Потенциальные возможности энергосбережения в черной металлургии

Из среднезатратных мероприятий по ряду других производств черной металлургии приведем здесь следующие.

Коксохимическое производство. Термическая подготовка угольной шихты. Угольная шихта предварительно нагревается до 150-200°С. Для нагрева следует шире использовать отходящие газы установок сухого тушения кокса или раскаленный кокс, выдаваемый из коксо­вых печей. Термоподготовка шихты позволяет увеличить произво­дительность коксовых батарей и снизить расходы тепловой энергии. Автоматизация системы управления процессом горения топлива при отоплении коксовых печей дает экономию энергии 42 МДж теплоты на 1 т кокса. Более широкое применение установок сухого тушения кокса и получаемой при этом теплоты для производства пара энерге­тических параметров. Использование теплоты отходящих от бата­рей дымовых газов для нагрева воды, отопления и других коммуналь­но-бытовых целей.

Прокатное и трубное производство. Повышение температуры слит­ков, подаваемых в нагревательные колодцы, до 800-830°С и увеличе­ние доли горячего посада до 90-98% сокращает расход топлива на 4-5 кг на тонну проката. Подача горячего металла в методические печи транзитом от обжимных заготовочных станов уменьшает расход топ­лива на 15-60% относительно расхода при холодном посаде. До 15-20% теплоты, подаваемой в печь с топливом, отводится системой ох­лаждения конструктивных элементов печи. Около 90% теплоты, воспринимаемой охлаждаемыми элементами печи, приходится на долю подовых труб (балок). Применение испарительного охлажде­ния позволяет практически полностью утилизировать эту теплоту. Количество теплоты, воспринимаемой подовыми трубами, может быть сокращено за счет их теплоизоляции и уменьшения площади обогреваемой поверхности. Достичь этого можно путем увеличения шага между трубами. При оптимальном уменьшении площади по­верхности подовых труб снижение удельного расхода топлива на на­грев металла достигает 10%. Термоизоляция подовых труб, выпол­няемая из огнеупорных волокнистых материалов, позволяет сократить расход топлива на 18-25% и повысить производительность печи на 15%.

Температура отходящих газов нагревательных печей достигает 900-1000°С, причем 40-60% теплоты, выделяемой при сгорании топ­лива, отводится с продуктами сгорания. Для утилизации этой тепло­ты следует применять нагрев отводящими газами подводимого воз духа для сжигания топлива, нагрев газового топлива, предваритель­ный нагрев металла, загружаемого в печь. При подогреве металла отходящими газами расход топлива может быть сокращен на 15%. Нагрев воздуха, подаваемого в печь, отходящими газами на 100°С дает экономию топлива 4-5 кг/т проката. Оптимизация работы пе­чей с использованием автоматики позволяет снизить расход топлива на 15-20 кг/т. Внедрение технологии нагрева слитков в нагреватель­ных колодцах слябингов с отоплением из центра пода с импульсной подачей топлива сокращает расход топлива на 13-16%. Установка теплообменников для утилизации тепла на выходе из радиантных труб повышает степень использования топлива на 25-30%.

Приме­нение рекуператоров для использования теплоты после колпаковых печей снижает расход топлива на 16-20%. Физическая теплота отхо­дящих газов нагревательных печей и колодцев должна использоваться для выработки пара в котлах-утилизаторах.

Огнеупорное производство. Замена печей устаревших конструкций (кольцевых, газокамерных, периодических) современными рекуперативно-обжиговыми агрегатами (туннельными, вращающимися, шахтными печами) позволяет сократить расход топлива с 370 до 240 кг/т. Совер­шенствование горелочных устройств печей уменьшает расход топлива на 5-10%. Применение кислорода при сжигании топлива во вращаю­щихся печах снижает расход топлива на 30-35%. Использование отхо­дящих газов для подогрева кусковых материалов дает снижение расхо­да топлива на 10-20%. Утилизация теплоты в котлах-утилизаторах и водяных экономайзерах уменьшает расход топлива на 10-30%.

Цветная металлургия. В свинцовом и медно-цинковом производ­стве применение кивцетной плавки приводит к снижению удельных расходов топлива на 20-50%. При внедрении автогенной плавки медно-никелевого сырья в агрегате непрерывного действия удельный расход электроэнергии снижается более чем в 2 раза. Бездиафрагменные электролизеры уменьшают удельный расход электроэнергии при получении магния на 8-10%, а закрытые рудно-термические печи (с оптимизацией режимов плавки в ней) — на 5-7%. Для снижения рас­ходов органического топлива целесообразно повысить долю плавки в электропечах взамен плавки в шахтных и отражательных печах, на которые в настоящее время приходится соответственно 15-25 и 40-50% общего производства. В производстве алюминия переход на элек­тролизеры с обожженными анодами обеспечивает снижение удель­ного расхода электроэнергии на 5-7%.

Один из крупных потребителей тепловой энергии в цветной ме­таллургии - производство глинозема. Для снижения расхода энерго­ресурсов в этом производстве рекомендуются следующие мероприя­тия: перевод печей спекания и кальцинирования на сжигание природного газа, внедрение рекуперативных холодильников (циклон­ного или «кипящего» слоя), повышение степени регенерации тепло­вой энергии в автоплавильных установках выщелачивания и обескремнивания, увеличение кратности использования пара в выпарных батареях, внедрение водоподогревателей контактного типа. Выпол­нение этих мероприятий позволит снизить удельные расходы топли­ва на 20-25% и тепловой энергии в 1,5-2 раза.

До 10% расходов энергоресурсов можно снизить за счет автома­тизации технологических процессов с помощью ЭВМ.

Ниже приведены средние удельные расходы электроэнергии (кВт ч/т) на некоторые виды продукции предприятий цветной ме­таллургии: