钢铁生产过程余热资源回收与利用技术
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冷却水显 热15% 产品显热 39%
废烟气显 热37%
渣显热 9%
图5 我国钢铁工业余热资源构成*
*2005年，我国20余家大中型钢铁企业统计数据
1.2 余热资源的回收利用水平
以1吨钢为基准，统计各种余热的回收与利用数据。
表 我国大中型钢铁企业余热资源回收利用的情况
高温 中温 低温
GJ/t-s
合计
我国大中型钢铁企业余热资源回收利用率30%~50%，全 国平均值则更低；而国外先进钢铁企业余热余能的回收利用 率平均为80%，有的在90%以上，如日本新日铁高达92%。
表 某大型钢铁公司余热资源回收利用情况统计表
工序 余热资源 焦化 工序 烧结 工序 总火用量 GJ/t产品 0.73 0.2 0.11 0.32 0.045 0.346 5.4 0.38 0.3 0.147 0.88 0.33 0.12 9.147 2.867 GJ/t钢 0.314 0.086 0.047 0.416 0.059 0.363 5.67 0.4 0.315 0.147 0.88 0.33 0.12 回收火用 GJ/t产品 0.088 0 0 0 0 0.23 5.2 0 0 0.05 0.43 0.01 0 6.228 0.338 GJ/t钢 0.038 0 0 0 0 0.24 5.46 0 0 0.05 0.43 0.01 0 节能技术 CDQ；煤 调湿－配 型煤快速 炼焦技术 综合梯级 利用 节能量 钢比系数
排的方向、途径及潜力所在。
企业能耗
∑（能源 j 实物耗量）×（能源 j 折标系数）—（能源回收利用量） 工序能耗 =
j
统计期内工序的实物产量
降低工序能耗必须从两方面入手： （1）降低各工序生产单位产品所直接消耗的燃料量和 各种动力；
（2）高效回收各工序产生的各种余热和余能。
随着钢铁工业生产流程的逐步优化和工序能耗的不断下 降，降低单位产品能源实物消耗量的节能难度越来越大， 回收与利用余热余能的效果会更加明显。
0.21
0.08
1.65 0.95
0.29 1.24 0.02 0.02 0.02
0.19 0.17 0.69 0.77 0.36 0.21 0.72 3.11 0.95
0.29 1.24 8.44
0.02
0.11 0.08 0.25 0.46 0.02 0.02 2.17
利用分析
3.36
Hale Waihona Puke Baidu
1.49
2.19
焦炭显热 焦炉煤气显热 焦炉烟气显热
典型余热
就我国钢铁工业而言（以长流程为例），其比较典型的 余热资源有： 焦化工序：红焦显热、焦炉荒煤气显热； 烧结工序：烧结矿显热、烧结烟气显热； 炼铁工序：铁水显热、高炉炉顶余热、融渣显热、高炉冷却 水显热；
炼钢工序：钢水显热、转炉烟气显热、融渣显热；
轧钢工序：加热炉冷却水显热。
余热总量
2005年，我国大中型钢铁企业生产1吨钢所产生的余热资 源总量为8.44GJ/t钢，大约占吨钢可比能耗的37%。
点题
——余热资源的高效回收与利用是进一步降低大型钢铁 联合企业吨钢能耗的主要措施之一 。
主要内容
主要内容
1 我国钢铁生产过程余热资源的回收与利用现状 2 余热资源回收与利用的热力学分析
3 钢铁生产过程典型余热资源的回收与利用
——关于烧结过程余热资源高效回收与利用
1利用现状
1.1 余热资源的组成
余热资源属于二次资源。广义而言，凡是具有一定温度的 排气、排液和高温待冷却物料所包含的热能均属于余热。
余热资源包括：
•燃料燃烧产物经利用后的烟气显热； •高温产品的显热； •高温废液的显热； •冷却水带走的显热。
在不同的工序余热有着不同的种类和形态，其温度水平 （即品质）和数量也存在着较大的区别。
驱动下，工序串联作业，流程协同（集成）运行，实现化学、
物理转换的过程。在此过程中，碳素能量流没有全部转换到 铁素物质流中去。
国际顶级的高炉-转炉-热连轧生产流程，仍有38%左右
的二次能源未被铁素物质流有效利用，因此有必要协同优化 “物耗、能耗”综合成本地系统节能降本。
随着钢铁工业生产流程的不断优化和工序能耗的逐步降低， 回收利用各生产工序产生的余热余能资源是钢铁企业节能减
钢铁生产过程余热资源 回收与利用技术
钢铁行业是高消耗、高排放行业:
工业消耗能源量约占全国的17%；水资源消耗约占我国工
业耗水的10% ；二氧化碳排放量约占全国11%。 钢铁是我国生态环境建设和低碳经济发展的重点领域。
钢铁生产流程实质上是复杂的“煤—铁化工”过程，以 煤为主的过剩能量流在推动“矿石—铁—钢—材”这一过程 （即物质流）完成的同时，产生了大量的余热余能。 物质流（主要是铁素流）在能量流（主要是碳素流）的
资源量 回收量 资源量 回收量 资源量 回收量 资源量 回收量
烧结/球团显热
0.94 0.59 1.22 0.60 2.41 0.59 0.15 0.74 0.06 1.10 0.24 1.49 0.01 0 0.01
0.28
产 品 显 热
焦炭显热 铁水显热 钢坯显热
小计
渣 显 热
0.94
0.28
高炉渣显热
0.66
2.89
我国钢铁工业余热资源利用回收现状： 2005年我国钢铁工业余热资源的平均回收利用率25.8%。 回收利用率： 高温余热资源44.4%→中温～30.2% →低温～<1%。 若按携带余热物质种类和形态：产品显热50.04% →烟 气～14.92% →冷却水～1.90% →熔渣～1.59%。
焦炉烟气显热
焦炉煤气显热 废 烧结烟气显热 烟 高炉煤气显热 气 热风炉烟气显热 显 热 转炉渣显热
加热炉烟气显热
0.19
0.17 0.02
0.69 0.77
0.36 0.21 0.08 0.72 1.25 0.11 0.25 0.38
小计
冷 高炉冷却水显热 却 水 加热炉冷却水显热 显 小计 热
合计
钢渣显热 小计
0.94 0.59 1.22 0.60 3.35 0.59 0.15 0.74
0.28 0.06 1.10 0.24 1.68 0.01 0 0.01
续表
表 我国大中型钢铁企业余热资源回收利用的情况（续）
GJ/t-s
高温 中温 低温 合计 资源量 回收量 资源量 回收量 资源量 回收量 资源量 回收量
废烟气显 热37%
渣显热 9%
图5 我国钢铁工业余热资源构成*
*2005年，我国20余家大中型钢铁企业统计数据
1.2 余热资源的回收利用水平
以1吨钢为基准，统计各种余热的回收与利用数据。
表 我国大中型钢铁企业余热资源回收利用的情况
高温 中温 低温
GJ/t-s
合计
我国大中型钢铁企业余热资源回收利用率30%~50%，全 国平均值则更低；而国外先进钢铁企业余热余能的回收利用 率平均为80%，有的在90%以上，如日本新日铁高达92%。
表 某大型钢铁公司余热资源回收利用情况统计表
工序 余热资源 焦化 工序 烧结 工序 总火用量 GJ/t产品 0.73 0.2 0.11 0.32 0.045 0.346 5.4 0.38 0.3 0.147 0.88 0.33 0.12 9.147 2.867 GJ/t钢 0.314 0.086 0.047 0.416 0.059 0.363 5.67 0.4 0.315 0.147 0.88 0.33 0.12 回收火用 GJ/t产品 0.088 0 0 0 0 0.23 5.2 0 0 0.05 0.43 0.01 0 6.228 0.338 GJ/t钢 0.038 0 0 0 0 0.24 5.46 0 0 0.05 0.43 0.01 0 节能技术 CDQ；煤 调湿－配 型煤快速 炼焦技术 综合梯级 利用 节能量 钢比系数
排的方向、途径及潜力所在。
企业能耗
∑（能源 j 实物耗量）×（能源 j 折标系数）—（能源回收利用量） 工序能耗 =
j
统计期内工序的实物产量
降低工序能耗必须从两方面入手： （1）降低各工序生产单位产品所直接消耗的燃料量和 各种动力；
（2）高效回收各工序产生的各种余热和余能。
随着钢铁工业生产流程的逐步优化和工序能耗的不断下 降，降低单位产品能源实物消耗量的节能难度越来越大， 回收与利用余热余能的效果会更加明显。
0.21
0.08
1.65 0.95
