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钢铁行业的创新案例介绍行业内的技术创新和产品研发成果钢铁行业一直以来都是现代工业的重要支撑部门，随着科技的进步和全球竞争的日益激烈，钢铁企业必须不断努力寻找技术创新和产品研发的突破口，以确保行业的可持续发展。
本文将介绍钢铁行业内一些成功的创新案例，这些案例涵盖了技术创新、产品研发以及行业转型等方面的成果，并探讨了其对行业发展的积极影响。
一、技术创新1. 新型高效节能高炉技术钢铁行业的高炉是钢铁生产的重要设备，传统高炉存在能源消耗大、污染物排放高等问题。
某钢铁企业引入了新型高效节能高炉技术，通过在高炉炼铁过程中使用新型燃烧器、废气余热回收装置等，有效降低了能源消耗和污染物排放，提高了炼钢效率和资源利用率。
2. 智能制造与大数据应用某钢铁企业通过智能制造和大数据应用，实现了钢铁生产过程的自动化和数字化。
他们引入了现代化的生产线设备和自动控制系统，通过实时监测和数据分析，优化了生产管理和工艺流程，提高了生产效率和产品质量。
3. 清洁炼钢技术传统的炼钢过程中会产生大量的二氧化碳等温室气体，对环境造成严重的污染。
为了解决这一问题，某钢铁企业发展了清洁炼钢技术，采用了先进的碳捕集和储存技术，将二氧化碳等有害气体进行有效处理和利用，降低了环境污染，提高了钢铁生产的可持续性。
二、产品研发1. 高性能特种钢材研发某钢铁企业针对特定需求，积极研发高性能特种钢材。
通过优化合金配方和热处理工艺，他们成功开发了一系列满足航空航天、汽车、能源等行业需求的高强度、高韧性的特种钢材，填补了国内相关领域的空白，提升了国内钢材产品的竞争力。
2. 环保型钢材研发为了适应社会对绿色环保的要求，某钢铁企业投入大量资源进行环保型钢材研发。
他们采用了新型的冶炼工艺和成分调整技术，成功研制出低含铅、低含污染物的环保型钢材，为解决环境问题做出了积极贡献。
3. 新型钢铁产品应用某钢铁企业积极开拓新的市场，发展出适应不同领域需求的新型钢铁产品应用。
高炉煤气余压透平发电装置（TRT）是利用高炉的副产品——高炉煤气具有的压力能及热能，使煤气通过透平膨胀机做功，将其转化为机械能，驱动发电机发电的一种二次能量回收装置。
如采取干法煤气除尘技术，可使发电量增加30％左右。
采用TRT装置，吨铁发电量平均在20～40kWh，经济效益可观，是炼铁工序重大节能项目。
高炉煤气余压透平发电装置特点：1）产生新的能量：利用高炉产生的煤气余热、余压，不消耗煤气也不降低煤气品质。
2）环保：在透平工作过程中，煤气通过透平机组，替代减压阀组，减少气流噪音。
3）净化煤气：煤气流经透平机组时由于离心作用以及压力降低，煤气中的粉尘在透平机体内沉积。
4）提高高炉产量：煤气流经透平时，其流量、压力是经过透平静叶角度无级调节改变的，可以随时控制煤气压力在一个很小的波动范围内，使得炉顶压力相对稳定，提高高炉利用系数从而提高高炉产量。
高炉炉顶煤气压力在大于0.08MPa时，采用压差发电技术是可行的。
但是，压力在0.08MPa时，所发出的电量与设备自身消耗电量相等，故要求煤气压力要大于0.08MPa时才有收益。
压力大于0.12MPa 时，经济上是合理的。
煤气压力越高，效益越大。
高炉炉顶煤气压力大于0.15MPa的高炉应当积极采用煤气压差发电技术。
TRT装置在1000m3高炉上的普及率不到60％。
目前，我国380立方米以上容积的高炉有300多座，1000立方米以上容积的高炉有109座。
