11 2.1轉爐煤氣的回收工藝..................................12 2.1.1濕法工藝........................................13 2.1.2干法工藝........................................13 2.2 OG法與LT法的對比..................................14 2.3主要設備的簡介......................................17 2.4轉爐煉鋼能量回收利用的主要措施......................19 2.4.1降低能量消耗的措施..............................19 2.4.2提高轉爐煤氣的回收水平..........................19 2.4.3提高轉爐余熱蒸汽的回收利用水平..................21 3.結論..................................................23 4.參考文獻..............................................24

緒論

1.1冶金能源

1.1.1冶金能源及其構成

我國冶金工業消耗的能源量，約占全國能源消耗總量的1214% o因此，冶金工業能否有效地利用能源，對全國能源的供需有較大的影響。

一般情況下，冶金工業只購入四種能源，即:煤炭、重油、天然氣、電。習慣上，這四種能源叫做“冶金工業的購入能源”。

冶金廠所用的煤炭，主要是洗精煤、無煙煤和動力煤等。洗精煤用于煉焦;無煙煤用于燒結和高爐噴吹;動力煤用于自備電廠發電、蒸汽機車、=I: }}%鍋爐和其他爐窖。重油和天然氣是國家寶貴的資源，冶金廠應盡量少用。鋼鐵聯合企業，應首先考慮充分利用內部的副產煤氣(焦爐煤氣、高爐煤氣、轉爐煤氣)，只是在工序無法平衡時，才用重油、煤炭、天然氣來補缺。冶金廠所用的電力，一般是購入的。但較大的聯合企業有自己的發電廠，它用購入的動力煤和企業內部剩余的高爐煤氣為燃料來發電。I1-}l 冶金工業雖然只從外部購入煤炭、重油、天然氣、電等四種能源，但在生產過程中這些購入能源將轉換為多種形式的其他能源。最常見的有焦炭、焦爐煤氣、高爐煤氣、轉爐煤氣、電力、蒸汽、氧、壓縮空氣等等。這些能源，習慣上叫做“冶金工業自產能源”。

冶金能源的構成，是指在購入能源總量中，煤炭、重油、天然氣、電各自所占的比重。煤炭是我國鋼鐵工業的主要能源。此外，電力和重油也各占有一定比重。天然氣用量很少。按國家計劃，今后將進一步體現以煤為主的方針。美國、德國、日本等國的鋼鐵能源中，煤炭所占的比重低于我國，而重油或天然氣的比重高于我國。這是由這些國家的資源狀況和國際貿易狀況決定的

1.1.2冶金能源消耗概況

能源是人類可持續發展的前提，鋼鐵材料現在仍然是人類進步和發展 的基礎材料。然而鋼鐵材料生產與其巨大耗能之間的矛盾日益突出。作為發展中國家，中國的情況尤為突出。1996年，我國鋼產量首次突破了1億噸，之后僅用了7年(19962003)鋼產量達到2億噸。去年我國鋼產量已達到5.4億噸。目前，我國的鋼產量比居世界第二、第三、第四位國家的產量之和還要多，占世界鋼產量的26.31。巨大的產鋼量造成鋼鐵工業能源消耗量的劇增。雖然中國的噸鋼能耗在逐年下降，但是全國鋼鐵生產的年總能耗一直在逐年上升，節能工作任重道遠。

分析冶金能耗的變化趨勢和現狀，大力倡導節約能源，加大節能力度對未來鋼鐵工業發展意義重大。

(1)世界能源消耗概況【5-7] 世界一次能源構成主要是煤炭、天然氣、石油、核能和水電，能源消費的增量主要是天然氣、石油、核能和水電，煤炭消費在發達國家近十年幾乎沒有增加。1991一1998年全世界煤炭消費的平均增長速度為0.62% } 1998 ^' 2000年增長速度為1.01%;1991-2000年石油和天然氣增長速度超過了1.7%;核能和水電增長速度超過了2.4% 0 2000年世界能源消費總量為%.43億噸標準油，排名前五位的國家依次是:美國23.00億噸標準油，占總量的25.4%;中國9.28億噸標準油，占總量的10.26%;俄羅斯6.07億噸標準油，占總量的6.7%;日本5.25億噸標準油，占總量的5.8%;德國3.40億噸標準油，占總量的3.8% o(2)中國能源消耗概況}a-to] 中國能源消費歸結起來，呈現以下特點: ①能源消費總量大，人均占有能源少。2000年總能耗在世界上排行第二，僅次于美國，而人均能源消費量不到世界平均水平的一半，不足美國的十二分之一。

②.能源整體消費差異。中國:工業占60.4%，建筑26.3%，交通13.3%:美國:工業占25.4%，建筑31.9%，交通42.7% a ③.能源消費結構以煤為主。國際上主導能源為石油，其次為煤炭和天然氣。但煤炭在我國能源消費結構占據比例大于70%。近年來中國煤炭消費約占世界消費量的36%，這種特點使我國能源結構脫離世界能源消費主流。以煤為主

的能源結構，客觀上造成我國能源利用效率較低、污染較嚴重、產品能源成本高，市場競爭能力差。

④.能源消費引起的污染物排放使環境不堪重負。我國煤炭大多屬于中低硫煤和中灰煤。國際市場交易的動力煤，其熱值比我國平均高2$%，含硫量低2$%一40%，灰分含量低$0%，這種煤炭為主的能源結構特點加大了環境污染，其中主要是SOZ，造成的酸雨對土壤的影響，CO:排放對大氣環境的影響。

⑤.能源資源相對貧乏，長期能源供應面臨嚴重的短缺。中國的石油儲量僅占世界儲量的1.8%，天然氣占0.7%，鐵礦石不足9%，銅礦不足$%，水資源不足7% 綜上所述，我國的能源質量較差，利用率低，且存在嚴重短缺現象。因此，節能降耗是我國經濟長期持續發展的必須要重視的問題。

1.2鋼鐵冶金工業能耗現狀

鋼鐵行業是我國的基礎產業，我國鋼鐵行業裝備及技術創新任重而道遠。科技水平的高低直接關系到一個國家綜合國力的強弱。在我國，科技水平較低一直是困擾經濟發展的一個大問題。鋼鐵行業也不例外，技術裝備落后是中國鋼鐵行業目前存在的最大問題。近幾年來，我國鋼鐵企業的技術裝備水平雖然得到較大的提高，但與發達國家相比，還存在很大的差距。在鋼鐵出口產品中，我國的初級產品比重高達60%，而高級產品的比重我國只有20%，僅占美國的30%;Fl木的27%;韓國的26%。并且，高附加值產品的比重僅為3%，與發達國家的差距更遠。按生產能力統計，我國鋼鐵工業有競爭能力的裝備約占$0%，其余是需要改造和淘汰的。在大中型鋼鐵企業中，煉鐵高爐中約有2$00萬噸的生產能力是落后的。在軋鋼設備中，具有國際先進技術水平的設備不到$0%。目前，我國在整體裝備上達到國際先進水平的大型鋼鐵企業只有寶鋼和天津鋼管公司。【”一‘2】我國鋼鐵產量、消費量、凈出口量以及鐵礦石進口量均居世界第一。2004年，中國生鐵產量為2.$1億t，鋼產量為2.72億t，焦炭產量為2.09億t。據統計，2003年中鋼鐵工業消耗了2.74億t標準煤，占全國能源消耗量的16.3%，消耗量僅次于電力工業。

