Энергосбережение. Основные направления энергосбережения в черной металлургии. Технологические мероприятия по снижению расхода котельно-печного топлива. Р 50-605-100-94

Утверждены Приказом ВНИИстандарта от 10 июня 1994 г. N 29

Дата введения - 1 января 1995 года

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ


ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ


ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ


ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ РАСХОДА КОТЕЛЬНО-ПЕЧНОГО ТОПЛИВА


ENERGY CONSERVATION. BASE DIRECTIONS OF ENERGY CONSERVATION IN FERROUS METALLURGY. TECHNOLOGY PROCEDURE FOR REDUCTION OF BOILER-FURNACO FUEL CONSUMPTION


Р 50-605-100-94


ПРЕДИСЛОВИЕ

1. Разработаны и внесены Всероссийским научно-исследовательским институтом стандартизации (ВНИИстандарт) Госстандарта России с участием рабочей группы специалистов Института экономики ЦНИИчермета.
2. Утверждены Приказом от 10.06.94 N 29 директора ВНИИстандарт.
3. Введены впервые.

ВВЕДЕНИЕ

Черная металлургия России, обладая мощным производственным потенциалом, позволяющим в основном устойчиво обеспечивать народное хозяйство всеми видами металлопродукции, относится к наиболее энергоемким отраслям промышленности и потребляет более 7,0% топлива и более 10% электроэнергии, расходуемых народным хозяйством России. Повышение эффективности использования топлива и энергии с целью снижения энергоемкости металлургической промышленности является непременным условием роста эффективности работы отрасли и увеличения рентабельности производства.
Эффективность энергопотребления характеризуется удельным расходом топлива и электроэнергии на производство 1 т продукции отрасли. Развитие черной металлургии характеризуется тенденцией постоянного снижения расхода топлива на единицу продукции. Главное воздействие при этом оказывает технический уровень производства и масштаб использования новых энергосберегающих технологий. За последнее десятилетие в черной металлургии всех стран получили широкое применение такие энергосберегающие технологии, как непрерывная разливка стали, внепечная обработка жидкого металла, непрерывные процессы прокатки и отделки продукции. На экономию топлива влияет также увеличение использования вторичных тепловых энергоресурсов - внедрение теплоутилизационных установок.
Черная металлургия России по темпам прироста использования энергосберегающих технологий отстает от других стран, поэтому и темпы снижения энергоемкости здесь ниже, чем в Японии или США.
Кроме технического уровня производства, на эффективность энергопотребления влияют внешние для отрасли факторы: цены на энергоносители и доступность источников снабжения топливом.
Следует отметить, что за последние годы в отрасли были разработаны энергосберегающие программы, которые, однако, не были выполнены в полном объеме из-за отсутствия выделенных для отрасли достаточных капиталовложений и ресурсов оборудования.
Уровень износа основных производственных фондов в отрасли в настоящее время составляет более 45%, а машин и оборудования - около 60%. Сверхнормативный срок службы имеют 85% мартеновских печей, 60% электросталеплавильных и 55% ферросплавных печей, 55,5% доменных печей, 74,4% станов горячей и 44% холодной прокатки. Поэтому осуществлять энергосберегающие технологии на таком изношенном оборудовании крайне сложно. Необходима коренная реконструкция отрасли с заменой старых технологий и оборудования на новые, энергосберегающие. При проектировании новых (реконструируемых) предприятий, цехов и внедрении новых технологий необходимо проводить расчеты энергоемкости продукции, которая должна соответствовать лучшим отечественным и зарубежным аналогам.
Концентрируя мероприятия по энергосбережению в черной металлургии, настоящие рекомендации не рассматривают эффекты перераспределения энергобаланса между топливом и энергией, не содержат также анализа мер экономического характера по стимулированию энергосбережения в черной металлургии, т.к. это объекты других нормативных документов.
В то же время любому предприятию (объединению), заводу, имеющим отношение к разработке, внедрению (освоению) или использованию технологических процессов в черной металлургии, рекомендуется ознакомиться с настоящим документом, включающим разнообразные энергосберегающие технологические мероприятия по снижению расхода котельно-печного топлива с учетом накопленного в стране и за рубежом опыта работы в проблемной области.

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Настоящие рекомендации устанавливают эффективные освоенные и прогнозируемые мероприятия по энергосбережению, оцениваемые с помощью показателей экономии котельно-печного топлива, дающих конкретное (пооперационное) представление о расходе топлива и потенциале экономии удельных затрат топлива применительно к основным технологическим процессам в черной металлургии: производству агломерата и окатышей, коксохимическому, доменному, сталеплавильному, прокатному и трубопрокатному видам производства.
1.2. Настоящие рекомендации дают представление о современном состоянии потребления котельно-печного топлива в процессах черной металлургии в стране и за рубежом с ориентацией на энергосбережение.
1.3. Настоящие рекомендации предназначены для всех предприятий и организаций, расположенных на территории Российской Федерации, независимо от форм собственности.

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ О СОСТОЯНИИ ТОПЛИВОИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ. СУЩЕСТВУЮЩЕЕ ПОЛОЖЕНИЕ ПО ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЮ В ОТРАСЛИ

Черная металлургия потребляет пятнадцать различных видов топлива. Характерной особенностью топливного баланса отрасли является то, что более 50% топлива представляют собой отходы технологических процессов (коксовая продукция, коксовый и доменный газы, ферросплавный газ, промпродукт). В 1990 г. доля привозных видов топлива (уголь, мазут, природный газ) в топливном балансе отрасли составила 41,8%.
В табл. 1 показана структура топливного баланса черной металлургии России за 1985 - 1990 гг.

Таблица 1

СТРУКТУРА ТОПЛИВНОГО БАЛАНСА ЗА 1985 - 1990 ГГ.

┌───────────────────────────┬─────────────────────────────────────────────┐
│        Вид топлива        │      Объем потребления, тыс. т у.т./%       │
│                           ├──────────────────────┬──────────────────────┤
│                           │       1985 г.        │       1990 г.        │
├───────────────────────────┼──────────────────────┼──────────────────────┤
│Уголь (энергетический)     │2114,2/2,3            │2108,8/2,2            │
│Кокс                       │27719,7/30,0          │28295,6/30,0          │
│Коксовая мелочь            │3491,0/3,8            │3514,3/3,7            │
│Коксик (коксовый орех)     │453,7/0,5             │408,7/0,4             │
│Природный газ              │30873,3/33,4          │33379,7/35,4          │
│Коксовый газ               │9286,3/10,1           │9427,5/10,0           │
│Доменный газ               │12604,9/13,6          │12301,2/13,1          │
│Мазут                      │4726,4/5,1            │3991,7/4,2            │
│Промпродукт                │448,2/0,5             │322,1/0,3             │
│Прочие виды топлива        │631,9/0,7             │486,2/0,7             │
│ Итого, топлива            │92349,7/100,0         │94235,8/100,0         │
└───────────────────────────┴──────────────────────┴──────────────────────┘

Как видно из приведенных данных, наибольшую долю в топливном балансе занимают природный газ (35,4%) и кокс (30,0%), причем расход природного газа за последние годы возрастал из-за снижения выхода коксового и доменного газов в связи с сокращением производства чугуна. Отрасль сокращала потребление такого дефицитного топлива, как мазут, вследствие газификации металлургических предприятий и сокращения производства мартеновской стали - основного потребителя мазута.
В табл. 2 показана структура расхода топлива основными производствами черной металлургии.

