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1、摘要 转炉实现负能炼钢是衡量一个现代化炼钢厂生产技术水平的重要标志，转炉负能炼钢意味着转炉炼钢工序消耗的总能量小于回收的总能量，即转炉炼钢_!几序能耗小于零。 本文通过转炉炼钢热平衡的计算，由能量守恒定律可以得到转炉_I_序能耗模型，分析计算转炉工序中各个能量消耗以及回收利用的情况，来讨论是否能够进行负能炼钢。通过对模型中各个因素的分析，研究在理想条件下转炉工序能耗的最小值，进而分析实际能耗与最小能耗的差异。对于转炉能耗指标分析得到如下结论: (1)提高转炉煤气和蒸汽回收量、降低电的消耗量是实现负能炼钢的关键; (2)原始炉气中CO的浓度越大，煤气回收量就越大;当空气吸入系数越小，转炉煤气回收
2、比越大，煤气回收量也越大;当铁水比越大，铁水中的碳以及含碳物料中碳氧化产生的总共的炉气量越大，煤气回收量也越大。 (3)在理想工况条件下，吨钢最小氧气的消耗量为72.97kg/t，即S 1.08m3/t;最大煤气回收量128.83扩/t;最大蒸汽回收量71.63k醉;工序能耗的最小值为一18.96kgce/t; (4)通过对转炉能耗进行分析与计算，得出在目前的消耗水平下，若蒸汽回收量平均达到52卿，其转炉煤气的回收量至少要达到88扩/t的水平，转炉刁能实现“负能炼钢”。关键词:转炉;负能炼钢;节能;措施;最小能耗Abstract The realization of converter neg
3、ative energy consumption steelmaking is veryimportant symbol for a modern steel making enterprise which means the total energyconsumption of converter steelmaking process is less than the total energy recoveredduring the steelmaking process. The discussion of the realization of negative energy consu
4、mption is based on the calculation of thermal equilibrium, the result of process energy consumption modeling,and the analysis of various converter processes energy consumption and recycling. By examination of the various factors of the model is studied in standand themodynamic state. The minimum ene
5、rgy consumption of the converter processes theanalysis of actual energy consumption with the smallest differences in energyconsumption. Analysis of energy consumption model for the converter shows:(1) Increasing the recovery amount of gas and vapor and reducing the energyconsumption are the keys for
6、 negative energy steel-making;(2) The greater the concentration of CO in the original furnace gas, the greater the gas is recoveried; the smaller the air inhaled coefficient，the greater the converter gas is recoveried, and the greater the volume of gas is recoveried; the greater the molten iron and
7、the carbon content in molten iron and carbon-carbon materials in the total oxidation of the furnace, the more the amout of recoveried gas is.(3) Under ideal working conditions, the smallest oxygen consumption per ton is72.97kg/t, i.e. 51.08m3/t; the largest gas recovery volume is128.83m3/t; the larg
8、estcollection of steam is 71.63kg/t; The minimum process energy consumption is一18.96kgce/t;(4) Considering the calcuted results of energy consumption and the practice, if theaverage amount of vapure recovery is 52kg/t, the converter gas recovery is at least88m3/t ,then the converter can achieve nega
9、tive energy consumption.Keywords: converter,steelmaking withmeasure，Minimum energy consumption.minusconsumption,energy saving,目录1绪论.1 1.1冶金能源.1 1.1.l冶金能源及其构成.1 1.1.2冶金能源消耗概况.2 1.2钢铁冶金工业能耗现状.3 1.2.1我国钢铁工业能耗现状.4 1.2.2我国钢铁工业能耗与国际先进水平的差距.4 1.2.3我国钢铁工业能耗同国际先进水平存在差距的原因.8 1.3课题研究的目的意义以及主要内容.92转炉炼钢能量回收利用的主要
10、措施.11 2.1转炉煤气的回收工艺.12 2.1.1湿法工艺.13 2.1.2干法工艺.13 2.2 OG法与LT法的对比.14 2.3主要设备的简介.17 2.4转炉炼钢能量回收利用的主要措施.19 2.4.1降低能量消耗的措施.19 2.4.2提高转炉煤气的回收水平.192.4.3提高转炉余热蒸汽的回收利用水平.21 3.结论.234.参考文献.24绪论1.1冶金能源1.1.1冶金能源及其构成 我国冶金工业消耗的能源量，约占全国能源消耗总量的1214% o因此，冶金工业能否有效地利用能源，对全国能源的供需有较大的影响。 一般情况下，冶金工业只购入四种能源，即:煤炭、重油、天然气、电。习惯
11、上，这四种能源叫做“冶金工业的购入能源”。 冶金厂所用的煤炭，主要是洗精煤、无烟煤和动力煤等。洗精煤用于炼焦;无烟煤用于烧结和高炉喷吹;动力煤用于自备电厂发电、蒸汽机车、=I: %锅炉和其他炉窖。重油和天然气是国家宝贵的资源，冶金厂应尽量少用。钢铁联合企业，应首先考虑充分利用内部的副产煤气(焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气)，只是在工序无法平衡时，才用重油、煤炭、天然气来补缺。冶金厂所用的电力，一般是购入的。但较大的联合企业有自己的发电厂，它用购入的动力煤和企业内部剩余的高炉煤气为燃料来发电。I1-l 冶金工业虽然只从外部购入煤炭、重油、天然气、电等四种能源，但在生产过程中这些购入能源将转换为多种
12、形式的其他能源。最常见的有焦炭、焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气、电力、蒸汽、氧、压缩空气等等。这些能源，习惯上叫做“冶金工业自产能源”。 冶金能源的构成，是指在购入能源总量中，煤炭、重油、天然气、电各自所占的比重。煤炭是我国钢铁工业的主要能源。此外，电力和重油也各占有一定比重。天然气用量很少。按国家计划，今后将进一步体现以煤为主的方针。美国、德国、日本等国的钢铁能源中，煤炭所占的比重低于我国，而重油或天然气的比重高于我国。这是由这些国家的资源状况和国际贸易状况决定的 11.1.2冶金能源消耗概况 能源是人类可持续发展的前提，钢铁材料现在仍然是人类进步和发展的基础材料。然而钢铁材料生产与其巨大耗能
13、之间的矛盾日益突出。作为发展中国家，中国的情况尤为突出。1996年，我国钢产量首次突破了1亿吨，之后仅用了7年(19962003)钢产量达到2亿吨。去年我国钢产量已达到5.4亿吨。目前，我国的钢产量比居世界第二、第三、第四位国家的产量之和还要多，占世界钢产量的26.31。巨大的产钢量造成钢铁工业能源消耗量的剧增。虽然中国的吨钢能耗在逐年下降，但是全国钢铁生产的年总能耗一直在逐年上升，节能工作任重道远。分析冶金能耗的变化趋势和现状，大力倡导节约能源，加大节能力度对未来钢铁工业发展意义重大。 (1)世界能源消耗概况【5-7 世界一次能源构成主要是煤炭、天然气、石油、核能和水电，能源消费的增量主要是天然气、石油、核能和水电，煤炭消费在发达国家近十年几乎没有增加。1991一1998年全世界煤炭消费的平均增长速度为0.62% 1998 2000年增长速度为1.01%; 1991-2000年石油和天然气增长速度超过了