中國古代思想家荀子兩千年前就提出，“強本而節用，則天不能貧”。而我國資源儲量的“本”并不強，如果不在合理使用上下功夫，不顧自然、不計代價、不為未來、竭澤而漁、竭礦而采，就會很快耗盡國內資源，而且會加大全球資源供給的壓力。鋼鐵工業的節能降耗是我國能源和環境戰略中一個十分重要的環節。

1.2.1我國鋼鐵工業能耗現狀

(1)鋼鐵工業能源消耗與能源結構[13-17] 從1980年以來，我國鋼鐵工業能源消耗一直占全國總能耗的10%左右。能源消耗結構中，煤炭占主導地位，電力其次，其他能源占有份額較少。如2002年的鋼鐵能源消耗中，煤炭占72.19%，電力占23.52%，其他總和不到5%，并且大型鋼鐵聯合企業煤炭消耗量超出該比例，如寶鋼、鞍鋼、武鋼、首鋼的煤炭消耗量均遠大于5%0(2)鋼鐵企業能耗狀況。

鋼鐵工業是國民經濟重要的基礎原材料工業，也是高耗能、高污染工業。鋼鐵工業節約潛力巨大，因此，國外大型鋼鐵企業紛紛采取先進技術，開展節能降耗和綜合利用，發展循環經濟，不斷優化工業的能耗指標和環保指標，以期達到能耗最少，環保最優。與國外發達水平相比，我國鋼鐵工業差距明顯。據統計，截止到2003年，全國重點大中型鋼鐵企業噸鋼綜合能耗呈現持續下降趨勢，2003年噸鋼綜合能耗達到0.767噸標煤/噸鋼。比國際先進水平高0.081噸標煤/噸鋼;噸鋼耗新水11.15時，比國際先進水平高7.3m3;固體廢物綜合利用率60.4%，比國際先進水平低37.6% o(3)工序能耗} t g-zoo 鋼鐵企業的工序能耗反映了生產中各工序的能耗組成，分析工序能耗可為節能提供努力方向。通過對鋼鐵工業能耗情況的表現分析，我們可以列出如下趨勢: ①.鋼產量逐年上升的同時，鋼鐵工業用能呈上升趨勢;②.噸鋼綜合能耗一直為下降趨勢;③.工序能耗連續逐年下降的同時，鐵工序能耗近年略有上升;④.寶鋼、武鋼、鞍鋼等企業由于注重鐵、鋼工序的能源回收利用，取得了較好的能耗指標。

1.2.2我國鑰鐵工業能耗與國際先進水平的差距

“九五”至今，是我國鋼鐵工業由鋼鐵大國走向鋼鐵強國的關鍵時期。這個時期的主要任務是通過對現有企業的技術改造，淘汰落后工藝與裝備，增加品種，提高質量，降低消耗，優化結構，提高勞動生產率，堅持可持續發展戰略，搞好環境保護和資源的綜合利用，全面提高鋼鐵企業在國內外市場的競爭力，建成能占據國內市場，并在國際市場占有一席之地的強大的民族鋼鐵工業。節能降耗是環境保護的要求也是企業獲取利潤的關鍵之一，是提高市場占有率的根本措施。其基本思路是強化能源管理，加速連鑄、噴煤、連扎等新工藝新技術的推廣應用，加大節能投資力度，重點推動大型企業節能技術改造，提高企業能源使用效率，從根本上改變高能耗狀況，大幅度降低成本。

(1)噸鋼綜合能耗比較[[21-24] 將國內大、中型鋼鐵企業的綜合能耗進行比較，在能耗大于100萬噸煤的45家企業中，綜合能耗大于寶鋼有39家，2003年其平均水平和寶鋼仍存在0.148tgce/t，的差距;全國73家人中型企業的噸鋼綜合能耗介于寶鋼與這39家企業之間，原因是其中有部分電爐鋼廠;全國沒有統計的中、小企業的綜合能耗指標大于39家的指標，說明節能潛力存在很大空間。如果以寶鋼的先進指標為基準，我國大型企業仍然存在很大的節能空間。鞍鋼煉鋼工序能耗分別比寶鋼、武鋼高8.1 kgce/t }, 1.5 kgce/t }，差距主要體現在能源回收上。夏季鞍鋼煤氣，蒸汽總量過剩，使轉爐煤氣蒸汽回收受到限制.鞍鋼噸鋼回收蒸汽為13.6kg,寶鋼為33kg,武鋼為30kgo。

以2008年日本鋼鐵工業噸鋼可比能耗和鋼鐵生產過程的工序能耗作為國際先進水平，與納入鋼鐵工業協會統計的大中型鋼鐵企業比較，總體來看我國鋼鐵工業能耗總水平比國際先進水平相差10%左右。具體數據見表1.20 表1.2 2008年大中型鋼鐵企業能耗與國際先進水平比較(單位:公斤標煤/噸鋼)國別項目噸鋼可比能耗焦化工序燒結工序煉鐵_[序轉爐_「序軋鋼Ia節

2008年我國粗鋼產量27470.7萬噸，其中納入統計的大中型鋼鐵企業產粗鋼23354.3萬噸，占全國總量的85.02%;其他中小企業產鋼4116.4萬噸，:片個國總量的14.98%。中小企業能耗與大中型企業比較，在能源消耗方面存在明顯的差趴。詳情見表1.3。

上述列表對比說明，我國中小型企業的能耗指標，同大中型鋼鐵企業整體水平比較，存在約50%左右的差距。我國鋼鐵工業全行業的能耗水平同國際先進水平比較，大中型鋼鐵企業與國際先進水平比較有很大差距。總體來說，存在20%左右的差距。可見，我國鋼鐵工業的節能改造十分重要，且任重道遠。