Таблица 2

СТРУКТУРА РАСХОДА ТОПЛИВА ПО ОСНОВНЫМ
ПРОИЗВОДСТВАМ ОТРАСЛИ ЗА ПЕРИОД 1985 - 1990 ГГ.

┌────────────────────────────────┬────────────────────────────────────────┐
│       Вид производства         │             Расход топлива             │
│                                ├──────────────────┬─────────────────────┤
│                                │     1985 г.      │        1990 г.      │
│                                ├───────────┬──────┼───────────┬─────────┤
│                                │тыс. т у.т.│  %   │тыс. т у.т.│    %    │
├────────────────────────────────┼───────────┼──────┼───────────┼─────────┤
│Производство агломерата         │4589,1     │5,0   │4318,0     │4,6      │
│Производство окатышей           │859,1      │0,9   │811,0      │0,9      │
│Производство чугуна             │34665,6    │37,5  │34409,1    │36,5     │
│Обогрев кауперов                │4766,0     │5,2   │4616,8     │4,9      │
│Обогрев коксовых батарей        │4774,6     │5,2   │4535,7     │4,8      │
│Производство мартеновской стали │6405,0     │6,9   │5936,2     │6,3      │
│Производство конвертерной стали │243,1      │0,3   │345,0      │0,4      │
│Производство электростали       │199,7      │0,2   │261,0      │0,3      │
│Производство проката            │8153,6     │8,8   │8357,2     │8,9      │
│Производство труб               │1006,9     │1,1   │945,1      │1,0      │
│Энергонужды                     │17557,7    │19,0  │18917,7    │20,0     │
│Прочие нужды                    │9129,3     │9,9   │10782,0    │11,4     │
│Итого:                          │92349,7    │100,0 │94235,8    │100,0    │
└────────────────────────────────┴───────────┴──────┴───────────┴─────────┘

Как видно из табл. 2, основным топливоемким производством в отрасли является производство чугуна, где потребляется до 90% дорогостоящего кокса, расходуемого отраслью. Поэтому очень важно осуществлять энергосбережение, в первую очередь в доменном производстве. В остальных технологических производствах экономится в основном природный газ (при осуществлении энергосберегающих мероприятий), за исключением мартеновского производства, где вывод из эксплуатации мартеновских печей и замена их электросталеплавильными или конвертерными печами позволяет экономить жидкое топливо - мазут и в небольшом количестве другие виды топлива.
За последние годы удельные расходы топлива на основные виды продукции черной металлургии России неуклонно снижались, что говорит об эффективности использования топлива в отраслях. В табл. 3 показано изменение удельных расходов топлива на основные виды продукции за период 1985 - 1990 гг.

Таблица 3

УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД ТОПЛИВА НА ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ПРОДУКЦИИ ЗА ПЕРИОД 1985 - 1990 ГГ.

┌─────────────────────────────────────┬───────────────────────────────────┐
│            Вид продукции            │Удельный расход топлива, кг у.т./т │
│                                     ├────────────────┬──────────────────┤
│                                     │    1985 г.     │     1990 г.      │
├─────────────────────────────────────┼────────────────┼──────────────────┤
│Чугун                                │603,8           │580,7             │
│Агломерат                            │64,2            │60,8              │
│Окатыши                              │30,1            │26,0              │
│Сталь мартеновская                   │137,2           │134,0             │
│Прокат                               │124,2           │122,7             │
│Трубы стальные                       │94,2            │84,1              │
│Обогрев кауперов                     │83,6            │77,9              │
│Обогрев коксовых батарей             │93,6            │94,7              │
└─────────────────────────────────────┴────────────────┴──────────────────┘

Экономия энергоресурсов достигнута за счет:
- улучшения режима эксплуатации действующего оборудования;
- проведения энергосберегающих организационно-технических мероприятий;
- технического перевооружения и модернизации процессов и оборудования и внедрения новых энергосберегающих технологий;
- сокращения потерь и увеличения степени использования вторичных энергоресурсов.
Эти направления характерны для черной металлургии всех стран, но существенно различаются по степени их использования. Интенсивность энергосбережения в отрасли по России недостаточна вследствие таких факторов, как:
- крайне низкие темпы технического переоснащения отрасли;
- медленное внедрение новых энергосберегающих технологий и оборудования;
- слабая оснащенность отрасли современными средствами регулирования, контроля и учета расхода топлива и энергии;
- отсутствие у предприятий экономических стимулов к энергосбережению;
- низкие цены (действовавшие до 1992 г.) на энергоносители, что делало мероприятия по экономии для предприятий часто нерентабельными.
Для сравнения в табл. 4 приведен удельный расход топлива на производство некоторых видов металлургической продукции по ряду зарубежных стран за 1989 г. (по расчетам, проведенным Институтом экономики черной металлургии).

Таблица 4

УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД ТОПЛИВА ПО ВИДАМ ПРОИЗВОДСТВА В США, ЯПОНИИ, ФРГ

┌─────────────────────────────────────┬───────────────────────────────────┐
│           Вид производства          │Удельный расход топлива, кг у.т./т │
│                                     ├──────────┬─────────┬──────────────┤
│                                     │   США    │ Япония  │      ФРГ     │
├─────────────────────────────────────┼──────────┼─────────┼──────────────┤
│Производство агломерата              │74,0      │46,5     │64,8          │
│Обогрев коксовых батарей             │105,0     │81,0     │97,6          │
│(в расчете на 1 т угольной шихты)    │          │         │              │
│Нагрев рекуператоров                 │85,3      │52,4     │72,8          │
│(в расчете на 1 т чугуна)            │          │         │              │
│Производство чугуна,                 │556,3     │506,0    │512,4         │
│в т.ч. расход кокса, кг/т            │500       │463      │465           │
│Производство мартеновской стали      │134,6     │-        │-             │
│Производство проката                 │128,1     │47,0     │90,2          │
└─────────────────────────────────────┴──────────┴─────────┴──────────────┘

Направления и показатели эффективности использовании топлива в основных производствах черной металлургии за рубежом приведены в Приложении А.

3. ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ РАСХОДА КОТЕЛЬНО-ПЕЧНОГО ТОПЛИВА

Несмотря на достигнутые в стране успехи в экономии топливно-энергетических ресурсов за последние годы снижение норм удельных расходов топлива на основные виды продукции замедлилось, а за 1991 г. и первое полугодие 1992 г. фактические расходы даже увеличились.
Основными причинами перерасхода топлива являются:
- нарушение технологической дисциплины и режимов энергопотребления;
- неритмичная поставка сырья и снижение объемов производства основных видов металлургической продукции;
- сверхнормативные горячие простои металлургических печей и агрегатов;
- нарушение графика ремонта и увеличение аварийности оборудования;
- недостаточная реализация энергосберегающих мероприятий;
- неудовлетворительный контроль за расходованием энергоресурсов (в том числе из-за слабого внедрения систем автоматического управления (САУ));
- пренебрежение предприятиями задачей экономии энергоресурсов.
В металлургии есть достаточные резервы для более эффективной экономии топлива. Намеченный на перспективу технический прогресс отрасли, сопровождающийся модернизацией металлургического производства, изменением структуры сталеплавильного производства, внедрением энергосберегающих технологий и оборудования, позволит снизить энергоемкость металлургической продукции и расход топлива в черной металлургии.
Необходимые мероприятия по энергосбережению должны разрабатываться по трем основным направлениям:
- экономия топлива в самом металлургическом агрегате;
- создание энергосберегающих технологий и оборудования, автоматизация тепловых процессов;
- максимальное использование тепловых и горючих вторичных энергоресурсов.
Для энергоемкого оборудования важным является удельный показатель потребления топлива, определяемый как расход, отнесенный к производительности.
К перспективным следует отнести работы по стандартизации нормативов расхода топлива для энергоемкого оборудования и технологических процессов. До настоящего времени разработка и внедрение стандартов, регламентирующих нормативы - предельные значения удельного расхода топлива, не получили заметного развития (перечень действующих стандартов в этой области см. в Приложении Б).
Ниже представлены технологические мероприятия по снижению расхода котельно-печного топлива в основных производствах черной металлургии. Рассмотренные мероприятия прошли промышленное и полупромышленное опробирование.

3.1. Производство агломерата

Основные мероприятия, направленные на экономию топлива, связаны с модернизацией оборудования агломерационных фабрик и совершенствованием технологии производства агломерата:
- увеличение слоя спекаемой шихты от 240 до 450 мм с установкой высоконапорных нагнетателей типов 12000-П-1 и 13000-П-1;
- применение технологии накатывания тонкоизмельченного твердого топлива (до 0,5 мм) на гранулы окомкованной шихты;
- использование тепла охлаждения агломерата для подогрева шихты и отвод воздуха от головной части линейного охладителя агломерата для подачи его в горн с установкой высоконапорных дымососов;
- комбинированный нагрев шихты;
- реконструкция агломашин АМК-312 с увеличением площади спекания и ликвидацией узла грохочения горячего агломерата и реконструкцией загрузочного узла охлаждения ОП-315 с укладкой кусков агломерата максимального размера в нижнюю часть слоя;
- ввод извести в шихту взамен известняка;
- рециркуляция газов в тракте агломашин (до 50% отходящих газов) с подачей рециркулянта в слой спекаемой шихты и одновременным увлажнением;
- замена коксовой мелочи другими видами топлива (с учетом действующих цен и изменением их в перспективе);
- реализация работы агломашин АКМ-312 при однослойной загрузке шихты (экономия твердого топлива 3 - 5%);
- реализация усовершенствованной системы загрузки шихты на агломашину (экономия твердого топлива 2 - 3%).

3.2. Производство окатышей

Экономию топлива возможно получить путем совершенствования технологии производства окатышей и реконструкции оборудования за счет:
- совершенствования машин ОК-306, а также ввода обжиговых машин с площадью спекания 520 кв. м (вместо 306 кв. м). Последнее потребует установки высоконапорных дымососов со сменными сопатками для ОК-306 - 1,0 млн. куб. м/ч; 520 кв. м - 1,5 млн. куб. м/ч;
- совершенствования технологии и тепловых схем обжига окатышей (интенсификация процессов сушки и обжига, использование комбинированного способа обжига окатышей со сжиганием газа над слоем и в слое окатышей, применение эффективных горелочных устройств и пр.);
- увеличения степени рециркуляции газов из зоны охлаждения для сушки;
- увеличения высоты спекаемого слоя с установкой высоконапорных нагнетателей;
- совершенствования тепловых схем обжига окатышей с оптимизацией конструктивных элементов газовоздушных трактов и параметров работы тяго-дутьевого оборудования (до 10 кг у.т./т - ОК-108, 3 кг у.т./т - ОК-306);
- оптимизации состава гранул, высоты слоя и диаметра окатышей (2,5 кг у.т./т);
- реализации систем отопления на основе инжекционных горелок с использованием высокотемпературного воздуха (экономия топлива до 10%);
- реализации высокоинтенсивных режимов обжига (термоциклические режимы, комбинированный обжиг со сжиганием газообразного и пылеугольного топлива над слоем и в слое окатышей), экономия топлива до 3%;
- автоматизации процессов подготовки сырья на основе математического описания и применения УВМ и микропроцессоров (экономия топлива до 3,5%).
В производстве окатышей экономится природный газ и мазут.

3.3. Коксохимическое производство

Основным мероприятием, способствующим экономии топлива в коксохимическом производстве, является реконструкция и замена устаревших коксовых батарей на новые. В настоящее время не более 10% коксовых батарей соответствует современному уровню.
Снижению расхода топлива будет способствовать также:
- внедрение процесса термической обработки шихты;
- обеспечение оптимального соотношения "газ-воздух" в отопительной системе коксовых печей.
Следует заметить, что освоение в производстве новых процессов коксования, таких как частичное брикетирование угольной шихты перед коксованием, избирательное дробление и тромбование угольной шихты, производство формованного кокса, не приведет к экономии топлива, а лишь позволит заменить дорогостоящие и дефицитные коксующиеся угли на слабоспекающиеся (газовые) угли.

