钢铁技术能耗分析

【钢铁技术】我国钢铁业能耗现状分析

[东方钢铁在线] 6月27日14:06

2004年，中国生铁产量为2.51亿t，钢产量为2.72亿t，钢材产量为2.97亿t，焦炭产量为2.09亿t。仅以钢产量而论，中国的钢产量要比产钢量居世界第二、第三、第四位国家的产量之和还要多，占世界钢总产量的26.31％；焦炭产量占世界总产量的50％以上，其贸易量占世界焦炭贸易量的60％。由于中国钢铁产品产量高，也就造成了中国钢铁工业所消耗的能源总量很大。

中国钢铁工业能耗现状

据统计，2003年中国钢铁工业消耗了2.74亿t标准煤，占全国能源消耗量的16.3％，消耗量仅次于电力工业。

一是重点钢铁企业吨钢可比能耗比国际先进水平相差9.81％。2004年，我国重点钢铁企业平均吨钢综合能耗为705kgce／t；而2000年，工业发达国家吨钢可比能耗平均值为642kgce／t(美国663、日本620,德国602、法国683)。

二是钢铁工业能耗增幅低于钢产量增幅约5%。由于钢铁工业积极采用先进节能工艺技术和装备，在钢产量高速增长的同时，消耗能源的增幅低于钢产量的增幅。(详见表1)

三是钢铁工业主要工序能耗呈下降趋势。据统计，我国重点钢铁企业主要工序能耗在不断下降，而炼铁工序能耗呈上升趋势则是因为高炉炼铁原燃料供应紧张，价位攀升，成分不稳定，质量下降所造成的。通过加强管理，大力开展各项节能技术，2004年的能耗指标好于2003年。(详见表2)

四是钢铁企业之间工序能耗差距大，节能潜力大。由于中国钢铁工业产业集中度低、技术装备水平差距大、企业数量多、企业规模和装备容量差距大，造成中国钢铁工业是各种类型、多层共同发展的状态。这种情况也就造成了企业之间各工序能耗水平差距大，也可以说节能潜力非常大。(详见表3)

五是一批钢铁企业已掌握了先进生产技术，其工序能耗已达到或接近国际先进水平。1999年，各工序国际先进的能耗指标是：焦化为128.1kgcdt,烧结为58.89kgce／t，炼铁为437.93kgce／t，

转炉为-8.88kgce／t，电炉为198.6kgceA，热轧为47.82kgce／t，冷轧为80.28kgce／t。2004年，我国重点企业之中各工序能耗值先进的企业如下：

焦化工序能耗指标：宝钢(88.13)、攀钢(99.50)、通钢(117.29)、邯钢(121.04)、柳钢(123.47)、莱钢(126.39)、临钢(102.94)、邢钢(127.74)。

烧结工序能耗指标：杭钢(52.06)、新余(52.35)、酒钢(56.09)、新兴铸管(54.62)、太钢(56.50)、首钢(56.00)。

炼铁工序能耗指标：宝钢(395.41)、新余(420.26)、新疆八钢(426.92)、梅山(428.46)、太钢(434.69)、新兴铸管(432.22)、莱钢(438.34)。

转炉工序能耗指标：武钢(-3.77)、湘钢(-2.28)、宝钢(-0.32)、酒钢(4.82)、本钢(6.21)、涟钢(7.89)、马钢(7.39)、太钢(9.38)。

电炉工序能耗指标：沙钢(146.31)、淮钢(159.66)、济钢(112.87)、莱钢(175.61)、石钢(178.13)、太钢(179.70)、宝钢(182.66)、杭钢(159.95)、南昌(190.94)、广钢(192.79)、南京(192.82)、安钢(193.87)、冶钢(195.33)。

热轧宽带工序能耗指标：包钢(50.18)、邯钢(57.07)、德龙(71.81)、唐钢(71.63)、攀钢(76.79)、宝钢(79.09)、马钢(79.56)、鞍钢(79.94)。