(2)工序能耗比較

鋼鐵工業是國民經濟重要的基礎原材料工業，也是高耗能、高污染工業。鋼 鐵工業節約潛力巨大，為此國外大型鋼鐵企業紛紛采取先進技術，開展節能降耗和綜合利用，發展循環經濟，不斷優化能耗指標和環保指標，以達到能耗最少，環保最優。國外先進國家的高爐焦比已達到300kg/t以下，燃料比小于SOOkg/t。我國重點鋼鐵企業的入爐焦比為426kg/t，部分其他企業為488kg/t，燃料比在560kg/t左右。高爐工序的能耗比世界先進水平高50} 1 OOkgce/t。噸鋼耗新水11.15m3，比國際先進水平高7.3m3;固體廢物綜合利用率60.4%，比國際先進水平低37.6%。我國寶鋼、武鋼等企業己實現了轉爐工序“負能煉鋼”，且寶鋼己實現了煉鋼廠“負能煉鋼”，但我國轉爐工序能耗平均水平仍為23.56kgce/t。，日本君津鋼廠轉爐工序能耗為一6.27噸ce/t }。可見行業總體差距還很大。表1.4列出了2003年我國重點鋼鐵企業平均工序能耗與國際先進水平(1999年)的比較數據。2003年我國鋼鐵工業噸鋼綜合能耗為770kgce，噸鋼可比能耗698kgce;2003年日本鋼鐵工業噸鋼綜合能耗為656kgce, 2000年國外主要產鋼國家(英、日、法、德)平均噸鋼可比能耗為642kgce。這兩項指標分別比國外先進水平高 出17.4%和8.7%.另外，我國重點鋼鐵企業之間主要工序能耗的差距很大，指標先進的寶鋼已達到或超過國際先進水平，而落后的企業要高出先進值的1倍或數倍。這說明，我國鋼鐵工業節能的潛力還是很大的。新制訂的《鋼鐵產業發展政策》明確提出，要建立循環型鋼鐵工廠，500萬噸以上規模鋼鐵聯合企業，要努力做到電力自供有余，實現外供。2005年，全行業噸鋼綜合能耗降到0.76噸標煤、噸鋼可比能耗0.70噸標煤、噸鋼耗新水12噸以下。計劃加10年分別降到0.73噸標煤、0.685噸標煤、8噸以下;2020年分別降到0.7噸標煤，0.64噸標煤，6噸以下。表1.5為國內外大型鋼鐵企業工序能耗的比較。

資料來源:上海科學技術情報研究所整理

噸鋼綜合能耗:是指企業在報告期內平均每生產一噸鋼所消耗的能源折合成標準煤量。噸鋼可比能耗:是指企業在報告期內平均每生產一噸鋼_!二序單位能耗和鋼比率的總和折合成標準煤量。(3)冶金新技術對能耗的影響

鋼鐵工業對節能技術進步的投入，在促進生產裝備水平的提高，增加企業經濟效益，促進鋼鐵工業健康發展等方面起了很大作用。如寶鋼率先引進了轉爐煤氣回收、能源管理中心等先進節能技術。這些節能技術的采用，給寶鋼帶來巨大經濟效益。技術是決定生產效率、產品成本和產品質量的關鍵。例如:我國的連鑄比較

低，僅此一項每年就要比日本多消耗能源4.SMt標煤，使噸鋼綜合能耗升71kg(標 煤)。又如美國紐柯公司因采用CSP(compact strip production)技術而大為獲利。

CSP技術比傳統的連鑄技術投資，1期工程減少19% } 2期工程減少34%，噸鋼生產成本降低80100美元，鋼的綜合成材率從93%提高到了%%，電耗從11 Okwh/t 降低到40kwh/t，勞動力節省67%。諸如此類的實例舉不勝舉。鋼鐵工業正處在一個新的時期:用戶對鋼的性能和質量要求越來越高，社會對生態環境的要求越來越苛刻，以及日益激烈的競爭環境。這些都要求鋼鐵工業加快技術更新的步伐，積極開發并采用冶金新技術。目前，科技進步對經濟增長的貢獻率，我國為25%}-40%，發達國家為5070%。說明我國的科研水平相對較低;且科技投入不夠。發達國家的成功經驗告訴我們，要加快經濟發展，提高競爭力，必須依靠科技進步，采用新技術。轉爐煤氣的回收和余熱利用(可產生蒸汽)，能夠實現轉爐煉鋼工序負能耗作業。日本煉鋼工序能耗占鋼鐵生產總能耗的3%，而我國是5.95%,可見轉爐生產的節能降耗應該是我國鋼鐵工業節能的重點之一。轉爐煤氣的發熱值在7000kJ/m3 ^} 8400kJ/m3，比高爐煤氣的熱值要高得多(高爐煤氣熱值為2800kJ/m3^}3SOOkJ/m3)應當充分回收合理利用。

1.2.3我國鑰鐵工業能耗同國際先進水平存在差距的原因

(1)我國鋼鐵工業產業集中度低，企業規模小而分散。

2009年我國粗鋼產量500萬噸以上的企業有18家，僅占全國粗鋼總的 46.36%a 2008年日本粗鋼產量最多的4家企業，占全國粗鋼總量的73.22%;美國 3家企業，占61.09%;俄羅斯5家企業，占78.69%;韓國2家企業，占82%。據

中國鋼鐵工業協會統計，我國有鋼鐵生產企業871家，按2007年產粗鋼34936.15萬噸計算，平均每家企業粗鋼產量僅40.1萬噸，規模小而分散。

(2)鋼鐵企業裝備大型化同發達國家有明顯差距。2008年日本全國產粗鋼1.12億噸，全日本的高爐數量為28座，轉爐 62座。據中國鋼鐵工業協會統計，2004年底我國高爐多達1131座，其中:1000立方米以上高爐只有18座，產能占總產能的31.96%;其余1113座均屬于有效容積1000立方米以下的小高爐，產能占總產能的68.04% 0 2008年底我國煉鋼轉爐有553座，其中300噸以上轉爐只有3座，120299噸轉爐51座，產能分別占總產能的2.17%.22.57%;120噸以下的小轉爐多達499座，其產能占總產能的75.26% o(3)節能技術、裝備的普及率低。

除少數大型鋼鐵企業外，總體上看我國鋼鐵企業存在工藝、技術、裝備的多層次性及企業流程、結構的不合理性，表現在采用節能、環保先進技術方面相對落后，一些先進的節能工藝技術、裝備尚未得到普遍采用。

(4)二次能源回收利用率低。

按照目前我國高爐一轉爐一軋鋼的工藝流程進行測算，每生產1噸線材的總能耗為716公斤標煤，生產過程能源有效利用率為27%，其余73%為生產過程的余熱。在73%的余熱中，44%為生產過程外排氣體(可燃煤氣)的化學熱;29%為生產過程固體物料的高溫物理熱。從總體上看，我國鋼鐵企業對生產過程產生的化學熱、物理熱回收利用率低，這是造成能耗高的重要原因。

