1、鋼鐵行業中煤氣的綜合利用及余熱回收引言：21世紀，隨著中國國民經濟的高速增長和工業化進程了加速，鋼鐵行業的持續發展受到高度關注。礦石資源、水資源等鋼鐵相關資源的短缺以及保護環境的要求成為制約鋼鐵工業發展的重要因素。因此冶煉過程中提高各個工序的循環使用率，是減少污染、降低能耗，實現綠色可持續發展的重要舉措，對于鋼鐵行業的進步具有重要意義。目前，隨著連鑄和薄板坯連鑄機及近終型薄帶裝置的大量運行，軋鋼部分將大大減少煤氣的使用量，鋼鐵聯合企業的剩余煤氣將會越來越多。同時由于，鋼鐵行業工藝流程長、工序多，且都以高溫冶煉為主，所以生產過程中產生大量的余熱，成為冶煉鋼鐵的副產品之一。綜合利用剩余煤氣、高效回

2、收利用余熱是鋼鐵行業實現資源循環利用的重要舉措。1 鋼鐵行業中煤氣資源特質在鋼鐵行業中副產煤氣主要包括：轉爐煤氣、高爐煤氣和焦爐煤氣，其中高爐和焦爐煤氣是煤氣中主要部分。煤氣燃料和其他種類燃料比起來有很大優勢，因此綜合利用煤氣資源具有較大前景。首先，煤氣燃料與固體燃料相比，能夠很好的與空氣混合，能保證在最小過剩空氣系數下充分燃燒，物理、化學熱損失均很小；其次，煤氣燃料的燃燒轉置簡單靈活，能夠最大限度保證工藝要求和熱工制度；最后，煤氣資源運輸方便、且燃燒容易控制，熱效率很高，在企業生產中深受歡迎。2 煤氣資源的綜合回收利用措施2.1 充分利用富余煤氣目前國內鋼鐵行業的能源消耗率要高于國際先進鋼鐵

3、行業，造成這種現象的一個重要原因就是大量的富余煤氣被放散，未加以利用。高爐煤氣回收后可以用于鍋爐發電、燃氣蒸汽聯合循環發電；焦爐煤氣回收后可以生產焦爐直接還原鐵、生產甲醇、氨等；轉爐煤氣回收可以用于供應熱軋、冷軋車間使用、用于煉鋼烤包等。國內寶鋼、鞍鋼等已經實現煤氣零排放，但是大部分鋼鐵企業仍然有較大幅度煤氣放散，合理優化煤氣資源利用、實現煤氣零排放是發展循環經濟、挺高競爭力水平的重要措施。2.2 合理分配煤氣資源不同鋼鐵企業由于受到煤種配比、原料結構的影響等，三種類型的煤氣所占比例各不相同，但是根據煤氣種類和工藝劃分，合理利用煤氣資源大體需要按照以下原則：2.2.1 高爐煤氣應該首先考慮供給

4、高爐熱風爐、軋鋼、焦爐等用戶，其中焦化工序盡量考慮以高爐煤氣代替焦爐煤氣，實現以高爐煤氣為主，焦爐煤氣為輔的格局。2.2.2 結合焦爐煤氣參數波動小，熱值高，毒性小等特點，主要考慮將其用在熱值需求較高的設備上，如燒結點火爐等，同時可以與其他煤氣配合供給軋鋼O2.2.3 轉爐煤氣首先選擇煉鋼工序自用，比如混鐵爐的保溫、合金烘烤、連鑄中間包烘烤等等，然后可以考慮供給低壓鍋爐，最后供給對于燃料需求不嚴格的用戶，例如:石灰車間、初軋車間等。2.3 實施改造技術，提高煤氣資源利用率鋼鐵行業中的軋鋼工序是煤氣資源消耗的大戶，其消耗的大部分煤氣用于加熱爐加熱鋼坯，因而對于此工序進行技術和工藝研究改進，能夠有