0.29 1.24 0.02 0.02 0.02
0.19 0.17 0.69 0.77 0.36 0.21 0.72 3.11 0.95
0.29 1.24 8.44
0.02
0.11 0.08 0.25 0.46 0.02 0.02 2.17
利用分析
3.36
Hale Waihona Puke Baidu
1.49
2.19
焦炭显热 焦炉煤气显热 焦炉烟气显热
典型余热
就我国钢铁工业而言（以长流程为例），其比较典型的 余热资源有： 焦化工序：红焦显热、焦炉荒煤气显热； 烧结工序：烧结矿显热、烧结烟气显热； 炼铁工序：铁水显热、高炉炉顶余热、融渣显热、高炉冷却 水显热；
炼钢工序：钢水显热、转炉烟气显热、融渣显热；
轧钢工序：加热炉冷却水显热。
余热总量
2005年，我国大中型钢铁企业生产1吨钢所产生的余热资 源总量为8.44GJ/t钢，大约占吨钢可比能耗的37%。
点题
——余热资源的高效回收与利用是进一步降低大型钢铁 联合企业吨钢能耗的主要措施之一 。
主要内容
主要内容
1 我国钢铁生产过程余热资源的回收与利用现状 2 余热资源回收与利用的热力学分析
3 钢铁生产过程典型余热资源的回收与利用
——关于烧结过程余热资源高效回收与利用
1利用现状
1.1 余热资源的组成
余热资源属于二次资源。广义而言，凡是具有一定温度的 排气、排液和高温待冷却物料所包含的热能均属于余热。
余热资源包括：
•燃料燃烧产物经利用后的烟气显热； •高温产品的显热； •高温废液的显热； •冷却水带走的显热。
在不同的工序余热有着不同的种类和形态，其温度水平 （即品质）和数量也存在着较大的区别。
驱动下，工序串联作业，流程协同（集成）运行，实现化学、
物理转换的过程。在此过程中，碳素能量流没有全部转换到 铁素物质流中去。
国际顶级的高炉-转炉-热连轧生产流程，仍有38%左右
的二次能源未被铁素物质流有效利用，因此有必要协同优化 “物耗、能耗”综合成本地系统节能降本。
随着钢铁工业生产流程的不断优化和工序能耗的逐步降低， 回收利用各生产工序产生的余热余能资源是钢铁企业节能减
钢铁生产过程余热资源 回收与利用技术
钢铁行业是高消耗、高排放行业:
工业消耗能源量约占全国的17%；水资源消耗约占我国工
业耗水的10% ；二氧化碳排放量约占全国11%。 钢铁是我国生态环境建设和低碳经济发展的重点领域。
钢铁生产流程实质上是复杂的“煤—铁化工”过程，以 煤为主的过剩能量流在推动“矿石—铁—钢—材”这一过程 （即物质流）完成的同时，产生了大量的余热余能。 物质流（主要是铁素流）在能量流（主要是碳素流）的
资源量 回收量 资源量 回收量 资源量 回收量 资源量 回收量
烧结/球团显热
0.94 0.59 1.22 0.60 2.41 0.59 0.15 0.74 0.06 1.10 0.24 1.49 0.01 0 0.01
0.28
产 品 显 热
焦炭显热 铁水显热 钢坯显热
小计
渣 显 热
0.94
0.28
高炉渣显热
0.66
2.89
我国钢铁工业余热资源利用回收现状： 2005年我国钢铁工业余热资源的平均回收利用率25.8%。 回收利用率： 高温余热资源44.4%→中温～30.2% →低温～<1%。 若按携带余热物质种类和形态：产品显热50.04% →烟 气～14.92% →冷却水～1.90% →熔渣～1.59%。
焦炉烟气显热
焦炉煤气显热 废 烧结烟气显热 烟 高炉煤气显热 气 热风炉烟气显热 显 热 转炉渣显热
加热炉烟气显热
0.19
0.17 0.02
0.69 0.77
0.36 0.21 0.08 0.72 1.25 0.11 0.25 0.38
小计
冷 高炉冷却水显热 却 水 加热炉冷却水显热 显 小计 热
合计
钢渣显热 小计
0.94 0.59 1.22 0.60 3.35 0.59 0.15 0.74
0.28 0.06 1.10 0.24 1.68 0.01 0 0.01
续表
表 我国大中型钢铁企业余热资源回收利用的情况（续）
GJ/t-s
高温 中温 低温 合计 资源量 回收量 资源量 回收量 资源量 回收量 资源量 回收量