1.3課題研究的目的意義以及主要內容

節能降耗，對建設資源節約型和環境友好型社會具有重要的推動作用，同時也是促進企業發展、提高企業經濟效益的有效措施。轉爐實現負能煉鋼是衡量個現代化煉鋼廠生產技術水平的重要標志，轉爐負能煉鋼意味著轉爐煉鋼_!二序消耗的總能量小于回收的總能量，即轉爐煉鋼工序能耗小于零。轉爐煉鋼工序過程中支出的能量主要包括:氧氣、氮氣、焦爐煤氣、電、工業新水和使用外廠’蒸汽;轉爐回收的能量主要包括:轉爐煤氣和蒸汽回收。工序能耗是個綜合指標，不僅反映了工藝裝備水平和技術水平的高低、也體現了生產管理水平和生產成本的高低，因此國際上先進鋼廠都把實現轉爐負能作為煉鋼的重要指標。在現代煉鋼技術中，由于負能煉鋼技術的采用，轉爐工序不但不消耗能源，反而成為生產能源的工序，負能煉鋼技術得到了廣大冶金工作者的極大重視。目前寶鋼，武鋼、一‘當鋼、萊鋼等廠已實現了負能煉鋼，其中寶鋼轉爐工序能耗己達到一

6.49 kgce/t } o }3}}0}“負能煉鋼”并未全部涵蓋煉鋼全工藝過程能量轉換與能量平衡，因此不能作為整體評價煉鋼工序能耗水平的唯一標準，但我國轉爐煉鋼比例超過80%因此轉爐“負能煉鋼”技術的全面推廣對鋼鐵工業的技術進步及環境保護具有重大意義。

通過上述討論，轉爐負能煉鋼對于轉爐煉鋼廠的環保及節能降耗工作的重要性已是不言而喻的。本研究針對轉爐煉鋼的能量平衡問題進行分析和討論，并重點研究實現轉爐負能煉鋼各項技術措施。研究主要內容如下: ①對轉爐煉鋼的熱平衡進行計算分析;②建立轉爐工序能耗的分析模型;③對分析模型中的氧氣消耗、電力消耗、煤氣消耗、氮氣消耗、氫氣消耗、煤氣回收、蒸汽回收及其它能量的消耗及回收等各項影響因素進行分析和計算，并評價它們對負能煉鋼影響權重。

④依據建立的分析模型，討論了轉爐單元工序能耗的極限值，并分析實現最小能耗的技術措施。

根據上述研究內容，希望從理論上確定在一定條件下實現轉爐負能煉鋼的可行性，并對實際生產過程實現轉爐負能煉鋼提供有意義的指導作用。

2．轉爐煉鋼能量回收利用的主要措施

鋼鐵工業在生產過程中會產生大量的副產煤氣(噸鐵可產生約1800立方米高爐煤氣，轉爐噸鋼可產生100立方米轉爐煤氣，噸焦炭可產生420立方米的 焦爐煤氣)。這些煤氣具有很高的熱值，如何實現科學、合理地利用，對于鋼鐵企業節能具有巨大的意義。

據統計，2006年1}9月全國重點鋼鐵企業高爐煤氣的平均放散率為9.32%}有12家企業實現了零排放，但有的企業排放率高達57.51;焦爐煤氣平均放散率為4.19%，有29家企業實現了零排放，但有的企業排放率高達38.03%;轉爐煤氣平均回收56立方米/噸鋼，但還有22家企業沒有對轉爐煤氣進行回收。對副產煤氣進行全量回收，不僅有利于企業的節能，而且又有利于環保。副產煤氣不僅要回收利用，更要對其綜合利用進行優化，刁‘能更好的節能。焦爐煤氣熱值高(12000kJ/m3)，含氧量約為55%}60%，完全燒掉太可惜了，應當對其進行提氫處理，作為清潔燃料使用。代替汽油(北京己有氫燃料汽車)，或用焦爐煤氣作為高爐煉鐵的還原劑。此外，焦爐煤氣還可以加工為二甲醚。轉爐煤氣回收量少的原因之一是用途不廣泛。應將轉爐煤氣用于煉鐵熱風爐燒爐，替換寶貴的焦爐煤氣，使鋼鐵企業的煤氣利用更加科學、合理。Iz}l 提高煤氣能源轉化率也是科學、合理地利用副產煤氣的途徑之一。將鋼鐵企 業的副產煤氣最大限度地廣泛應用，可以取消燒油和使用天然氣的設施。鋼鐵聯合企業內的副產煤氣量作為燃料總是有一定富余。煤氣一蒸汽聯合發電工藝能源轉化率為32%，煤氣一燃氣聯合發電工藝能源轉化率為45%}SO%。所以說，鋼鐵企業將煤氣用于發電是不得以而為之。目前，我國鋼鐵企業向電力部門供電_L網價格低，而再向電力部門要電卻沒有優惠。[28-29]冶金行業動力轉換的水、電、汽、風等，是通過投入的煤、煤氣、水、電等能源轉換而來的。如自備電廠生產的電、風、蒸汽是通過投入的煤、煤氣、水、及電經鍋爐產生蒸汽，蒸汽再經蒸汽機帶動發電機、風機產生電和風;再如氧氣廠通過投入電、水經制氧機系統產生氧氣、氮氣、氫氣等氣體。影響動力系統轉換效率的主要因素在于能源的種類，以及工藝和裝備的先進性。如本鋼發電耗能為0.538kgce/kwh，國際先進水平為0.404kgce/kwh。其原因在于本鋼發電系統的鍋爐、汽機、發電機機組小，設備陳舊，基本為中壓鍋爐。僅此一項，本鋼每年多耗標準煤20噸，使噸鋼綜合能耗高44kgce，與寶鋼比，本鋼每年多耗標準煤33.4萬噸;噸鋼綜合能耗高

7lkgceo寶鋼的ccpp，是利用氣體燃料燃燒時體積膨脹作功發電。再如本鋼S# 制氧機綜合電耗0.633kwh/m3，比現有1#}4#制氧機綜合電耗0.89低28.88%，若1#}4#制氧機綜合耗電達到5#機水平，每年節電近7000萬kwh。另外，交流變頻調速技術與直流機調速相比，具有更高的效率和更大的轉動慣量，同時具有維護方便，總體造價低的優勢。不僅可以實現平滑無級調速，而且快速性能好，功率因數高，電機功率消耗隨工況負載大小同步變化，節電10%}30%。適用于風機、水泵、軋機、磨機、轉爐傾動等各種低速大力矩傳動場合。再如我國用電設備大多為感性負載，這些負載由于功率因數很低在運行時需電網提供大量無功負荷，需電網多提高供用電能力達20%。造成電網供電能力下降;變壓器和供電線路電流增大有功損耗增加;嚴重時會使電壓降低、波形畸變，造成用電設備誤動作及設備損壞。[30-3 I ] 若采用就地動態無功補償節電技術，對感性負載進行無功就地動態跟蹤補償 則可解決以上問題。從源頭減少了無功消耗，改善用電設備對電網的影響;提高 電網供電能力，減少煤炭消耗和運輸壓力;減少電能消耗極大提高企業的節電效 益。總之，采用先進工藝和技術;實現高效率加強鍋爐設備的燃燒管理改進作業 方法;改進燃燒裝置提高燃燒效率;采用優質耐火絕熱材料，減少各項熱損失;加強節能管理，提高操作水平等措施都是節能降耗的有效途徑。