5、效提高煤氣的綜合利用率。首先，使軋鋼工序與煉鋼工序相互配合，研究開發連鑄與連軋協調技術，提高鑄坯送熱的效率，通過研究表明，使鑄坯進入加熱爐的溫度在600度以上，可以降低熱軋煤氣燃料消耗30%以上。同時，采取運輸過程中的保溫技術，例如增設保溫罩等措施可以提高入爐溫度，降低煤氣資源的消耗。另外，對現有加熱爐實施蓄熱式高爐空氣燃燒改造技術。傳統的高爐大多存在火焰體積有限，爐溫不均勻，爐內高溫火焰集中等情況。實踐表明，將助燃空氣預熱到600到1000度以上，與傳統的燃燒現象相比，可燃物與氧氣含量在爐內均勻分布，燃燒完全且均勻。該技術可以有效節能25%左右，同時提高了加熱爐的熱效率。3 鋼鐵行業余熱回收

6、利用鋼鐵余熱產生的形式有很多種，例如：燒結線余熱、轉爐余熱、電爐余熱等等。目前對于鋼鐵余熱回收主要是將其用于發電，我國在余熱發電這方面起步比較晚，因此技術還不成熟。余熱發電主要是利用以下三種方式。3.1 利用焦化、燒結工序煙氣余熱換熱產生過熱蒸汽發電,過熱蒸汽發電主要包括：干熄焦余熱發電和燒結余熱發電。干熄焦余熱發電技術主要利用焦爐生產出來的約1000攝氏度赤熱焦炭運送入干熄爐，在冷卻室內與循環風機鼓入的冷惰性氣體進行熱交換，惰性氣體吸收紅焦的顯熱，溫度上升至800攝氏度左右，經余熱鍋爐生產中高壓過熱蒸汽，驅動汽輪發電機組發電；燒結是指將燒結機生產過程中產生的高溫廢煙氣，經余熱鍋爐產生中低壓過

7、熱蒸汽，驅動汽輪發電機組發電。3.2 飽和蒸汽發電。除上述的過熱蒸汽外，現代鋼鐵企業中軋鋼、煉鋼等工序還會產生大量的低壓飽和蒸汽。該種蒸汽與燒結、焦化中產生的余熱資源相比，利用價值比較低。但是飽和蒸汽產生量大，但利用效率低，特別是在南方大部分冬季不采暖地區的鋼鐵廠。采用飽和蒸汽發電，不僅能夠提供電能，還可以充分利用飽和蒸汽，避免蒸汽的大量放散造成的浪費。因此，可以預計該項發電技術在今后的市場前景很好，發展潛力巨大。3.3 熱水發電。高爐煉鐵過程中，可以產生大約1000度的爐渣，同時爐渣在沖渣箱內由沖渣泵提供的高速水流急冷沖成水渣并粒化，這一過程能夠產生大量的低溫熱水，每小時的熱水量可以達到幾千

8、噸，如果長期排放低溫水，不僅造成了能源的浪費，還會嚴重污染環境，帶來水資源流失等問題。但是高爐爐渣水的溫度低，流量大，應用起來比較困難。所以現階段只有少數鋼鐵企業采用其來供暖，大部分企業都沒有充分利用高爐爐渣水。針對這種情況，目前認為比較可行的應用措施是利用有機工質形成雙循環，吸收排放的廢熱水的熱能，將有機工質加熱成汽液兩相，直接進入螺桿膨脹動力機或汽輪機，驅動發電機進行發電。從技術角度分析，高爐沖渣水發電已完全可行，國內也有多家鋼鐵企業對此項目進行了前期論證，目前尚未有實際應用實例，但隨著企業對節能減排工作的日益重視以及該項技術相關細節的進一步完善，它的發展應用將只是一個時間的問題。4 結束語：縱觀鋼鐵行業的發展歷程中取得的節能成就，一