冷轧宽带工序能耗指标：马钢(78.53)、攀钢(80.7)、鞍钢(81.03)。

热轧窄带工序能耗指标：涟钢(60.61)、莱钢(58.51)、杭钢(59.31)、天铁(53.48)。

热轧无缝管工序能耗指标：新冶钢(117.66)、天津钢管(136.17)、安钢(152.05)、新余(169.77)、宝钢(177.76)。

能耗现状分析

一、中国钢铁工业节能工作取得了显著成绩

1996年，全国产钢1.0124亿t，全国吨钢综合能耗为1.392tce／t，重点钢铁企业吨钢综合能耗为1.132tce／t。2004年，全国产钢2.7245亿t，重点钢铁企业产钢2.3218亿t，吨钢综合能耗为761kgce／t，吨钢可比能耗为705kgce／t。两个年度相比，全国钢产量增长1.7121亿t(重点钢铁企业钢产量增长1.6950亿t)，吨钢综合能耗下降了391kgce／t。如按重点钢铁企业2004年钢产量计算，与1996年相比较，其吨钢综合节能总量为9078万吨标准煤,节能比例为34.54％。

二、炼铁系统是钢铁工业节能的重点

据统计，全国炼铁系统占钢铁工业总能耗的69.41％(其中烧结为6.06%，球团为0.49%，焦化为14.6%，炼铁为48.17%)，而其他工序只占较小的比例(转炉为2.27％，电炉为3.08%，轧钢为9.60％等)。这说明，炼铁系统应当承担钢铁工业节能降耗和降成本的重任。

三、我国转炉工序能耗与国际先进水平差距最大

从表4可以看出，我国转炉工序能耗与国际先进水平相比，差值为35.45kgce／t,比其他工序差值都大。其主要原因是我国转炉炉容偏小，回收转炉煤气能力不足。2004年，全国重点钢铁企业平均吨钢回收煤气量为42m3／t钢，比上年度有所下降，而且尚有21个企业的转炉煤气没有回收。

国外工业发达国家转炉煤气回收量大于lOOm3／t钢，而我国2004年企业最高值才为95m3

／t钢。对转炉煤气进行回收和余热利用(可产生蒸汽)，能够实现转炉炼钢工序负能耗作业。我们应大力开展转炉工序的节能工作。日本炼钢工序能耗占生产总能耗的3%，而我国是5.95％，炼钢节能应成为我国钢铁工业的节能重点之一。

转炉煤气的发热值在7000kJ／m3～8400kJ／m3，比高炉煤气的热值要高得多(高炉煤气热值为2800kJ／m3～3500kJ／m3)，应当充分回收和合理利用。

四、要重视对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(包括高炉、转炉、焦炉煤气)。在正常生产状态下，每吨铁可产生1700m3～2000m3的煤气，每吨钢可回收80m3～120m3煤气，每吨焦可产生350m3～430m3煤气。在联合钢铁企业中，可燃气体产生量是很大的。充分回收和合理利用这些煤气，对钢铁企业的节能影响是巨大的。

2004年，我国重点钢铁企业的煤气回收和使用情况不太理想。有18个企业高炉煤气放散率大于10％，最高的为24.88％；有8个企业焦炉煤气放散率大于10％，最高的为23.31％；有21个企业转炉煤气没有回收，有5个企业转炉煤气回收量小于30m3／t钢。

五、要大力推广节能工艺技术和装备

—是干法熄焦(CDQ)。干法熄焦可以回收红焦显热(红焦显热占炼焦热耗的35%～40%)的80％。回收余热，吨焦可产生3.9MPa的蒸汽0.45t(先进值可达到0.6t)。宝钢干熄焦可降低焦化工序能耗68kgce／t。这是钢铁工业可回收余能所占比例最大的项目，约占可回收余能的—半。

干熄焦使焦炭质量得到提高，M40提高3%～4％,M10高0.3％～0.8％，热反应性降低10%～13％；在焦炭质量不变的条件下，可多配10%～20%弱黏结性煤，可节水0.38t／t焦；高炉使用干熄焦的焦炭可增产1％，降焦比2%。

鞍山华泰公司在引进、消化、吸收75t／h干熄焦技术的基础上，创新发成功150t／h的干熄焦技术装备。其投资比引进的低一半，技术经济指标已达先进水平，对我国推广干熄焦技术装备起到了积极作用。目前，我国在建和建成的干熄焦设施已有40多套。

二是高炉炉顶煤气压差发电技术(TRT)。理论上高炉炉顶煤气压力在80kPa时,TRT所发出的电能与所用的电能平衡，压力在100kPa时有经济效益，在大于120kPa时会有显著的经济效益。