轉爐煤氣回收的狀況與水平，不僅從環保的角度反映了對轉爐煙氣的治理狀 況與水平，同時也是轉爐煉鋼能否達到負能煉鋼的關鍵因素之一。近年來，我國 的轉爐煤氣回收利用技術和水平有了較大的改善，但是除了寶鋼、武鋼等回收水平達到1 OOm3/t。外，其它企業的回收水平仍然在SOm3/t。左右。在轉爐蒸汽的回收利用方面，大部分企業轉爐余熱鍋爐生產的飽和蒸汽除了自身的消耗以外，還有大量的剩余，可以采用飽和蒸汽發電，不但可以充分利用飽和蒸汽，而且還可以避免蒸汽放散所造成的浪費，又能提供電能，產生心的效益。本文對蒸汽回收’不作較多的陳述，主要研究轉爐煤氣的回收與利用。

2.1轉爐煤氣的回收工藝

世界上各工業發達國家，轉爐均實現了煤氣回收，以日本與德國的回收水平最高，接下來是法國、原蘇聯。我國和原蘇聯的水平相當。美國的能源不緊張，至今對轉爐煤氣不進行回收。目前世界上對轉爐煤氣的回收處理的方法有兩大類:一種是濕法系統，另一種是干法系統。[34] 12 2.1.1濕法工藝

濕法處理方法有法國的I-C法(敞口煙罩)，德國的KRUPP法(雙煙罩)和 日本的OG法(單煙罩)三種，這三種處理工藝都是未然法濕式系統。日本的OG法由于技術先進，運行安全可靠，目前已成為世界上最廣泛采用的轉爐煤氣回收處理的方法。

OG法是一種對轉爐煤氣進行顯熱回收，繼而進行濕法除塵凈化再加以回收的方法。當前世界上有90%以上的轉爐煤氣回收使用的是文氏管濕法除塵的方式，并且它是以雙級文氏管為主。該方法可以阻止空氣從轉爐爐口流入，使轉爐煤氣保持著不燃燒的狀態，再經過冷卻而回收。OG法的工藝流程為:利用汽化冷卻煙道將1600℃轉爐煙氣冷卻至9001000 0C，繼而經過兩級文氏管對爐氣進行降溫和除塵，使煙氣的溫度到達100℃以下，再經過脫水以后送入煤氣柜回收或者放散。OG法除塵以后產生了大量的污水和污泥，因此要經過旋流沉淀池、濃縮池以及擠壓機等復雜的工序進行污水、污泥處理。泥漿的處理問題是OG法主要難題。

如圖2.1是OG法的工藝示意圖:

Fig.2.lTechniesflowof0Gmetho 2.1.2干法工藝

德國魯奇一幫森公司于1969年推出的高壓靜電除塵凈化轉爐煤氣的設備(LT法)。至今在世界范圍內已有40多套工業設備在各地鋼廠中運行。

煤氣是一種易燃易爆氣體，它的燃爆有兩個必不可缺少的條件，氧氣和明火。在轉爐煉鋼中，空氣是很容易地通過爐口與集煙罩之間的縫隙進入回收系統的，而高壓靜電除塵器發生靜電火花是在所難免的，因此，用高壓靜電除塵器來凈化轉爐煤氣，具有很大的危險性。然而這種凈化煤氣方法。從1969年至今的生產運行中，并沒有發生過爆炸件事故，且其技術經濟指標比OG法還先進，前者凈化回收的煤氣中的含塵濃度可降至1 Omg/m3(標)，而OG法為<100mg/m3(標)。LT系統的關鍵設備是圓筒形干式高壓靜電除塵器，其特點是充分考慮了發生煤氣爆炸的可能性，其外殼耐壓為2x1護Pa，并配制有不同級別的安全泄壓閥。

LT法的工藝流程如圖2.2所示:轉爐煙氣從爐口出來以后通過活動煙罩，然 后進入汽化冷卻煙道。一般情況下，爐氣在爐口出來的時候溫度是1700 0C，經過汽化冷卻煙道的出口以后變為800 C}1000 C,假如再外加一段對流換熱器的話，煙氣的溫度就可以降至為450 0C一 500 0C，同時也可以緩解一級蒸發冷卻器的負荷。蒸汽冷卻器又可以將煙氣的溫度降至180 0C}200 0C，還可以對煙氣進行增濕調質，以便降低煙塵的比電阻，為電除塵器的除塵效果提供了保障。電除塵器的工作原理是利用電場進行除塵，一般情況下設置3個電場，使得除塵的效果可以達到99%。最后煙氣經過電除塵器以后進入了除塵風機。，在除塵風機中，煤氣可以憑借風機出口的正壓力、經過三通閥的切換，當煤氣中CO<30%的時候排入大氣;CO>30%時要進行回收。在煤氣柜前，再設置二次冷卻塔，可以使煤氣的溫度降低到50 C左右，這不但可以減少煤氣柜的容積還可以提高煤氣的質量。煤氣柜內的煤氣經過加壓泵送至到用戶使用。[35]

Fig.2.2TechoiesflowofLTmethod 13 2.2 OG法與LT法的對比

OG法的優點主要有: ①.在日本，目前已將OG系統與轉爐爐口連接的活動裙罩改成密閉式，使從爐口與裙罩之間的縫隙進入的空氣量大為減少，從而使轉爐中產生的CO與空氣中氧燃燒生成CO:的量減少，燃燒率由10%下降到3%，煤氣的回收量增加 1 Om3(標)/t(鋼)。該密閉式控制是通過能自動跟蹤工藝變化的控制模型實現的。

②.采用光導纖維觀察器，可直接連續地觀察爐內鋼渣起泡動態.從而能預報鋼渣噴濺，以適時地采取措施制止鋼渣噴濺，避免了因鋼渣噴濺使密閉裙罩與爐口粘連。

③.縮短了煙氣成分的自動分析時間.從而使回收煤氣的時間增加了30so ④.除塵系統的流程比較簡單，有文丘里管容易控制氣流的壓力，是經典的柱塞流方式系統設計，所以煤氣的回收量大。

