钢铁生产中的节能工艺

湿法熄焦的缺点
• 湿熄焦浪费红焦大量显热； • 湿熄焦时红焦急剧冷却会使焦炭裂纹增多，焦炭
质量降低，焦炭水分波动较大，不利于高炉炼铁 生产；
• 湿熄焦产生的蒸汽夹带残留在焦炭内的酚、氰、 硫化物等腐蚀性介质，侵蚀周围物体，造成周围 大面积空气污染，而且随着熄焦水循环次数的增 加，这种侵蚀和污染会越来越严重；
第九章钢铁生产中的节能工艺
第一节 概论 一 我国钢铁企业的能源指标 1 几个概念
吨钢综合能耗 • 是指企业在报告期内每吨钢消耗的各
种能源总量。
吨钢可比能耗
• 是指钢铁企业以钢为代表产品前后 工序能力配套生产所需要的能源消 耗。
• 吨钢可比能耗界定了统计范围特别 强调了“配套”生产吨钢这一口径， 从而消除了企业生产构成差异对能 耗的影响。
日本的干熄焦技术不仅在其国内被普遍采用，同时它 将干熄焦技术输出到德国、中国、韩国等国家， 其干熄焦技术已达到国际领先水平。
国内干熄焦技术的发展
我国自20世纪80年代初，宝钢一期率先从日本引进干熄
宝钢干熄焦：宝钢为配合12χ50孔（6m）焦炉共建 了12套75t/h规模的干熄焦装置，年处理焦炭510 万吨，共分三期建设。
两者之比。
• 连铸比
连铸比模铸成材率高10％，节约加热能耗 70％，节约劳动力75％，2005年我国连铸 比为96.44％。
• 其它因素
能源、原料质量及能源结构、矿山品位、 焦炭质量、煤粉质量、自发电量、油气比 例、以及大型节能设备普及程度、工艺与 设备水平等对钢铁企业能耗均有影响。
二 我国钢铁工业节能工作取得的成绩
我国干熄焦技术应用实例：
国内已建成投产干熄焦项目
序号 工程名称
规模
投产年份
1 宝钢一期 2 宝钢二期 3 宝钢三期 4 浦东煤气厂 5 济钢焦化厂 6 首钢焦化厂 7 武钢7、8号焦炉
• 湿熄焦产生的蒸汽夹带着大量的粉尘，既污染环 境，又是一种浪费。
干熄焦的发展过程
干熄焦起源世纪于瑞士, 进入上世纪60年代，前苏联 在干熄焦技术方面取得了突破性进展，实现了 连续稳定生产，获得专利发明权。
由于20世纪70年代的全球能源危机和其巨大的经济 效益和社会效益促使干熄焦技术在德国和日本 以及一些发展中国家引进。
100 1980-2003年连铸比的提高、平炉比的降低
2.500
90
和吨钢综合能耗的下降
80
2.000
70
60
1.500
50
40
1.000
30
20
0.500
10
0
0.000
1980 1985 1990 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
连铸比 ％ 平炉钢比 ％ 吨钢综合能耗 ％
• 济钢干熄焦
• 济钢万为配年产110万吨焦炭的熄焦，1994 年从俄罗斯引进产焦炭70χ2t/h规模的干熄 焦装置，由俄罗斯国立焦化设计院与济钢 设计院共同设计。在设备方面采取部分引 进，部分合作制造的方式。投产后发现俄 罗斯技术可靠性不高。该装置与浦东煤气 厂的干熄焦装置一样，自动化水平并不高， 也保留了湿法熄焦作为备用。
该技术可改变传统的湿法熄焦技术中的余热资源浪费 以及含有粉尘和有毒、有害物质的雾气对大气环境严 重污染的现状。
湿熄焦的特点
• 煤在炭化室炼成焦炭后应及时从炭化室推 出，红焦推出时温度约为1000 ℃
• 红焦不能直接送往高炉炼铁，为避免焦炭 燃烧并适于运输和贮存，必须将红焦温度 降低。一种熄焦方法是采用喷水将红焦温 度降至300 ℃以下，即通常所说的湿法熄焦。
• 宝钢只有干法熄焦，不用湿法熄焦，已国产化作 备用，采用“三开一备”的方式。
• 浦东煤气厂干熄焦
• 浦东煤气厂为配合年产50万吨焦炭的焦炉 熄焦， 1984年从苏联全套引进20χ70t/h规 模的干熄焦装置，由苏联国立焦化设计院 负责全套干熄焦装置核心设计，鞍山焦耐 院和上海化工研究院参与了干熄焦的配套 设计。该套干熄焦装置设备全套从俄罗斯 引进，并保留了湿法熄焦作为备用。
2 国内外钢铁工业能耗指标与我国的区别
• 国外统计范围较简单，仅包括主要生产流程——烧结、炼 铁、炼钢、轧钢、铁合金
• 我国吨钢可比能耗是一个人为设定的计算能耗。
吨钢能耗指标的校正
• “不可比性” • 对能耗指标进行修正
3影响吨钢能耗的因素
• 铁钢比 • 铁钢比是生产1t钢所消耗的铁水量与钢水量
干熄焦技术 CDQ (Coke Dry Quenching)
干法熄焦,简称“干熄焦”,是相对于用水熄灭炽 热焦炭的湿熄焦而言的。
基本原理是在密闭循环的系统中,用惰性气体逆流通过 红 热 焦 层 ， 将 焦 炭 冷 却 到 200℃ 以 下 ， 气 体 升 温 到 800℃以上进入余热锅炉产生蒸汽加以回收利用或发 电。
吨标煤/吨钢 万吨 ％
吨标煤/吨钢
1.2 1.1 1.158
1 0.9
25000
钢产量增长与吨钢综合能耗降低 22241
20000
15000
0.8
9536 0.7
0.767
10000
5000
0.6
全国重点大中型钢铁企业吨钢综合能耗
钢产量
0.5
0
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
• 炼钢节能应成为我国钢铁工业的节能 重点之一
节能工艺技术和装备
• 1 干法熄焦（CDQ) • 2 高炉炉顶煤气余压发电技术(TRT) • 3 精炼技术对炼铁系统节能有重大影响 • 4 薄板坯连铸连轧 • 5 能源中心建设
第二节 节能新技术和装备
钢铁工Fra Baidu bibliotek节能效果显著的工艺设备
• 干法熄焦技术 • 日本SCOPE21炼焦技术 • 高炉节能技术 • 高炉炉顶余压发电技术 • 高炉全烧低热值煤气燃气轮机技术（CCPP） • 高炉煤气干法除尘技术 • 用高炉和焦炉回收废塑料技术 • 转炉煤气净化回收与负能炼钢技术
炼铁系统是钢铁工业节能的重点
• 其他工序只占较小的比例
钢铁企业产生的可燃气体的回收 利用
• 钢铁企业所购入的煤炭能值有34.12% 在生产过程中转变为可燃气体
• 在联合钢铁企业中，可燃气体产生量 是很大的
我国转炉工序能耗与国际先进水 平差距最大
• 我国转炉工序能耗(标煤)与国际先进水 平相比，差值为35.45kg/t