全国现有130多套TRT设备在运行，约有80座高炉准备增添TRT设备，仍有一部分高炉没有使用TRT技术装备。
所以说，TRT
技术装备还应大力推广。
高炉BPRT装置节能技术BPRT装置是一种节能环保装置，它是把以往高炉减压阀组白白浪费掉的煤气余压余热能量加以利用，使其通过煤气透平转化为机械能，并将回收的能量直接作为旋转机械能补充在轴系上，避免能量转换的损失，使驱动鼓风机的电机降低电流而节能。
主要科技内容：BPRT机组将煤气透平和高炉鼓风机作为同一系统来设计，使TRT原有的庞大系统简化合并，取消发电机及发配电系统，合并自控系统，润滑油系统，动力油系统等，并将回收的能量直接作为旋转机械能补充在轴系上，避免能量转换的损失，使驱动高炉鼓风机的电机降低电流而节能。
电动机与透平机间用离合器联接，透平转速升到3000r/min时离合器自动啮合，与电机一起驱动轴流压缩机。
当透平机自身有故障时，透平转速降到2900r/min时离合器自动脱开，不影响轴流压缩机向高炉正常送风。
陕鼓集团已将此技术应用于为安阳永兴450m3高炉配套的BPRT机组中，填补了国内外空白，为世界首创。
技术经济指标：TRT回收功率：2465 kW；年回收能量：2465 kW X8000 h=1972 kW h；折合电费：1972 ×0.5元/ kW h=986 万元；透平主体部分投资：610万元；主体设备投资回收期：1年。
这样的测算不含用户高炉生产所取得的经济效益在内。
该同轴机组的研制成功，不仅结束了我国国内没有独立开发同轴机组的历史，填补了国内外空白，同时，在中国较大的冶金行业，回收煤气能量的同轴机组，应用有非常广阔的前景，不仅有效解决了煤气环保问题，同时取得了良好的回收效益。
高炉煤气余压透平发电装置（TRT）是利用高炉炉顶的余压，把煤气导入透平膨胀做功，驱动发电机发电的能量回收装置。
TRT装置可回收高炉鼓风机能量的30%～50%，降低炼铁能耗，同时还能净化煤气，降低管网噪音污染。
随着节能意识的增强，钢铁企业高炉上马TRT项目的热情越来越高，我国自主开发研制TRT设备的技术水平也不断提高。
钢铁产业节能减排的工作重点是在炼铁系统。
由于炼铁系统的能耗占钢铁联合企业总能耗的70%左右。
节能减排的工作思路是:首先要抓好减量化用能,体现出节能要从源头抓起;其次是要进步能源利用效率;第三是进步二次能源回收利用水平。
降低高炉炼铁燃料比就是体现出企业节能工作是要从源头抓起,对企业的节能工作是有着重大意义。
1.降低炼铁燃料比是进步高炉利用系数的正确途径炼铁学理论上是:高炉利用系数=冶炼强度÷燃料比。
也就是说,进步利用系数有两个办法。
一个是进步冶炼强度,另一个是降低燃料比。
我国中小高炉实现高利用系数主要是采用进步冶炼强度的办法。
采用配备大风机,大风量操纵高炉,进行高冶炼强度生产,来实现高利用系数。
这种做法就带来高炉的能耗高,不符合钢铁产业要节能降耗的工作思路,应当予以纠正。
目前大型高炉吨铁所消耗的风量在1200m3以下,宝钢为950m3左右。
而一些小高炉的吨铁风耗是在1400m3左右,甚至有大于1500m3的现象。
燃烧1kg标准煤要2.5m3的风,鼓风机产生1m3风要消耗0.85kg标准煤。
大风量,高冶炼强度操纵的高炉,燃料比就要升高。
所以说小高炉的燃料比要比大高炉高30~50kga。
钢铁产业要实现"十一五"期间GDP能耗要降低20%,主要工作方向就是要在降低炼铁燃料比上下功夫!由于高炉炼铁工序的能耗要占联合企业总能耗的50%左右。
2.高炉炼铁燃料比的现状国际先进水平的炼铁燃料比是在500kg/t以下,领先水平是在450kg/t左右。