⑤.將除塵與煤氣冷卻還有滅火緊密地結合在一起，可以與明火完全的隔離，避免了因明火所引起的爆炸危險，能夠保證系統的安全性。

通過實踐，得出其缺點為: ①.需要大量的冷卻水來冷去煙氣，水資源的消耗量大;②.經過處理以后，形成了大量的污水、污泥，很難處理;③.該法的工藝流程比較長，能耗高，所以對環境的污染就嚴重;④.因為使用的是文丘理管對煙氣進行降溫除塵，使煙氣的流動性受阻，流動阻力大，需要更大功率的風機。一方面浪費了電力，另一方面風機也容易損壞，現場的維護比較困難;⑤.因為吹煉的過程中煙氣的流量變化比較大，所以一級文氏管除塵器和二級文氏管除塵器喉部自動調節的精度不能滿足爐氣量變化的要求，可能造成爐口煙氣的溢出，造成環境污染;也可能在煙道中吸入大量的空氣與CO發生反應，降低了煤氣的回收質量;⑥.為了確保除塵的效果，轉爐廠的二次除塵系統一般采取用布袋除塵器進行干法除塵，然而其設備與OG法的濕法除塵系統不能一塊使用;⑦.9000C}1000℃的高溫煙氣通過噴水來迅速冷卻，致使高溫煙氣的余熱未能夠充分的回收利用。

LT與OG相比來說，其工藝的優點是: ①.相比OG法的缺點，LT法回收的粉塵是干粉，節約了大量的冷卻水，避免了泥漿的污染與處理，少了很多污水的處理設備;OO.LT法的除塵效果比OG法要好，電的消耗量也少，煤氣的回收質量較高。

LT法的缺點: }O.LT法的設備投資巨大，而且能量消耗高;zO.LT法回收煙氣熱量的時候，在9000C}1000℃時的煙氣的熱能沒有得到有效的回收利用;③.蒸發冷卻器中并沒有完全的熄滅明火，并且為了確保蒸發冷卻與除塵效果，在蒸發冷卻器與電除塵器的內截面變化大，氣流的變化也大，容器內的混合過程沒有作比較周到的考慮，爆炸的危險性增大了;(實際上并沒有發生過爆炸)④.控制檢測設備比較復雜，系統的維修和護理的工作量較大;O.LT法考慮的系統是形成了柱塞流，然而實際的系統是混合流，因此，造成了蒸發冷卻器與電除塵器兩個比較危險的爆炸熱點，影響了系統的安全性。

LT法與OG法的技術經濟比較列于表2.1，表中的數據是一座年產鋼13萬t的轉爐。[36]

德國魯奇公司2座150t轉爐，干法LT與濕法OG凈化回收的技術經濟比較如

表2.2所示

2.3主要設備的簡介

①活動煙罩

在未然法煙氣凈化回收系統中，一般均采用可上下升降的活動煙罩，以收集未然煙氣。目前國內氧氣頂吹轉爐的活動煙罩，在形狀上大致分為套環形和傘形兩類。套環形煙罩與日本OG法煙罩相似，其不同之處在于罩裙下緣斜度與轉爐爐口不吻合。當活動煙罩降至最低位置時，煙罩與轉爐爐口形成間隙，因此不能實現閉罩操作。同時，由于罩裙容積較小，缺乏煙氣停留的緩沖空間，當爐氣突噴時，溢煙量很大，易污染車間環境。傘形罩與法國的“CAFL“罩相似，但其罩裙容積卻遠沒有“CAFL”罩大，因此圍繞在罩裙內部的煙氣飄浮層也較薄，起不到緩沖作用。為了提高轉爐煤氣的回收量，設計結構、形狀合理的活動煙罩

是必要的。不僅要求煙罩的可靠性和耐用性，而且要求煙罩既保證回收煤氣的高質量，又盡可能地減少煙氣的外溢，同時還要便于自動控制。

②汽化冷卻器

目前，無論采用燃燒法還是未然法處理煙氣，煙道型式不外乎水冷煙道、廢熱鍋爐和汽化。汽化冷卻煙道主要是利用輻射受熱的方式，其結構較廢熱鍋爐簡單，不僅降低了煙氣的溫度，大大減少了煙道的冷卻水量，而且可回收一定數量的蒸汽，既利用了部分物理熱，又回收凈化了煤氣。因此，目前新設計的爐子從本都采用汽化冷卻煙道。

③文氏管

在轉爐煙氣凈化系統中，設置有二個文氏管，第一級系溢流定徑文氏管，主要是蒸汽降溫除去較粗的塵粒。第二級為調徑文氏管，它除了凈化和降溫作用外，還兼有調節轉爐風機抽氣量的作用，因此“二文”結構的好壞直接影響著煙氣凈化效果和煤氣的質量。國內“二文”的結構，一般分為重銘式及矩形喉口式(包括翻板式、滑板式)兩種。實際證明，這二種結構都存在易磨損、管體長、啟動力巨大和阻損高等缺點。采用橢圓形恨型)可調文氏管，其開度與壓降基本卜呈一次函數的關系，可以提高調節的靈敏度。

④洗滌塔

洗滌塔可作為煙氣的冷卻及除塵設備。在轉爐煙氣凈化流程中，通常采用空心洗滌塔。按其結構及作用不同，可分為溢流快速洗滌塔、低速空心洗滌塔和快速空心洗滌塔。前兩種洗滌塔一般作為煙氣凈化流程中的第一級設備，將高溫煙氣冷卻到飽和溫度，并起到粗除塵作用。快速空心洗滌塔多用在精除塵設備后進行降濕降溫，并沖洗掉氣流中夾帶的含塵污水滴，起到除塵作用。

⑤煤氣柜

在轉爐煤氣回收過程中，煤氣柜是主要設備之一，由于轉爐回收煤氣是間斷性的，成分也在不斷地發生變化，為連續供給給用戶成分、壓力、質量穩定的煤氣，必須設煤氣柜來儲存煤氣。

⑥液力偶合器

在轉爐煉鋼過程中，吹煉與輔助時間大約各占一半。在輔助時間內沒有煙氣產生，因此轉爐除塵系統的風機是長期處在間歇負荷下工作，為了適應轉爐的生產情況，在除塵風機與電機之間設置液力偶合器，控制風機在輔助時間內處于