3.4. Доменное производство

Доменный процесс является наиболее топливоемким (см. таблицу 2) в черной металлургии, поэтому вопросам энергосбережения в этом процессе уделяется самое большое внимание, особенно снижению удельного расхода дорогостоящего кокса. Экономию кокса возможно получить в основном за счет расширения масштабов применения традиционных методов совершенствования техники и технологии доменного производства. Главные из них следующие:
- улучшение качества шихтовых материалов (повышение содержания железа в шихте, снижение содержания мелочи в агломерате (фракции 0 - 5 мм), увеличение доли окускованных материалов в железорудной части шихты, снижение расхода сырого известняка);
- совершенствование параметров доменной плавки (повышение температуры дутья, повышение давления газа на колошнике, снижение влажности дутья);
- частичная замена кокса другими энергоносителями (природный газ, угольная пыль);
- внедрение нового оборудования (бесконусные засыпные аппараты, подвижные колошниковые плиты);
- внедрение АСУ доменной плавки и автоматического регулирования загрузки шихты.
Экономия кокса в доменном производстве (в натуре - в килограммах и процентах) показана в табл. 5.
Такая мера, как значительное повышение содержания железа в шихте, потребует коренной реконструкции и даже строительства новых обогатительных фабрик; увеличение температуры дутья - новых температуростойких огнеупоров; внедрение пылеуловительного топлива (ПУТ) - дорогостоящих установок для вдувания пыли - и ряда экологических мероприятий.

3.5. Сталеплавильное производство

Значительную экономию топлива в сталеплавильном производстве возможно получить за счет совершенствования структуры выплавки стали - замены мартеновского производства (вывод мартеновских печей) электросталеплавильным и конверторным. Удельный расход топлива на мартеновский процесс составляет 134 кг у.т./т, в то время как в конверторном - 8 - 15 кг у.т./т, в электроплавильном - 30 кг у.т./т, поскольку здесь топливо расходуется не на сам процесс, а только на сушку и разогрев сталеразливочных ковшей, изложниц и футеровки. Поэтому в сталеплавильном производстве удельных показателей экономии топлива нет, а учитывается суммарная экономия от вывода мартеновских печей. К основным мероприятиям экономии топлива в сталеплавильном производстве относится внедрение непрерывной разливки стали.
Внедрение машин непрерывного литья должно сопровождаться учетом следующих тенденций, сложившихся в мировой практике:
- перестраивание кристаллизатора;
- увеличение частоты качания кристаллизатора до 400 цикл./мин.;
- переход на воздушное и водовоздушное охлаждение под кристаллизатором;
- обеспечение нескольких точек разгиба и малой высоты машин;
- высокая степень автоматизации;
- экранирование затвердевшего слитка изоляционными панелями.
Кроме того, необходимо создавать новые агрегаты - машины непрерывного литья продукции, близкой по размерам к готовой продукции, среди них такие, как:
- литье тонких слябов толщиной 5 - 10 мм с деформацией слитка с жидким ядром;
- литье полос толщиной 5 - 10 мм на машинах с движущимся кристаллизатором.

3.6. Прокатное и трубопрокатное производство

Одним из основных направлений экономии топлива является производство непрерывнолитых слябов и заготовок, которое составило в 1990 г. 20,5 млн. т (или около 18% всего производства стали). При этом устраняется нагрев слитков в нагревательных колодцах.
Эффективными методами экономии топлива являются следующие новые технологии:
- оптимизация температурно-тепловых режимов работы нагревательных печей в зависимости от производительности стана, марочного состава стали и геометрии нагреваемых заготовок (15 кг у.т./т);
- герметизация печей, применение новых конструкций заслонок на окнах посада и выдачи (0,3 - 1,1 кг/т);
- сооружение экранирующих стенок в борове нагревательного колодца (0,5 кг/т);
- внедрение эффективной двухслойной изоляции подовых труб сроком службы не менее 2 лет (10 кг у.т./т);
- применение на трубах высоких "горячих" рейтеров и замена монолитной подины толкательных печей в томильной зоне на подовые трубы с рейтерами данной конструкции (3 кг у.т./т);
- использование новых систем отопления, таких как регенеративные горелочные блоки, позволяющие получить подогрев воздуха до температур 1000 - 1100 °C и снизить температуру уходящих газов до 170 - 250 °C, а также использование рекуперативных горелок с температурой подогрева воздуха до 200 °C (20 - 40 кг у.т./т);
- внедрение на печах и нагревательных колодцах металлических трубчатых и струйных рекуператоров с температурой подогрева воздуха не менее 600 °C (16 кг у.т./т);
- снижение температуры нагрева металла в зависимости от допустимых нагрузок на валки и допустимой жесткости клетей (13 - 15 кг у.т./т);
- нагрев в колодцах слитков с большим содержанием жидкой фазы, когда колодец используется не как нагревательное устройство, а как термостат (12 - 18 кг у.т./т);
- организация горячего и теплого посада заготовок в печи при любых возможных температурах;
- сжигание топлива с минимальным избытком воздуха (1,05), контроль за содержанием кислорода в продуктах сгорания (4 кг у.т./т);
- экранирование транспортных рольгангов теплоизоляционными панелями (3 кг у.т./т);
- внедрение контролируемой прокатки;
- внедрение АСУ тепловыми режимами работы нагревательных печей (3 кг у.т./т);
- создание совмещенных агрегатов МНЛЗ - печь - стан, транзитная прокатка (20 - 40 кг у.т./т);
- удлинение проходных печей за счет увеличения методической зоны (3 - 8 кг у.т./т).
Кроме рассмотренных выше энергосберегающих технологических мероприятий в основных производствах отрасли, потребляющих около 70% котельно-печного топлива в топливном балансе черной металлургии, экономию топлива (примерно 15 - 20%) можно получить за счет увеличения использования вторичных тепловых энергоресурсов путем сооружения теплоутилизационных установок (ТУУ) в каждом производстве отрасли и в результате коренной реконструкции и ввода нового теплоэнергетического оборудования, которое используется для выработки энергетической продукции (электроэнергии, сжатого воздуха, доменного дутья, теплоэнергии).

4. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ В РЕЗУЛЬТАТЕ ПРОВЕДЕННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

В табл. 5 приведены значения удельной экономии топлива (на 1 т продукции) или в процентах экономии от внедрения конкретного мероприятия.