2007年我国重点钢铁企业高炉炉炼铁的燃料比为529kg/t,首钢为464kg /t,宝钢为484kg/t,太钢为491kg/t,武钢为488kg/t,鞍钢为500kg/t,最高的企业达到673 kg/t。
这说明,我国已把握了先进的高炉炼铁技术,但是炼铁企业发展不平衡,尚有较大的节能潜力。
高炉炼铁的燃料比是:进炉焦比+喷煤比+小块焦比。
喷煤比是不计算量换比。
旬jj枝术TECHNOLOGY
CISDI-高效低耗特大型高炉关键技术
针对特大型高炉实现稳定高效低耗所面临的重大技术难题,经过20余年自主创新,首创了4000m3以上特大型高炉高效低耗的工艺理论及设计体系，建立了采用炉腹煤气量指数核心理论指导高效、彳氐耗高炉设计的体系。
包括高炉内型设计、炉型构造、配套系统能力设计等，为特大型高炉取得高效低耗的生产指标提供了设计保障。
▲创建了炉腹煤气量指数的工艺理论；
▲创建了完善的特大型高炉设计体系；
▲自主创新开发了核心装备技术；
▲开发了实现高效低耗的智能控制技术。
▲”高效低耗特大型高炉关键技术及应用”获国家科技进步奖二等奖；
▲形成专著3部、国家标准2部,获得发明专利19件、实用新型专利67件、软件著作权1项，发表论文156篇;
▲该成果已推广到国内外21座4000m3以上特大型高炉，带动全行业节能1570万吨，CO?减排4440万吨，产生了巨大的经济效益和社会效益,引领了我国冶金工业节能减排
和资源集约化利用，促进了中国钢铁技术走向世界。
炼铁技术。
科技成果——高炉鼓风除湿节能技术适用范围钢铁行业行业现状炼铁工序是我国钢铁工业节能的重要环节，重点钢铁企业入炉焦比低于390kg/tFe，但一些中小钢铁企业入炉焦比较高，有的甚至达到488kg/tFe，燃料比在560kg/tFe左右。
目前该技术可实现节能量38万tce/a，减排约100万tCO2/a。
成果简介1、技术原理采用冷凝法除湿，入热风炉的空气采用脱湿技术工艺，将进入鼓风机之前的湿空气先行预冷，接着将预冷后的湿空气通过表冷器冷却，使其温度降低到空气含湿量对应的饱和温度以下，湿空气中的多余饱和量的水分凝结析出，再经过除水器排出，使空气中含水量降低。
2、关键技术采用冷凝方式在热交换器中将空气降温，使之低于露点，除去饱和水。
其特点为：（1）采用制冷剂直接蒸发冷却空气，效率高，可增加鼓风质量流量5%-15%，或保持不变（13.8%），减少鼓风机轴功率5%-15%；（2）脱湿装置双层布置，设备紧凑，管道短，占地少；（3）完全清除吸入空气中残存灰尘，解决了风机叶片、叶轮磨损问题，出口气体含尘量1mg/m3。
3、工艺流程高炉鼓风除湿系统工艺流程见图1。
图1 高炉鼓风除湿系统工艺流程图主要技术指标高炉鼓风含湿量每降低1g/m3，综合焦比降低0.7kg/tFe，折合0.68kgce/tFe；高炉鼓风含湿量每降低1g/m³，增加喷煤2.23kg/tFe；高炉鼓风含湿量每降低1g/m3，由于高炉顺行增加产能约0.1%-0.5%。
典型案例典型用户：秦皇岛首秦金属材料有限公司、江苏永联钢铁集团有限公司1、秦皇岛首秦金属材料有限公司主要技改内容：对2#、3#高炉鼓风机组进行改造，安装高炉鼓风除湿设备，对高炉鼓风进行制冷除湿。
节能技改投资额3000万元，建设期6个月。
年节能14000tce，取得节能经济效益1500万-2000万元，投资回收期2年。
2、江苏永联钢铁集团有限公司主要技改内容：对1-7#高炉鼓风机组进行改造，安装高炉鼓风除湿设备，对高炉鼓风进行制冷除湿。
