某钢厂1～#高炉节能降耗分析研究

【摘要】： 近年来，随着我国钢铁产量的激增和生产规模的不断扩大，钢铁工业能源消耗占全国总能耗的比例已经从上世纪八十年代以来10％上升到目前的14％左右，节能降耗已成为我国钢铁企业迫待解决的难题。炼铁工序的能耗占钢铁工业总能耗的40％左右，是钢铁企业能源消耗的第一大户，搞好炼铁工序的节能降耗工作，对于降低我国钢铁工业能耗，保证钢铁工业节能降耗目标的实现，具有重要意义。 本论文针对某钢厂1~#高炉投产至今能耗较高的现状，首次在对其入炉原、燃料及综合炉料的冶金性能和高炉能量利用状况进行系统、全面的测定、分析、评价的基础上，运用高炉生产静态模型(碳比图及里斯特操作线图)和回归分析模型，分析了该高炉节能降耗的潜力及部分操作参数与高炉能耗的关系，并结合该钢厂现状，制定了降低该高炉能耗的具体措施。主要研究内容概括如下： 1．实验测定某钢厂1~#高炉入炉原、燃料及综合炉料的冶金性能，并与国内同类钢铁企业高炉用原、燃料的冶金性能进行对比分析，找出改进其原、燃料冶金性能和综合炉料结构优化的方向和途径，为提高该高炉精料水平，促进高炉节能降耗提供依据。 2．对该高炉进行热平衡测试，分析目前高炉能量利用状况。根据计算分析结果，建立该高炉生产静态模型(碳比图及里斯特操作线图)，分析节能降耗潜力及相关控制参数对其能耗的影响。并根据该高炉实际生产历史数据，建立线性回归模型，分析该高炉操作参数对其能耗的影响。 3．根据以上的分析结果，制定出降低该厂1~#高炉能耗的有效措施。 【关键词】：冶金性能 能量利用 节能降耗
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TF53
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 钢铁工业的能耗现状9-13
• 1.1.1 能耗构成及节能进步状况9-10
• 1.1.2 能耗存在的主要差距10-11
• 1.1.3 节能已成为解决钢铁工业面临挑战的核心11-12
• 1.1.4 节能要以炼铁系统为重点12-13
• 1.2 炼铁节能的系统分析13-15
• 1.2.1 炼铁节能必须从精料入手13-14
• 1.2.2 高炉长寿是走向可持续发展的重要一步14
• 1.2.3 强化冶炼是提高炼铁系统效率的重要一环14-15
• 1.2.4 炼铁系统的节水与余热利用15
• 1.2.5 扩大废弃物的利用15
• 1.3 某钢厂高炉炼铁能耗现状15-16
• 1.4 课题研究背景、内容及意义16-19
• 2 商炉炼铁节能降耗技术探讨19-28
• 2.1 常用节能技术19-22
• 2.1.1 精料19-21
• 2.1.2 高炉喷煤21
• 2.1.3 低硅冶炼21-22
• 2.1.4 高炉炉顶煤气余压发电(TRT)技术22
• 2.1.5 其它22
• 2.2 节能新技术22-27
• 2.2.1 高炉使用热压含碳球团22-23
• 2.2.2 喷吹含氢物质实现富氢还原23-24
• 2.2.3 炉顶煤气的循环利用技术24-26
• 2.2.4 高炉炼铁与大规模发电相结合技术26-27
• 2.3 本章小节27-28
• 3 某钢厂1~#高炉入炉原、燃料及综合炉料冶金性能分析28-48
• 3.1 入炉原、燃料现状28
• 3.2 炉料冶金性能测定28-32
• 3.2.1 炉料冶金性能优劣对高炉生产及能耗的影响28-29
• 3.2.2 冶金性能测定常用方法29-31
• 3.2.3 本实验测定内容及方法31-32
• 3.3 单一入炉料冶金性能测定结果及分析32-36
• 3.3.1 测定结果统计32-33
• 3.3.2 某钢厂1~#高炉入炉料冶金性能对比分析33-36
• 3.4 与其它同类企业高炉用料冶金性能对比分析36-40
• 3.4.1 烧结矿冶金性能对比分析36-38
• 3.4.2 球团矿冶金性能对比分析38-39
• 3.4.3 块矿冶金性能对比分析39-40
• 3.5 综合炉料冶金性能测定分析40-43
• 3.5.1 某钢厂1~#高炉综合炉料冶金性能对比40-43
• 3.5.2 与其它钢铁企业高炉用综合炉料冶金性能的对比43
• 3.6 焦碳冶金性能测定43-47
• 3.6.1 焦碳冶金性能测定的意义43-44
• 3.6.2 实验内容44
• 3.6.3 试验方法44-45
• 3.6.4 实验结果分析45-47
• 3.7 本章小结47-48
• 4 某钢厂1~#高炉能量利用状况评价及节能潜力分析48-71
• 4.1 能量利用状况评价的重要意义48
• 4.2 原始数据测定及整理48-49
• 4.3 物料平衡计算49-51
• 4.3.1 物料平衡计算依据49-51
• 4.3.2 物料平衡计算结果分析51
• 4.4 热平衡计算51-56
• 4.4.1 热平衡计算相关规定及说明51
• 4.4.2 热平衡求算依据51-55
• 4.4.3 热平衡计算结果55-56
• 4.5 主要能量利用指标56-58
• 4.5.1 计算依据56-57
• 4.5.2 某钢厂1~#高炉主要能量利用指标57-58
• 4.6 碳比图58-60
• 4.6.1 碳比图建立的理论基础58
• 4.6.2 碳比图中直线的确定58-59
• 4.6.3 某钢厂1~#高炉碳比图59-60
• 4.6.4 降低焦比潜力计算及分析60
• 4.7 操作线图60-67
• 4.7.1 操作线图中各点的意义及求算61-63
• 4.7.2 操作线图所需数据的确定63-64
• 4.7.3 操作线图中各点坐标的计算结果64
• 4.7.4 高炉操作线图64
• 4.7.5 节能降耗潜力分析64-65
• 4.7.6 高炉操作参数改变对能耗影响分析65-67
• 4.8 回归模型分析67-69
• 4.8.1 数据来源及意义67-68
• 4.8.2 回归方程的显著性检验及分析68-69
• 4.9 本章小结69-71
• 5 某钢厂1~#高炉节能降耗措施分析71-78
• 5.1 提高精料水平71-72
• 5.1.1 提高综合入炉品位71
• 5.1.2 提高入炉原、燃料质量71-72
• 5.1.3 加强整粒工作，优化入炉原、燃料的粒度组成72
• 5.1.4 优化炉料结构72
• 5.2 提高喷煤比72-74
• 5.2.1 提高风温72-73
• 5.2.2 提高富氧率73-74
• 5.3 进一步探索合理的操作参数74-76
• 5.3.1 优化上、下部调剂，提高煤气利用率74
• 5.3.2 实现低硅冶炼74-76
• 5.4 节能实践及节能效果对比分析76-77
• 5.4.1 现阶段所采取的主要节能措施76
• 5.4.2 节能效果及其经济效益估算76-77
• 5.5 本章小节77-78
• 6 结论78-79
• 致谢79-80
• 参考文献80-83
• 附录83

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