低速運轉(風機的軸功率可降低到25%左右)，這樣可大大地減少電耗。

⑦圓筒靜電除塵器

圓筒形靜電除塵器是轉爐煙氣干法除塵系統中的關鍵除塵設備，其主要技術特點有:1)優異的極配形式。由于轉爐煤氣的含塵量較高，在進入電除塵器時，一般為80150洲襯，而除塵器出口的排放濃度要求小于1 Smg/Nm3。這就要求電除塵器具有非常高的除塵效率，而除塵效率高低的主要因素就取決于其極配設計的合理性。該除塵器分為4個獨立的電場。每個電場均采用了C型陽極板，由于煙氣具有較高的腐蝕性，所以A, B電場的陽極板采用了不銹鋼材料。為了防止陰極線的斷裂，陰極采用鋸齒形的整體設計。通過對投入運行設備的檢測，證明了該極配形式能夠保證除塵效率。2)良好的安全防爆性能。由于轉爐煤氣屬于易燃易爆介質，對設備的強度、密封性及安全泄爆性提出了很高的要求。該除塵設備采用了抗壓的圓筒外形，并且在制作時采用鍋爐設備的焊接要求，另外在錐形進出口各裝有4套泄爆裝置，從而保證了除塵器長期運行的安全可靠性。3)除塵器內部的扇形刮灰裝置。電除塵器內部刮灰裝置是電除塵器中非常重要的一部分，電除塵器排灰是否順利，會影響到整個系統的正常運轉。該除塵器的刮灰裝置采用齒輪帶動弧形銷齒傳動，并采用干油集中潤滑，保證了刮灰裝置的順利運行。4)耐高溫的雙排鏈式輸送機。由于該除塵設備除塵效率高，所以有大量的灰需要即時輸送出去。設備采用了可靠的耐高溫的雙排鏈式輸送機進行輸灰，確保輸灰順暢。主要通過對陰極線施加高壓電，陰極框架和陽極板之間形成閉合的電場，通過靜電感應形成電流，將通過電場氣流中的粉塵顆粒進行擊打，使其中的灰塵分別帶有正電荷和負電荷，分別吸附在陰極線和陽極板上，僅有以分子形態存在的氣流通過除塵器，從而將粉塵與氣流分離開，達到除塵的效果。吸附在陰極線和陽極板的灰塵通過陰、陽極振打，落在除塵器內，并通過A, B扇形刮灰機將灰塵排到輸灰來系統中。出入口分布板的作用:從管道中過來的氣流能夠均勻的通過除塵器，防止除塵器內出現局部灰塵過大的現象，并通過分布板振打裝置將薪附在分布板上的灰塵振落。

⑧切換站和煤氣冷卻器

切換站的功能通過煤氣分析儀對轉爐煙氣的成分的化驗和分析，進行煤氣的回收或放散，由兩套液壓驅動的杯閥實現煤氣的回收或者放散。煤氣冷卻器在靜電除塵器后主要對合格的轉爐煤氣進行洗滌和降溫，將轉爐煤氣的

19(1000C}1500C)溫度降到70℃以下后排入煤氣柜。煤氣冷卻器內上部裝有兩層水系統，合格的轉爐煤氣從煤氣冷卻器下部進入頂部排出，從而達到降溫作用。通過煤氣分析儀的檢測，將不合格的轉爐煤氣直接通過燃燒釋放到大氣中。

2.4轉爐煉鋼能量回收利用的主要措施

2.4.1降低能量消耗的措施

①實施高效氧槍改造，加強過程控制通過探索嘗試合適的槍位和氧壓，能夠比較有效地克服溢渣及過程噴濺，進而增加了出鋼量，減少了能量的消耗。

②優化入爐物料條件和結構。用純鎂粒來給鐵水進行脫硫，代替噴粉脫硫，對鐵水進行全程的扒渣處理，從而降低了轉爐脫硫的負擔，冶煉周期變短，能源的消耗得到有效的控制。

③采用爐氣分析，實現自動化煉鋼。

④實施轉爐留渣操作技術。

⑤采用科學的爐容比，減少轉爐冶煉氧耗。

2.4.2提高轉爐煤氣的回收水平

提高轉爐煤氣回收的技術指標，除了關鍵的主體設備外，自動控制和檢測也起重大的作用。因為煙罩內壓力過低將吸入空氣，造成煤氣質量低，并形成不安全的因素;反之，罩內的壓力過高，將使煙氣外溢，污染周圍環境。只有正確地將罩內的壓力控制在一個合適的范圍內，并及時的檢測煤氣中含氧量，刁‘能保證煤氣回收質量，以及操作的安全。這需要靈敏度高、效果好的自控和檢測儀表。提高轉爐煤氣回收水平的主要技術措施有: ①降罩吹煉和合理供氧

吹煉期爐口是轉爐煙氣與外界接觸的唯一通道。因此，提倡吹煉中降罩早，降罩到位。馬鋼一鋼的經驗是，吹煉開始，先降罩，后下槍，促成轉爐煙氣盡早達標，回收時間因此提前40s。同時，利用煉鋼間歇時間，及時清除爐口結渣，有利于煙罩的盡量降低。此外，在實踐中摸索出供氧強度、氧槍槍位的合理控制規律，兼顧轉爐脫碳、造渣及煤氣回收之間的關系，提高煉鋼一次終點命中率，延長達標煤氣回收時間也會取得較好的回收效果。某廠的做法是，嚴禁吹煉后期提升槍位超過“開氧點”，以避免氧氣直接被一次風機吹走，造成煤氣氧超標而不得不提前結束回收的情況。

②合理控制爐口微差壓

衡量轉爐煤氣回收水平，必須同時考慮回收量及煤氣熱值，要保證最大限 度回收轉爐煤氣能值，爐口合理差壓控制是關鍵。國內大多數轉爐煤氣除塵OG系統為第三代設備，采用RD二文喉口閥，與爐口差壓檢測儀聯鎖調節差壓。武鋼一煉鋼根據轉爐吹煉期不同時段生成的煙氣量、CO量的不同，采取分時段參數控制方式，對有效回收煤氣有一定作用。馬鋼二鋼也有類似舉措，但尚未形成明顯的參數特點。馬鋼一鋼對RD二文開度由設計最小值38。調整為420，為實現煤氣回收期煙罩內能完全達到微正壓創造了條件。此外，有些鋼廠還對RD閥的結構、控制模式、閥噴嘴等不合理之處進行改進，達到更好的差壓控制及煤氣凈化效果。

③重視煤氣回收分析和計量儀器的隱患排除、缺陷修正

計量數據的正確與否，直接影響到煤氣回收工作的順利進行，生產中，由于取樣管道積灰堵塞、泄漏、煤氣分析儀探頭污染等，都會影響到計量數據的可靠性及煤氣回收時間。馬鋼三個鋼廠都出現過因對計量產生懷疑，用煤氣柜柜位變量標定孔板流量計的事情;測點布置不當，氧分析儀信號嚴重滯后，直至柜前管道出現氧高報警，造成用柜內煤氣反吹，好幾爐煤氣不能回收的后果。因此，應強化對計量設備的管理，明確取樣管道檢查、吹掃周期，定期清理及標定，提高數據準確性。

