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1、Vol126No13冶金能源May12007ENERGYFORMETALLURGICALINDUSTRY3钢铁生产长流程工序能耗数学模型研究仇晓磊孟庆玉洪新(上海大学,上海市钢铁冶金重点实验室)摘要在物料平衡和热平衡模型的基础上,结合有关的工艺参数,建立了以高炉-转炉-轧钢为代表的钢铁生产长流程的工序能耗模型。利用该模型可获得不同生产条件下各工序能耗的计算最小值和长流程的吨钢可比能耗。同时分析了各工艺参数变化对工序能耗的影响,为今后进一步开展节能降耗工作提供参考。关键词钢铁生产长流程工序能耗模型吨钢可比能耗Studyonmathema
2、ticalmodelofprocessenergyconsumptionofBF-LDprocessQiuXiaoleiMengQingyuHongXin(ShanghaiUniversity,ShanghaiEnhancedLaboratoryofFerro-metallurgy)AbstractBasedonthemodelsofmaterialbalanceandheatbalance,themodelofprocessenergyconsumptionofBF-LDprocessisestablishedwhichcombin
3、edtherelatedprocessparameters.Theminimumenergyconsumptionvaluesandtheenergyconsumptionvaluesofpertonsteelcanbegivenunderthedifferentconditions.Theeffectoftheparametersonenergysavingarealsoanalyzed.KeywordssteelmakingBF-LDprocessenergyconsumptionmodelinprocessspecificene
4、rgyconsumption是非常重要的。本文利用物料平衡和热平衡等已1前言有理论,建立了工序能耗值的数学模型,通过模目前钢铁生产中,高炉-转炉-轧钢的长流型中与实际生产相关参数的设定,可以得到相应程由于企业的规模大、生产率高、产品种类也较生产条件下工序最小能耗值,从而为钢铁企业的广,因此在我国仍是主要流程。但由于炼焦、烧节能降耗工作提供指导帮助。结这两道工序不但能耗高,而且生产中产生粉2模型建立说明尘、污水和废气对环境造成污染。所以,长流程面临能源和环保的挑战。在这种情况下,长流程钢铁工业工序能耗是指钢铁工业各工序生产在今后一个时期
5、内,将不断推进其技术进步和结一吨合格产品直接消耗的能源量(单位:kgce/t)。〔1〕构优化,以期减少能源消耗和对环境的污染。钢铁企业工序能耗计算内容众多。从投入产因此,节能降耗是长流程生产中重要的一部分。出角度可以分为:消耗的能源和二次回收能源;对于采用长流程的钢铁企业,继续节能的潜从用途角度可以分为:燃料能源(焦炭、煤、力有多大,各工序是否存在最小能耗,这些问题重油、天然气、高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气等)和动力能源(电能、蒸汽、压缩空气、水、收稿日期:2006-11-08氧气、氮气和氩气等)。仇晓磊(1981～),硕士生;200
6、072上海市闸北区。本模型采用物料平衡模型、热平衡模型、工冶金能源Vol126No134ENERGYFORMETALLURGICALINDUSTRYMay12007艺设计计算、能源项目计算公式和文献提供的数相关原料、辅料成分以及设备规格进行了工序能据来确定各工序能耗项目。本工序能耗计算模型耗和流程可比能耗计算,单位均为kgce/t。表1为半理论半经验数学模型。给出该算例中烧结、焦化、高炉炼铁、转炉炼模型假设:焦化、转炉炼钢、电弧炉炼钢过钢、连铸、热轧和冷轧计算工序能耗最小值,吨程作理想化处理,焦化过程不存在漏气;转炉炼钢可比能耗则反映
7、在表2中。上述计算中采用的钢和电弧炉炼钢过程不考虑空气吸入。主要参数列于表3。烧结工序能耗项目中固体燃料、点火燃料以〔2〕5参数对各工序能耗影响分析及辅助动力消耗数值取自文献提供的数据,烧结矿冷却废气高温段显热被应用到点火炉作助在本模型计算结果中,高炉工序能耗占了长燃空气及保温炉热源,回收并外供的能源中烧结流程总能耗的近60%。因此,高炉工序能耗的〔3〕废气显热通过物料平衡计算获得。变化对长流程总能耗具有显著的影响,降低该工焦化工序涉及的能源除加工消耗的能源和回序能耗将有效减少长流程中的能耗。此外,热轧收并外供的二次能源外,包括原料煤
8、和焦化产工序能耗也占了10%左右,热轧工序能耗的改〔4〕品,消耗的能源数值均取自文献提供的数据,变也会在一定程度上改变总流程能耗。因此,对回收并外供的二次能源则根据物料平衡和热平衡高炉炼铁工序和热轧工序中相关参数进行研究
