炼钢厂节能降耗分析

炼钢厂节能降耗分析

【摘要】

炼钢在钢铁生产中占据着重要地位，作为既是高耗能工序，又是二次

能源产生大户的炼钢工序，是唯一能够实现总能耗为“负值”的工序，如何通过降低炼钢生产过程中的能耗、物耗，实现更加高效的能源转

换和回收，尽快实现高效负能炼钢目标，以降低炼钢厂的生产成本，

成为了钢铁厂在当前严峻的市场形势下的当务之急。

【关键词】

炼钢；节能；降耗；生产管理；温控；节电；煤气回收

中国的钢铁工业经过几十年的高速发展，取得举世瞩目成绩的同时，

也带来了巨大的能源与物料的消耗，尤其是最近几年随着经钢铁行业

市场供求关系的变化，钢铁行业产能严重过剩，供需矛盾持续扩大，

钢价连续下跌，钢铁企业的利润迅速降低，当前，钢铁工业已经成为

一个微利甚至亏损行业。为了应对严峻的形势，在激烈的市场竞争中

立足，钢铁企业必须大幅度节能降耗，实现优势成本竞争战略是钢铁

企业危机制胜的重要法宝。对于我们公司来说，面临的问题和矛盾更

加突出。我们高炉和转炉的产能装备配置不配套，导致铁水供应不足，极大的制约了我们的炼钢的产能释放，防碍着成本的进一步降低。当

前钢铁行业炼钢节能降耗的思路和措施主要有：提升生产管理水平，

优化炼钢生产工艺流程，全程稳定低过热度运行；降低物料及能源消耗，提升能源转换效率；使用新节能设备及节能技术，提升二次能源

的综合利用效率等等。我们通过对本公司炼钢工艺的能耗现状实行调

查统计，并与国内外优秀炼钢工序的先进能耗指标实行对标评估，进

一步对能耗影响因素实行分析，最后根据我公司的实际现状，研究实

践各种主要节能措施在本单位炼钢工序的应用方案。

一、降低炼钢工序的能源消耗。

（1）炼钢工序能源消耗主要有：氧气、氮气、氩气、煤气、焦炭、电、水、蒸汽等，而氧气在能源介质消耗中所占的比重最大，所以将

控制氧气消耗作为重点，根据我公司的现状，采取的主要措施有：编

制并推行转炉标准化作业，严格控制出钢温度，提升命中率和一次拉

碳成功率，减少点吹和补吹次数，减少非正常状态下的氧气用量等。（2）电耗所占的比重仅次于氧气，所以降低电耗也成为我们节能降本

的重要举措，当前我们的节电措施主要有：1、提升钢水到精炼炉成分

与温度达标率，控制铁水量波动在工艺要求±2t内，优化操作、装入、造渣等工艺制度，完成转炉和精炼炉的标准化作业，降低精炼电耗；2、优化OG风机参数，根据回收时各阶段的烟气量及煤气浓度等因素，对

风机运行周期实行分解并优化，减少风机高速运行时间，降低电耗；3、机械真空泵代替传统蒸汽喷射泵应用于VD炉真空系统，降低能耗和运

行成本。该真空系统由5组机械式真空泵组成（4用1备），泵组为

30kW罗茨泵+55kW罗茨泵+30kW螺杆泵，代替传统的蒸汽喷射泵组。干式机械泵采用变频控制，能够根据不同的钢种脱气处理要求设置相对

应的控制程序，实行不同速率抽真空的控制，生产过程主要消耗的能

源介质为电能、氮气、冷却水等，因为采用电力驱动，所以真空系统

运行不受蒸汽压力、温度等因素的制约，不需额外的蒸汽管线及蒸汽

消耗，而转炉产生的蒸汽可全部用于蒸汽发电，以实现能源的高效转化。

二、降低炼钢工序的物料消耗。

（1）降低金属料消耗。通过与先实行业对标，从转炉炉料结构王浩1、2彭军1孟祥龙2于荣1、21.内蒙古科技大学2.淄博张钢钢铁有限公

司的优化、钢包注余渣的回收利用、全精炼减少合金消耗、铁水捞渣

等因素优化控制，降低金属料消耗。（2）降低石灰消耗。通过对操作

人员实行理论培训，调整入炉料结构，优化造渣制度，制定标准化操

作模式，降低转炉渣量，同时采用石灰石代替部分石灰等措施，来降

低石灰消耗。

三、提升炼钢工序的能源回收和利用

转炉工序回收的能源主要是：转炉煤气和蒸汽，烟气能量的高效转换

与回收利用是转炉工序能耗为“负值”的主要途径。（1）增加煤气回收。1、结合已有设备设施具体情况，采用高效喷雾蒸发冷却塔改造一

文和环缝文氏管改造二文的（高效塔文）形式。高效塔文湿法除尘工

艺相对于传统0G湿法除尘系统具有节水、节电、运行成本低；维护方便，劳动强度小；系统阻力小（可减少2.5－3kPa），抽风量大；净化效果好，增加转炉煤气回收量等优点。2、在实行煤气回收时通过微差

压检测装置和液压伺服装置，对环缝文氏管喉口的开度实行自动调节，使转炉炉口处于0～20Pa左右的微正压状态，用以控制炼钢过程中产

生的CO不燃烧或少燃烧，并和转炉降罩吹炼相配合，控制好升、降罩

的合理时机，确定最佳回收时限和烟气量控制值，并对OG风机运行参

数实行优化，既保证除尘效率又使煤气回收量趋于最大。（2）增加蒸

汽回收利用。在炼钢原有余热锅炉系统的蓄热器位置，新增加一台

150m3蓄热器，并增设蒸汽管网，将炼钢的蒸汽并入烧结余热锅炉，实现炼钢蒸汽直接发电。增强炼钢厂转炉锅炉系统维护检修，杜绝蒸汽

设备的跑冒现象，并与余热发电系统根据炼钢的生产情况实行即时沟通，以增加炼钢外送蒸汽量（吨钢供汽量80-85kg/t钢），提升蒸汽

能源的回收利用。

四、提升生产管理水平，优化工艺流程

炼钢工艺的生产流程是钢铁企业生产组织的关键环节，其生产管理水

平和流程的合理优化是实现物流紧密衔接，保证生产流畅、产品质量

稳定可靠的重要途径，炼钢生产是一个典型的离散和连续相结合的高

温作业生产过程，其特点是生产线长、工序多、设备复杂，对生产的

时间、温度、性质、状态均有严格要求与控制、存有多种约束条件等等。针对我公司长期存有生产流程不畅、故障事故多、运行成本高的

状况，结合我公司现有装备条件及工艺条件，通过制定温度及成分控

制模式，增强职工标准化操作和流程培训，提升职工标准化操作技能，并完善各项作业流程，建立生产时刻表制度，严格要求每个炉次的吹

炼时间，准时到达连铸机保证连浇的时间，降低断浇次数，提升生产

设备利用率，达到合理高效的钢水加工节奏控制，减少钢水在工序之