④加強與煤氣柜信息溝通，保證回收通道順暢

轉爐煤氣回收是一種間歇式作業方式，由于每個鋼廠都有不少于一座的轉爐共用一座轉爐煤氣柜，因此，回收煤氣的流量波動很大。若有幾座爐子碰巧 同時回收煤氣，就使瞬間流量達到最大;而反之，流量又降至很低。另外，轉爐 冶煉受品種、鑄機運行的影響較大，產生節奏變化大，從而使氣柜內煤氣量處于 無規律、大變化狀態，如果不事前及時溝通，采取應對對策，則勢必會造成柜滿 拒收，放散煤氣的后果。馬鋼三個鋼廠在負能煉鋼攻關初期，此類現象經常出現，在后期階段，爐前、風機房氣柜加強了聯系，適時調節煤氣輸出流量，情況大大改善。

2.4.3提高轉爐余熱蒸汽的回收利用水平

①改造轉爐的氮封系統，用蒸汽代替氮氣封氧槍口，減少氮氣消耗，在增加蒸汽自產自用的同時，將余熱鍋爐所產蒸汽并入廠區蒸汽外網，使回收蒸汽得到有效利用。

②降低轉爐的工序能耗。轉爐余熱蒸汽存在壓力波動大、含水量大。

③采用轉爐蒸汽作為真空處理氣源的供汽系統，不但可以節能還可以節約資金，而且也便于調節。通過建立汽輪發電機組發電，也可以更好的回收余熱資源。

④增加蓄熱器，可以穩定余熱蒸汽壓力，可以使其具備并網的條件。

3.結論

由能量守恒定律可以得到轉爐工序能耗模型，通過對模型中各個因素的分析提出了轉爐最小能耗的定義以及分析和評價轉爐能耗的方法。通過轉爐能耗指標分析可以得到如下結論:(1)提高轉爐煤氣和蒸汽回收量、降低電的消耗量是實現負能煉鋼的關鍵;(2)在理想工況條件下，噸鋼最小氧氣的消耗量為72.97kg/t，即51.08m3/t;最大煤氣回收量128.83m3/t;最大蒸汽回收量71.63kg/t;工序能耗的最小值為一18.96噸ce/t;

參考文獻

[1]曲英.煉鋼學原理【D].北京:冶金工業出版社，1980.[2]陸鐘武.冶金工業的能源利用[M].北京:冶金工業出版社，1986.[3]陸鐘武.鋼鐵工業的流程結構與能源消耗[[J].冶金經濟研究，1994,(2):1322.[4]KI-Hong.ChoLB.M..Ang,K.K.Ro.Decomposition of the energy-intensity index with application for the korean manufacturing industry[J].Energy, 1995,(20):835842.[5]B.M.Ang..X.Q.Liu,and H.L.Ong.Energy [J].1994,(16):163165.[6]Subhes C,Bhattacharyya,Arjaree Ussanarassamee.Changes in energy intensities of Thai industry between 1981 and 2000:a decomposition analysis[J].Energy Policy,2005,(33):995}1002.[7]B.W.Ang..Zhang,F.Q..A survey of index decomposition analysis in energy and environmental studies.[月.Energy,2000,(25):1149}1176.[8]F.L.Liu.B.W..Ang..Eight methods for decomposing the aggregate energy-intensity of industry.[J].Applied energy,2003,(76):15}23.[9林}J瀏，余志祥，蕭忠敏.轉爐煉鋼技術的發展與展望[[J].中國冶金，2001,(1):1719.[10]楊曉東，張玲.鋼鐵工業溫室氣體排放與減排.[J].河北冶金，2003,(5):2931.[11}呂佐周.冶金燃氣【M].北京:冶金工業出版社，1986.10.[12]劉人達.冶金爐熱工基礎【明.北京:冶金工業出版社，1980,2.[13]北京鋼鐵設計研究總院.鋼鐵廠的能源技術研究.[M].北京:冶金l:業出版社 1982.6.[14]魏壽昆編著.冶金過程熱力學【M].上海:科學技術出版社，1980.[15]加西克M,H拉基舍夫和葉姆林著.鐵合金生產的理論和工藝「M].北京:冶金-l幾業

版社，1994,378.[ 16]梁連科等著.冶金熱力學及動力學[M].沈陽:東北工學院出版社，1990.[17]車陰昌編著.冶金熱力學【M].沈陽:東北工學院出版社，1987.[18〕陸鐘武，蔡九菊.系統節能基礎【M].北京:科學出版社，1993.[19]謝安國，陸鐘武，周大剛.我國鋼鐵工業節能方向[[J].冶金能源，1992,(6):68 [20]陸鐘武，周大剛.轉爐煉鋼節能方向.鋼鐵[[J].1981,(10): 6366.[21』中國鋼鐵工業協會科技環保部.中國鋼鐵工業能耗現狀與節能前景[J].冶金管

理，2004,(9):1519.[22]翁宇慶.我國鋼鐵工業節能環保工作的現狀和展望[[J].中國冶金，,2003,(11):1 }8.[23]黃導.中國鋼鐵工業節能分析[J].中國能源，2004,26(5):1315.[24]王德倉，楊培新，騰國良.轉爐煉鋼節能技術[[J].北京:中國金屬學會，1987.[25]鄭忠，何臘梅，高小強，高家銳.我國鋼鐵企業的節能與可持續性發展[[J].鋼

鐵，2004,36(4):6468.[26]杜永威.寶鋼節能降耗的重要措施[[J].冶金能源，2005,24(2):79.[27]金奎序.LT轉爐煤氣凈化回收工藝設計與實踐[[J].鋼鐵廠設計，1999,(1):5658.[28]李世龍，孟祥燕.轉爐負能煉鋼與煤氣回收技術[[J].鋼鐵，1997,32(I 0):563.[29]陳志斌.國內轉爐煤氣回收利用技術的現狀及發展[[J].冶金動力，2003,(1):1011.[30]宋新南，申立峰.OG法轉爐煤氣回收及處理系統的優化改造[[J].節能與環

保，2002,(8):3537.[31]范學禮，高學偉.轉爐煙氣凈化回收與煤氣綜合利用技術的應用實踐[[J].天津冶

金，2004,(4):2428 [32]楊家國.轉爐煤氣回收技術的應用[[J].冶金動力，2006,(3):1315.[33]王愛華，蔡九菊，麗腸秀萍，王鼎，周慶安.轉爐煤氣回收分析及其提高措施[[J].鋼

鐵，41,(5):8184.[34]俞波.提高轉爐煤氣回收率的綜合措施[[J].中國冶金，2003,(10):1417.[35]鄭明東，嚴文福.煉鋼過程中能量的回收與利用.[A].鋼鐵研究學

報，2001,13,(6):61 }64.[36]Steinbacher K.轉爐煤氣回收與利用[[J].國外鋼鐵，1995,(5):2831.