Таблица 5

ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭКОНОМИЯ ТОПЛИВА
ПО ОСНОВНЫМ ВИДАМ ПРОИЗВОДСТВА И МЕРОПРИЯТИЯМ

┌───────────────────────────────────────────────┬─────────────────────────┐
│  Основные энергосберегающие технологические   │ Потенциальная экономия  │
│     процессы, оборудование и мероприятия      │   топлива (сокращение   │
│                                               │     удельных затрат)    │
├───────────────────────────────────────────────┼─────────────────────────┤
│           Производство агломерата             │                         │
│                                               │                         │
│ Увеличение высоты спекаемого слоя (с учетом   │2 - 5 кг у.т./т          │
│специфики производства)                        │                         │
│ Накатывание тонкоизмельченного твердого       │5 - 7%                   │
│топлива на гранулы окомкованной шихты          │                         │
│ Использование горячего воздуха после          │5 кг у.т./т              │
│охлаждения агломерата                          │                         │
│ Комбинированный нагрев шихты                  │2 кг у.т./т              │
│ Ввод извести в шихту взамен известняка        │1 кг у.т./т              │
│(на 10 кг известняка)                          │                         │
│ Реконструкция агломашины АКМ-312              │До 6 кг у.т./т           │
│                                               │                         │
│            Производство окатышей              │                         │
│                                               │                         │
│ Реконструкция обжиговых машин на современные  │8 - 10 кг у.т./т         │
│ОК-520                                         │                         │
│ Совершенствование технологии и тепловых схем  │3 - 10 кг у.т./т         │
│обжига окатышей                                │                         │
│ Увеличение степени рециркуляции газов из зоны │15 - 20% (всего          │
│охлаждения для целей сушки                     │потребления в процессе)  │
│ Увеличение высоты спекаемого слоя (с учетом   │4 - 5% (топлива на каждые│
│специфики производства)                        │100 мм увеличения толщины│
│                                               │слоя)                    │
│ Оптимизация грансостава, высоты слоя          │2 - 3 кг у.т./т          │
│и диаметра окатышей                            │                         │
│ Реализация систем подогрева на основе         │До 10% топлива           │
│инжекционных горелок                           │                         │
│ Реализация высокоинтенсивных режимов обжига   │До 3% топлива            │
│ Автоматизация управления технологическими     │До 3% топлива            │
│процессами                                     │                         │
│                                               │                         │
│         Коксохимическое производство          │                         │
│                                               │                         │
│ Реконструкция (вывод и ввод) коксовых батарей │10 кг у.т./т             │
│ Термическая подготовка шихты                  │5 кг у.т./т              │
│ Обеспечение оптимального соотношения "газ-    │1 - 1% (экономия кокса)  │
│воздух" в отопительной системе коксовых печей  │                         │
│                                               │                         │
│         Сталеплавильное производства          │                         │
│                                               │                         │
│ Замена мартеновского производства конвертерным│                         │
│и электросталеплавильным                       │                         │
│ Внедрение непрерывной разливки стали (с учетом│35 - 40 кг у.т./т        │
│увеличения выхода годного металла по сравнению │                         │
│с изложницами)                                 │                         │
│                                               │                         │
│            Доменное производство              │                         │
│                                               │                         │
│ Увеличение содержания железа и железорудной   │1,2%                     │
│части шихты (на 1%)                            │                         │
│ Увеличение доли окускованных материалов       │0,25%                    │
│в железорудной части шихты (на 1%)             │                         │
│ Снижение доли мелочи в агломерационной шихте  │0,5%                     │
│(на 1%)                                        │                         │
│ Повышение температуры дутья (на 10 °C)        │0,2%                     │
│ Повышение давления газа на колошнике          │0,3%                     │
│(на 0,01 МПа)                                  │                         │
│ Вывод сырых флюсов (на 10 кг извести)         │0,5%                     │
│ Снижение влажности дутья (на 10 г/куб. м)     │2,0%                     │
│ Частичная замена кокса (другими               │                         │
│энергоносителями) на:                          │                         │
│ природный газ (на 10 куб. м/т)                │1,8%                     │
│ пылеугольное топливо (на 10 кг/т)             │6,0 кг/т                 │
│ Применение бесконусных засыпных аппаратов     │2% на данной печи        │
│(БЗУ)                                          │                         │
│ Внедрение подвижных колошниковых плит         │5 - 7 кг/т на данной печи│
│для регулирования газового потока              │                         │
│ Внедрение радиально-распределительных колец   │3 - 5 кг/т на данной печи│
│ Утилизация тепла дымовых газов                │4 - 6 кг у.т./т          │
│воздухонагревателей                            │                         │
│ Автоматизации и оптимизация режима работы     │До 4% расхода            │
│доменных воздухонагревателей                   │отопительного газа       │
│                                               │                         │
│   Прокатное и трубопрокатное производства     │                         │
│                                               │                         │
│ Организация прямой прокатки непрерывнолитых   │40 кг у.т./т             │
│слябов                                         │                         │
│ Горячий всад с МНЛЗ в нагревательные печи     │30 - 40 кг у.т./т        │
│температурой не ниже 900 °C                    │                         │
│ Контролируемая прокатка                       │До 70 кг у.т./т          │
│ Снижение температуры нагрева металла на 30 °C │3 - 5 кг у.т./т          │
│ Горячий посад металла в нагревательные печи   │10 кг у.т./т             │
│листовых станов от обжимного стана             │                         │
│ Высокотемпературный подогрев воздуха          │4 - 5 кг у.т./т          │
│в рекуператорах (на каждые 100 °C повышения    │                         │
│температуры)                                   │                         │
│ Оптимизация режимов нагрева и термической     │10 - 12 кг у.т./т        │
│обработки металла, внедрение АСУ               │                         │
│ Применение высокоэффективной теплоизоляции    │2 - 4 кг у.т./т          │
│стен и сводов нагревательных печей             │                         │
│ То же, подовых труб                           │9 - 14 кг у.т./т         │
│ Замена толкательных печей на печи с шагающим  │15 - 20 кг у.т./т        │
│подом или с шагающими балками                  │                         │
└───────────────────────────────────────────────┴─────────────────────────┘

5. ПРОГНОЗИРУЕМЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ТОПЛИВНОГО БАЛАНСА ОТРАСЛИ С УЧЕТОМ НАМЕЧАЕМЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ

Совершенствование структуры металлургического производства, снижение объемов производства топливоемких видов продукции, внедрение реальных энергосберегающих процессов и оборудования позволяют сократить к 1995 г. потребление котельно-печного топлива в черной металлургии до 89,5 млн. т у.т. против 94,236 в 1991 г. (на 5%). Предполагаемый расход топлива на основные виды продукции в 1995 г. представлен в табл. 6.

