鋼鐵行業(yè)歷來(lái)是耗能大戶(hù),為保持可持續(xù)發(fā)展,國(guó)家“十一五”期間提出環(huán)保節(jié)能的艱巨任務(wù),鋼鐵行業(yè)首當(dāng)其沖。這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)引起包括多名院士在內(nèi)的鋼鐵行業(yè)科技人員的重視。根據(jù)他們以熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律為基礎(chǔ)的計(jì)算和分析,及時(shí)回收鋼鐵生產(chǎn)各工序所產(chǎn)生的余熱,加以科學(xué)合理的利用,具有極大的潛力。目前我國(guó)實(shí)現(xiàn)回收利用的僅為25.8%,與國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)鋼國(guó)相比,噸鋼可比能耗要高出112公斤標(biāo)煤,因此,高效回收利用余熱將是我國(guó)今后鋼鐵行業(yè)節(jié)能的主攻方向。
1、鐵水及鋼坯顯熱的利用
分析表明,盡量保護(hù)熱量不受損失地輸送給下一道工序,采用合理的相鄰工序之間的“界面”技術(shù)是關(guān)鍵。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有工藝的對(duì)比,可以看到,在高爐-轉(zhuǎn)爐區(qū)段取消混鐵爐乃至魚(yú)雷罐車(chē)而采用受鐵罐模式,不僅可以減少鐵水在輸運(yùn)過(guò)程中的轉(zhuǎn)兌次數(shù)及由此產(chǎn)生的熱量耗散,使鐵水進(jìn)入轉(zhuǎn)爐的溫度提高到1360℃,而且可讓轉(zhuǎn)爐多用廢鋼50kg/t,使噸鋼能耗降低29公斤標(biāo)煤。同理,在連鑄-熱軋工序之間,若能取消加熱爐,采用連鑄連軋模式,將可省去熱軋過(guò)程的全部能耗(達(dá)43.3kg標(biāo)煤/噸鋼)。
2、焦炭及燒結(jié)礦顯熱的利用
這種熱量只能通過(guò)氣-固熱交換方式才能回收。其中,采用蓄熱式熱交換器的熱效率最高,有望降低能耗25kg/t以上。
3、熔渣顯熱的利用
雖然出渣溫度高達(dá)1500℃以上,但回收較困難。最理想的方法是按能級(jí)匹配原則利用化學(xué)法將其熱量轉(zhuǎn)化為1100℃的H2和CO,再加以利用,可降低能耗17.7kg/t。
4、廢煙氣顯熱的利用
目前已能較為成功回收利用的是700℃以上的高溫?zé)煔猓缬眯顭崾睫D(zhuǎn)換器回收利用軋鋼加熱爐的高溫?zé)崃浚山档湍芎?5.4kg/t;煉鋼轉(zhuǎn)爐的高溫?zé)煔鈩t可用來(lái)鍋爐汽化蒸汽發(fā)電。但對(duì)于250℃以下的低溫廢氣還很少回收利用。專(zhuān)家建議,應(yīng)盡量做到溫度對(duì)口回收,梯級(jí)利用,比如,用200℃熱風(fēng)直接預(yù)熱燒結(jié)原料,可降低燒結(jié)工序能耗8.4kg/t。