冶金業(yè)熱管技術(shù)運用

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一、高爐熱風(fēng)爐余熱回收

煉鐵高爐的熱風(fēng)爐是蓄熱式爐型，在蓄熱過程中排放出的煙氣溫度有時可高達(dá)400℃，用這部分煙氣去加熱燃燒所需的助燃空氣，不僅可以節(jié)省燃料，更重要的是可提高蓄熱爐的爐頂溫度，從而可使入煉鐵爐的熱風(fēng)溫度升高，熱風(fēng)溫度升高可使煉鐵焦比下降，一般情況下，溫度在1000℃以上的熱風(fēng)每提高100℃，每t鐵所耗焦炭可節(jié)約15kg。我國第一臺高爐熱風(fēng)爐熱管空氣預(yù)熱器于1982年在馬鞍山第一煉鐵廠正式投用。使用后效果顯著，燃料煤氣耗量減少了4%，另由于使用熱管空氣預(yù)熱器后入爐熱風(fēng)溫度升高，結(jié)果使每t鐵的焦炭耗量減少了10kg，當(dāng)年即可收回全部投資。

經(jīng)過近10年的發(fā)展，至20世紀(jì)90年代，此技術(shù)已趨于完善，目前國內(nèi)許多大型鋼鐵企業(yè)都采用了這一技術(shù)，最大換熱量已達(dá)20000kW，由于容量大，且多為雙預(yù)熱(同時預(yù)熱空氣和煤氣)，因之都采用分離式的熱管空氣預(yù)熱器。圖為某鋼鐵公司高爐熱風(fēng)爐余熱回收的流程及其參數(shù)。從熱風(fēng)爐排出的煙氣（250℃）通過分離式熱管換熱器的加熱段降至145℃，由煙囪排入大氣。分離式熱管換熱器的冷卻段由兩部分組成，一部分加熱助燃空氣，另一部分則加熱燃料煤氣，這種雙預(yù)熱系統(tǒng)使燃料煤氣和助燃空氣同時被加熱到130℃以上入爐燃燒，大大提高了燃燒效率。

運行表明：該爐的熱風(fēng)溫度比過去不采用此項技術(shù)前的熱風(fēng)溫度提高了42.4℃，這樣使每t鐵的焦炭耗量節(jié)約了6.36kg。1993年6月份，該高爐產(chǎn)鐵184787t，共節(jié)約焦炭1175t。約合人民幣43萬元/月，同時煤氣的消耗量也有所下降，按熱值計節(jié)約8648.3kg/月，約合人民幣10.2萬元/月。

二、燒結(jié)機(jī)的余熱回收

冶金燒結(jié)工序能耗較高，約占鋼鐵冶金總能耗的10%~12%，根據(jù)冶金行業(yè)對部分燒結(jié)廠的熱平衡測定，一般燒結(jié)廠的總能耗達(dá)250~300GJ/t，燒結(jié)熱效率僅50%左右，余熱量很大。如何合理有效地開發(fā)和利用燒結(jié)礦余熱，一直是國內(nèi)外燒結(jié)工作者所關(guān)注的課題。

經(jīng)過十多年的不斷研制與推廣，從24~300m2的燒結(jié)機(jī)，回收的余熱可產(chǎn)生0.5~1.6MPa的蒸汽3~20t/h，所產(chǎn)生的蒸汽可直接用于拌料，使給料溫度大大提高，從而提高產(chǎn)率4~5%，并使每噸的動力消耗下降0.5kW•h。經(jīng)測定計算一臺75m2的燒結(jié)機(jī)回收此項余熱的經(jīng)濟(jì)效果可達(dá)70萬元／年。一般情況下設(shè)備投資在8個月可以回收，系統(tǒng)全部投資回收不超過14個月。