Таблица 6

ПРЕДПОЛАГАЕМЫЙ РАСХОД ТОПЛИВА В 1995 Г. НА ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ПРОДУКЦИИ

┌──────────────────────────────────────┬──────────────────────────────────┐
│            Вид продукции             │          Расход топлива          │
│                                      ├─────────────────┬────────────────┤
│                                      │   тыс. т у.т.   │       %        │
├──────────────────────────────────────┼─────────────────┼────────────────┤
│Агломерат                             │3558,0           │4,0             │
│Окатыши                               │841,0            │0,9             │
│Чугун                                 │31293,0          │35,0            │
│Обогрев кауперов                      │4282,0           │4,8             │
│Обогрев коксовых батарей              │4370,0           │4,9             │
│Сталь мартеновская                    │5612,0           │6,3             │
│Сталь конвертерная                    │450,0            │0,5             │
│Электросталь                          │429,0            │0,5             │
│Прокат                                │8015,0           │8,9             │
│Трубы                                 │982,0            │1,1             │
│Энергонужды                           │18600,0          │20,8            │
│Прочие нужды                          │11068,0          │12,9            │
│Итого:                                │89500,0          │100,0           │
└──────────────────────────────────────┴─────────────────┴────────────────┘

Наибольшее снижение расхода топлива - 3,1 млн. т у.т. (кокса) - ожидается в доменном производстве в результате сокращения выплавки чугуна и внедрения ряда энергосберегающих мероприятий (технологий), влияющих на снижение удельного расхода кокса на 1 т чугуна. Снизится расход топлива в агломерационном производстве - на 0,7 млн. т у.т. (за счет сокращения объема производства и внедрения энергосберегающих мероприятий), в мартеновском производстве - на 0,3 млн. т у.т. (вследствие вывода мартеновских печей из эксплуатации) объем вывода и в прокатном производстве - на 0,35 млн. т у.т. (в результате внедрения энергосберегающих мероприятий).
К 1995 г. возрастет расход топлива на производство окатышей, труб, конвертерной стали и электростали.
В целом на перспективу, как и прежде, наиболее топливоемкими останутся: доменное производство, энергонужды и производство проката. Увеличится доля расхода топлива на прочие нужды: производство металлизованных окатышей, термообработку, производство извести, метизов.
От 2 до 5% сократится удельный расход топлива на основные виды продукции к 1995 г. по сравнению с 1990 г. Удельные расходы топлива на основные виды продукции отрасли в 1995 г. составят, кг у.т./т:
    Чугун                  570,0
    Агломерат              59,0
    Окатыши                25,8
    Сталь мартеновская     141,4 (увеличение удельного расхода топлива
                                 здесь явится следствием вывода двухванных
                                 агрегатов с малым расходом топлива)
    Прокат                 116,8
    Трубы стальные         65,0
    Обогрев кауперов       78,0
    Обогрев коксовых печей 92,4

При общем снижении расхода всего топлива к 1995 г. значительно сократится использование дефицитных видов топлива по сравнению с 1990 г.: мазута с 3,99 до 3,28 млн. т у.т.; коксовой продукции с 32,218 до 28,22 млн. т у.т. (в т.ч. кокса с 28,295 до 25,2 млн. т у.т.). Снизится также потребление доменного газа (с 12,3 до 11,05 млн. т у.т.) и коксового газа (с 9,427 до 8,3 млн. т у.т.) в связи с уменьшением их выхода в результате сокращения объемов производства чугуна и кокса. Абсолютное потребление природного газа также снизится примерно на 230 тыс. у.т., хотя доля его потребления в топливном балансе отрасли к 1995 г. увеличится до 39,2% против 35,4% в 1990 г.
К 1995 г. значительно возрастет потребление энергетического угля (на 38,0%), главным образом в связи с намечаемым объемом вдувания пылеугольного топлива в доменные печи.
Изменение структуры топливного баланса отрасли показано в табл. 7.

Таблица 7

СТРУКТУРА ТОПЛИВНОГО БАЛАНСА ЗА 1990 - 1995 ГГ.

┌───────────────────────────────┬─────────────────────────────────────────┐
│          Вид топлива          │ Объем потребления топлива, тыс. т у.т./%│
│                               ├─────────────────────┬───────────────────┤
│                               │       1990 г.       │      1995 г.      │
├───────────────────────────────┼─────────────────────┼───────────────────┤
│Уголь                          │2108,8/2,24          │2900/3,2           │
│Мазут                          │3991,7/4,24          │3280/3,7           │
│Природный газ                  │13379,7/35,42        │35130/39,2         │
│Доменный газ                   │12301,2/13,05        │11050/12,3         │
│Коксовый газ                   │9427,5/10,0          │8300/9,3           │
│Коксовая продукция             │32218,6/34,19        │28220/31,6         │
│ в т.ч.: кокс                  │28295,6/30,03        │25200/28,2         │
│ коксовая мелочь               │3514,3/3,73          │2770/3,1           │
│ коксик                        │408,7/0,43           │250/0,3            │
│Ферросплавный газ              │80,0/0,08            │88/0,1             │
│Конвертерный газ               │-                    │-                  │
│Промпродукт                    │322,1/0,34           │202/0,2            │
│Прочие виды топлива            │405,4/0,44           │330/0,4            │
│Всего потребность в топливе    │94235,8/100,0        │89500/100,0        │
└───────────────────────────────┴─────────────────────┴───────────────────┘

К 1995 г. более половины своей потребности в топливе отрасль должна покрывать, как и прежде, за счет собственных энергоресурсов.
По предварительным расчетам, экономия топлива в черной металлургии за период 1991 - 1995 гг. в результате внедрения реальных энергосберегающих технологий и оборудования в основных производствах отрасли может составить 4,3 млн т у.т. (5% суммарной потребности черной металлургии России в 1995 г.).

6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработанные удельные показатели экономии топлива на 1 т продукции при внедрении энергосберегающих мероприятий в основных производствах черной металлургии помогут потенциальным потребителям (эксплуатационникам и проектировщикам предприятий черной металлургии) при выборе новой энергосберегающей технологии и составлении плана мероприятий по энергосбережению на перспективу.
Для получения более полной картины ожидаемой экономии топлива в черной металлургии на перспективу необходимо продолжить работу с привлечением технологических институтов отрасли и разработать полную программу по энергосбережению в черной металлургии, указав металлургические предприятия, объем внедрения энергосберегающего мероприятия, получаемую экономию, необходимое оборудование и капитальные вложения для осуществления данного мероприятия. Необходимо выявить перспективные НИР и ОКР, которые должны быть проведены, чтобы обеспечить экономию топлива в черной металлургии.
В числе прочих предлагается провести работу по инвентаризации действующего теплотехнического оборудования.
Целесообразно развивать в рамках специальной программы работы по разработке стандартов на теплотехническое оборудование, регламентирующих нормативы расхода топлива и энергии, в частности, на:
- агломерационные машины;
- обжиговые машины для производства окатышей;
- коксовые батареи;
- нагревательные печи;
- термические печи;
- горелки.
Для проведения работ по стандартизации целесообразно шире привлечь отраслевые и подотраслевые проектные и научно-исследовательские организации.
Необходима разработка методик оценки технико-экономической эффективности предлагаемых мероприятий, разработка мер экономического стимулирования создания и внедрения ресурсосберегающих технологий в металлургии.

