工序能耗

工序能耗

工序能耗

企业的某一生产环节（生产工序）在统计期内的综合能耗。它根据该工序的能源消耗及能耗工质实物量消耗的统计计量折算成一次能源后进行计算。

当工序有外供二次能源时，则按规定的折算系数折算成一次能源后，从能耗中扣除相应的量。

燃料比高炉采用喷吹煤粉、重油或自然气后，折合每炼一吨生铁所消耗的燃料总量。每吨生铁的喷煤量和喷油量分别称为煤比和油比。此时燃料比即是焦比加煤比加油比。根据喷吹的煤和油置换比的不同，分别折合成焦炭（公斤），再和焦比相加称为综合焦比。燃料比和综合焦比是判别冶炼一吨生铁总燃料消耗量的一个重要指标。

要在降低炼铁燃料比上下功夫

炼铁学理论是：高炉利用系数＝冶炼强度÷燃料比。也就是说，提高利用系数有两个办法。一个是提高冶炼强度，另一个是降低燃料比。我国中小高炉实现高利用系数主要是采用提高冶炼强度的办法。采用配备大风机、大风量操作高炉，进行高冶炼强度生气，来实现高利用系数。这种做法就带来高炉的能耗高。不符合钢铁工业要节能降耗的工作思路，应当予以纠正。目前大型高炉吨铁所消耗的风量在1200m3以下。而一些小高炉的吨铁风耗是在1400m3左右，甚至有大于1500m3的现象。燃烧1kg标准煤要2.5m3的风，鼓风机产生1m3的风要消耗0.85kg标准煤。大风量，高冶炼强度操作炉，燃料比就要升高。所以说小高炉的燃料比要比大高炉高30～50kg/t。

钢铁工业要实现“十一五”期间GDP能耗降低20%，主要工作方向就是要在降低炼铁燃料比上下功夫！因为高炉炼铁工序的能耗要占联合企业总能耗的50%左右。

国际先进水平的炼铁燃料比是在500kg/t以下，领先水平是在450kg/t左右。2007年我国重点钢铁企业高炉炼铁燃料比为529kg/t，最高达到673kg/t。这说明，我国已掌握了先进的高炉炼铁技术，但是炼铁企业发展不平衡，尚有较大的节能潜力。

高炉炼铁的燃料比是：入炉焦比+喷煤比+小块焦比。喷煤比是不计算量换比，这样企业之间进行对比才合理科学。但是，个别企业没有计入小块焦用量，失去了企业的能源平衡。

（1）贯彻精料方针，努力实现原燃料质量的稳定。炼铁精料水平对高炉炼铁技术经济指标的影响率为70%。所以说高炉炼铁要以精料为基础。炼铁精料的技术内容已在第四章详细论述。

（2）要实现高风温。热风带入高炉炼铁的能量占总能量的16%～19%。热风是廉价的能源，应当充分利用。热风温度升高100℃，可降低炼铁燃料比15～25kg/t，提高风口理论燃烧温度60℃，允许多喷煤30kg/t。所以高风温会给高炉炼铁带来多方面效应（包括风温高软焙下降、软熔区间变窄、提高炉料透气性等），应当努力提高风温。

（3）进行脱湿鼓风。将鼓风湿度降到6g/m3并保持稳定会有提高产量、降低焦比的效果。温度降低1%，可降焦比0.9%，增加产量3.2%。鼓风温度降低1g/m3，风口前燃烧温度可提高5～6℃，可允许煤粉1.5～2.0kg/t。

对于暂时不能喷煤的高炉来说，如果要使用高风温，可以通过加湿鼓风，将高风温用上，既可以提高生铁产量，又有降低焦比的作用。因加湿1%鼓风，会使焦比升高4～5kg/t，但是风温升高100℃，下降焦比25kg/t，两数相加后，仍有降低20kg/t焦比的作用。无喷吹使用高风温冶炼会使高炉内理论燃烧温度升高，硅还原加快，高炉顺行变差，加湿鼓风可降低风口前理论燃烧温度。

（4）冶炼强度对炼铁燃料比的影响。生产实践表明，高炉冶炼强度在低于1 05t/m3.d时，提高冶炼强度是可以降低燃料比的。但是在冶炼强度大于1.05t/m3?d时，提高冶炼强度会使燃料比升高，而且在冶炼强度大于1.15t/m3.d 以上时，提高冶炼强度，会使燃烧比大幅升高。所以说，控制冶炼强度在1.05～1.15t/m3.d区间操作高炉，就会取得较低的燃料比。我国大型高炉操作的冶炼强度一般是在1.15t/m3.d以下，而一些小高炉的冶炼强度是在1.50t/m3.d以上。这也是小高炉燃料比高的内在原因。

对降低炼铁燃料比有较大作用的高炉操作技术主要是：提高煤气中CO2含量，冶炼低硅铁和提高炉顶煤气压力等方面。

（1）提高煤气中CO2含量的操作手段主要是进行合理布料，优化煤气流分布，使热风所带有的热量能够充分传递给炉料，增加高炉内铁矿石的间接还原度。

煤气中的CO2含量提高0.5%，炼铁燃料比下降10kg/t，炼铁工序能耗会下降8.5kgce/t。铁矿石间接还原是个放热反应，而直接还原是个吸热反应。所以，我们要努力提高矿石的间接还原反应。

（2）采用合理的装料制度和送风制度，能够解决煤气流和炉料逆向运动之间的矛盾，煤气流分布均匀合理，会促进高炉生产顺利，有降低燃料比的效果。

（3）采用无料钟炉顶装料设备，可以实现种形式的布料。小于1000m3高炉的流槽倾角档位数选用5～7个档位；1000m3左右高炉选用8～10个档位；大于2000m3级高炉选用10～12个档位；最终使炉喉煤气曲线形成边缘CO2含量略高于中心的“平峰”式曲线。综合煤气CO2含量是小于1000m3高炉为16%～20%，1000m3左右高炉CO2含量为18%～21%，大于2000m3高炉CO2含量为22%～24%。

（4）采用大批重上料，可以稳定上部煤气流。我们希望焦批的层厚要大于0.5m，宝钢4000m3级高炉焦批大，层厚为800～1000mm。在生气过程中调整焦炭负荷时，最好稳定焦批，调整矿批。以使焦炭层相对稳定，有“透气窗”作用，高炉内煤气流也稳定。

当料线提高时，炉料堆尖会向中心移动，有疏松边缘煤气的作用。一般料线选择为1～2m。

（5）高炉煤气流有三次分布：从风口送风是对煤气流的第一次分布，采用调整风口径和风口长度来实现。我们希望风速要高，小高炉要大于100m/s，大高炉是在180～220m/s间，以保证风能够吹透炉缸中心。高炉内煤气流二次分布是在软熔带。软熔带是呈倒V型，宽窄受风温和矿石的冶金性能等方面所决定的。我们希望矿石的软熔温度要高。区间要窄，减少软熔带时煤气的阻力；还希望初渣和初铁的黏度低、流动性、滴落性能好，初成渣含FeO要低是保证高炉顺序的条件。软熔带以上是炉料是对大煤气流的第三次分布。这全是通过炉火顶科学布料来实施的。为提高料柱的中心部位煤气流顺畅，大型高炉均采用中心加小块焦的手段。近年来，为提高烧结矿的透气性和还原性，将小块焦与烧结矿进行混装，有好的节焦效果。

高炉操作的原则之一是要实现煤气在边缘和中心存在“两道煤气流”。高炉煤气曲线呈“展翅”或“喇叭花”型。