Приложение А

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И ПОКАЗАТЕЛИ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОПЛИВА В ОСНОВНЫХ ПРОИЗВОДСТВАХ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ ЗА РУБЕЖОМ

На эффективность использования топлива и энергии в черной металлургии зарубежных стран основное влияние оказывают следующие факторы:
- переход на энергосберегающие технологии;
- повышение производительности агрегатов и снижение материалоемкости продукции;
- повышение уровня организации производственных процессов;
- совершенствование энергетического оборудования для предприятий черной металлургии;
- снижение всех видов энергетических потерь и увеличение степени использования вторичных энергоресурсов.
1) Агломерационное производство
Снижение расхода топлива достигнуто за счет таких мер, как:
- подготовка шихты к спеканию: автоматизация операции усреднения, дозирования, укладки шихты (позволяет регулировать среднее содержание железа в пределах +/- 0,2% для кусковой руды и +/- 0,005% - для рудной мелочи), стабилизация основности агломерата (до 0,025%);
- ввод в шихту различных добавок (извести, конвертерного шлака) вместо известняка (экономит 3 - 5 кг топлива на 1 т агломерата);
- увеличение высоты слоя аглошихты до 500 - 700 мм (снижает расход топлива с 50 до 40 кг/т);
- комбинированный нагрев шихты теплом отходящих газов (рециркуляция 50% отходящих газов уменьшает расход коксика на 70%);
- замена коксовой мелочи другими видами топлива, например антрацитом;
- раздельное окомкование (позволяет снизить расход извести на 30 кг/т и топлива на 12 - 30%);
- раздельная подача топлива в два барабана-смесителя (сокращает расход коксика, увеличивает прочность гранул и производительность агрегата).
2) Производство окатышей
Снижению расхода топлива способствуют:
- применение крупных обжиговых машин с площадью спекания около 600 кв. м;
- увеличение высоты слоя окатышей до 500 мм (экономия топлива до 10%);
- интенсификация всех технологических процессов, включая сушку и охлаждение окатышей, и повышение степени рециркуляции газовых потоков;
- использование комбинированных установок, в которых для сушки окатышей используют часть газов зоны охлаждения (удельный расход тепла ниже на 18 - 20%, чем на обычных конвейерных машинах);
- совершенствование горелочных устройств с использованием высокотемпературного воздуха;
- применение доломитизированных и пористых окатышей (расход кокса снижается соответственно на 40 - 50 кг/т и 5 - 19 кг/т чугуна), а также окатышей с добавкой оливинов (экономия кокса 2 - 3 кг/т чугуна).
3) Доменное производство
Все страны уделяют большое внимание снижению расхода кокса на выплавку чугуна.
а) Улучшение качества шихтовых материалов (усреднение по химическому составу, сужение пределов крупности агломерата и кусковой руды, применение окатышей с высоким содержанием железа). Доменные печи Японии работают на железорудной шихте, содержащей фракции до 5 мм не выше 2 - 3%, доля окускованного сырья около 90%, а содержание железа в железорудной части шихты примерно 60%. С хорошими показателями работают доменные печи США и Канады, где значительную долю в шихте составляют окисленные окатыши (50 - 70%).
б) Широкое применение бесконусных загрузочных устройств (БЗУ) и подвижной брони колошника при конусных загрузочных устройствах способствовало лучшему распределению шихты по сечению доменной печи, увеличило использование восстановительной способности доменного газа и, следовательно, привело к снижению расхода кокса. По данным фирм ФРГ, экономия кокса составила 30 - 40 кг/т, в Японии - до 10 кг/т.
в) Повышение температуры доменного дутья. Оснащение доменных печей высокотемпературными воздухонагревателями позволяет повысить температуру дутья св. 1250 °C. (На заводах Японии она превышает 1300 °C).
г) Повышение давления газа на колошнике. Современные доменные печи рассчитаны на работу с давлением газа на колошнике более 2 атм., что экономит расход кокса. (В Японии доменные печи объемом 3000 куб. м и более работают с давлением 2 - 3 атм.).
д) Применение осушенного дутья позволяет не только снизить содержание влаги в дутье, но и поддерживать его на постоянном уровне. Опыт работы доменных печей Японии дал снижение расхода кокса на 7 - 10 кг/т чугуна при уменьшении влажности дутья на каждые 10 г/куб. м, а также снизил расход топлива в воздухонагревателях.
е) Применение заменителей кокса. В технологию доменного процесса прочно вошло вдувание в горн доменных печей различных видов топлива: газообразного, жидкого и твердого.
Природный газ: наибольшее распространение вдувание природного газа получило в США и Канаде (удельный расход достигает 50 - 70 куб. м на 1 т чугуна). Вдувание природного газа свыше 60 куб. м/т эффективно только с применением дутья, обогащенного кислородом.
Мазут: наиболее широкое применение вдувание мазута получило в свое время в Японии (40 - 60 кг/т). Однако в связи с повышением цен на мазут, начиная с 1979 г., доменные печи постепенно переводились на работу без вдувания мазута. В Западной Европе расход мазута составляет 90 кг/т при работе на богатой шихте и 110 - 130 кг/т при работе на бедной шихте. Применяется также вдувание водомазутной и водосмоляной эмульсии в количество до 130 кг/т. В ФРГ максимальный расход мазутобутановой смеси достиг 148 кг/т.
Пылеугольное топливо (ПУТ): уголь становится основным заменителем мазута в черной металлургии, особенно это характерно для Японии и ФРГ. Из 33 доменных печей Японии в 1990 г. 23 печи работали с вдуванием ПУТ (в среднем 47 кг/т). В Западной Европе половина всех доменных печей снабжена устройствами для вдувания ПУТ. В ФРГ использование ПУТ в доменном производстве впервые началось в 1985 г. На заводе в Хамборне фирмы "Тиссея" лучшее достижение - 130 кг ПУТ/т чугуна. Максимальное количество ПУТ в ФРГ составило 173 кг/т (на заводе в Швельгерне). В США до 1990 г. лишь одна металлургическая компания (фирма "Армко стил") применяла этот способ снижения расхода кокса, начиная еще с 1963 г. Ныне несколько компаний изучают возможности этого способа для своих предприятий. Кроме того, компания "Бетлихем стил" заключила соглашение с Министерством энергетики США о совместном финансировании (около 144 млн. долл.) исследований технологии вдувания ПУТ на двух доменных печах завода этой фирмы в Бернс Харборе (доля "Бетлихем стил" составит при этом 112,5 млн. долл.). Целью разработки является замена использования мазута и природного газа, вдуваемых в доменные печи, а также сокращение удельного расхода кокса путем вдувания ПУТ порядка 182 кг/т чугуна. Работы проводятся в течение 1991 - 1994 гг. Полученные результаты будут передаваться и другим металлургическим компаниям США.
4) Прокатное производство
Снижение энергозатрат в прокатном производстве и вопросы экономии энергии остаются важной проблемой для черной металлургии всех стран. Совершенствование энергопотребления идет по следующим направлениям:
- совершенствование нагревательных средств, обеспечивающих повышение эффективности использования топлива:
- создание технологических линий, обеспечивающих максимальное использование тепла металла предыдущих процессов;
- утилизация тепла продуктов сгорания и охлаждаемых элементов нагревательных устройств;
- увеличение доли непрерывнолитых заготовок.
а) Ввод МНЛЗ благодаря устранению операций нагрева слитков в нагревательных колодцах и их последующей обработке на обжимных станах позволил сократить энергетические затраты на 15%, удельный расход топлива на 20 кг/т. Эта энергосберегающая технология получила широкое распространение в разных странах. В Японии доля МНЛЗ выросла к 1990 г. до 94%, в ФРГ - до 91,3%, США - 67,1%. По оценке экспертов из металлургических и машиностроительных компаний, США достигнут 90%-ного уровня разливки стали на МНЛЗ не ранее 1994 г. или даже к 2000 г.
б) Нагревательные колодцы
За рубежом широко применяют наиболее современные рекуперативные колодцы с верхними горелками, которые компактны и характеризуются меньшими удельными затратами на 1 т металла. Экономия энергии складывается из многих составляющих:
- повышение температуры воздуха (в Японии до 700 °C, США - 550 °C), газа (коксодоменного) до 300 °C. В ФРГ - до 600 °C в кассетных рекуператорах системы "Вагнер-БИРО";
- повышение теплосодержания слитков при посаде в колодцы - посад слитков с жидкой сердцевиной (Япония, США, ФРГ), сокращение пребывания слитков на раздаточных тележках и футеровка тележек;
- увеличение площади загрузки колодца (Япония, до 43%);
- снижение содержания кислорода в отходящих газах с 1,5 до 0,5% путем применения специальных газоанализаторов на кислород (США, Япония);
- снижение температуры колодца (с 1300 до 1250 °C) при выдаче слитков, регулирование режима нагрева слитков.
в) Нагревательные печи:
- создание высокопроизводительных и экономичных печей: печи с шагающим подом и шагающими балками, взамен устаревших методических печей (США, Япония);
- создание нового типа изоляции на опорной системе - двойной изоляции с использованием в качестве первого слоя керамического волокна, а в качестве второго - бетона огнеупорностью 1600 °C (Япония), а также использование для футеровки печей пластичных масс вместо штучных огнеупоров (США, Японии, ФРГ, Великобритания). Экономия топлива 20%;
- оптимизации нагрева металла, снижение температуры нагрева слябов и заготовок. Экономия 10% (на пятизонных печах в Японии и толкательных печах в Великобритании);
- увеличение температуры подогрева воздуха до 400 - 600 °C в рекуператорах новой конструкции (ФРГ, США, Великобритания).
г) Термические печи:
- создание новых горелочных устройств с системой регулирования;
- применение печей с более удлиненной подогревательной зоной;
- применение футеровки из керамического волокна, создание новых уплотнений печей и заслонок;
- оптимизации режимов работы печей, использование ЭВМ.
д) Прямая прокатка и прокатка с горячим всадом бездефектных катаных и непрерывнолитых горячих слябов:
- прямая прокатка применяется от МНЛЗ (первой страной была Япония). Чтобы сохранить температуру сляба не менее 90 °C, применяют тепловые экраны или теплоизоляционные крышки на подводящих рольгангах, устройства для подогрева кромок слябов, используют индукционные нагреватели либо томильные печи для гомогенизации структуры металла и подогрева, закрытые туннели для транспортирования слябов;
- при прокатке с промежуточным подогревом (горячим всадом) используют как катаные, так и непрерывнолитые слябы. При транспортировании на значительные расстояния применяют специальные тележки с термоизоляцией. По такому способу работают заводы Японии, США, Канады.
е) Совмещенные и непрерывные процессы в прокатном производстве:
- совмещение процессов прокатки и термоупрочнения в одной агрегатной линии;
- совмещение процессов холодной прокатки, отжига, термообработки и отделки в одной линии.
ж) До конца 90-х годов основным направлением деятельности зарубежных металлургических компаний будет стремление к повышению качества металла и сохранение (либо расширение) рынка потребления стального проката при одновременном снижении издержек производства. В черной металлургии ФРГ возможности повышения эффективности энергопотребления (то есть снижения удельных затрат топлива и энергии) в основных производствах отрасли считаются практически исчерпанными. Поэтому в 90-х годах усилился интерес крупных компаний к освоению нетрадиционных способов: бескоксовой выплавки чугуна и непрерывных процессов типа "руда-сталь", а также к непрерывной отливке тонких (<= 50 мм) слябов и полос. С этими технологиями связывают, в частности, возможность решения стоящих перед черной металлургией экологических проблем, а не только снижение энергоемкости.

Приложение Б

ПЕРЕЧЕНЬ
ДЕЙСТВУЮЩИХ СТАНДАРТОВ НА МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, РЕГЛАМЕНТИРУЮЩИХ НОРМАТИВЫ РАСХОДА ЭНЕРГИИ

ГОСТ 27727-88      Печи индукционные тигельные сетевой частоты для выплавки
                   чугуна для литья. Нормативы расхода энергии
ГОСТ 27729-88      Печи дуговые сталеплавильные. Нормативы расхода энергии
ГОСТ 27881-88      Печи с шагающим подом и печи с шагающими балками для
                   нагрева черных металлов. Удельные расходы энергии
ГОСТ 27882-88      Печи толкательные и печи с вращающимся подом для нагрева
                   черных металлов. Удельные расходы энергии
ГОСТ 28542-90      Печи протяжные для нагрева стальной полосы.
                   Показатели энергопотребления

Разместить в сети:

Наиболее читаемые

Распоряжение Мособлкомцен от 15.09.2015 N 115-Р
Об установлении тарифов в сфере теплоснабжения