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影响吨碳板加工能耗的因素
 
产品名称:影响吨碳板加工能耗的因素

产品编号:205932-424

产品型号:影响吨碳板加工能耗的因素

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更新时间:2014.04.18

出品单位:45钢_S45C_碳钢板_碳板切割_碳板零割_碳板加工_模具钢零割★无锡佳商特★


   产品详细介绍
影响吨碳板加工能耗的因素

影响吨碳板加工能耗的因素

下一个钢板切割工件:碳板加工冶炼过程中的尾气来源、特点与徘放标准

影响吨碳板加工能耗的因素 A铁碳板加工比 铁碳板加工比是生产It碳板加工所耗铁水量与碳板加工水量的比值。“铁碳板加工比”是影响吨碳板加工能耗的重要因素,因为卨炉炼铁的能耗在碳板加工铁生产过程中所占比例最大,铁碳板加工比低就意味着炼碳板加工使用铁 水的童少而使用废碳板加工的量多。2005年,全世界(除中国以外)铁碳板加工比是0.567。日本的铁碳板加工比是0.738,美国是0.392,德国是0.649,欧盟25国是0.574。铁碳板加工比升高0.1,会使吨碳板加工综合能耗(标煤)上升20kg/t左右。目前,我国铁碳板加工比同世界平均水平相比要高出0.373,与日本相比要髙出0.112;因此,我国吨碳板加工综合能耗因铁碳板加工比一项要髙出世界平均水平74.6kg/t,比日本要高出22.6kg/t。由于我国碳板加工铁需求量大,社会积蓄的废碳板加工量少,短期内降低铁碳板加工比还不现实。大量使用废碳板加工也会使碳板加工材质量下降,在利用废碳板加工生产高质量碳板加工材方面还需要开发相应的技术。我国铸造生铁产量也大,而日本则大量进口生铁。 B电炉碳板加工比例 据统计,2003年以来,我国电炉碳板加工比例在逐年下降,而且全国重点碳板加工铁企业电炉碳板加工比例是低于全国的比例,详见表8-4。2000年国际电炉碳板加工比例平均值是33.7%。2007年国际电炉碳板加工比例为30.9%,韩国为46.5%,美国为58.9%,德国为30.9%,日本为25.8%,巴西为23.9%,独联体为19.9%,而我国为11.93%,与国外比差20%左右,致使我国能耗(标煤)高约60kg/t。 表8-4近年来我国电炉碳板加工比例 年份 2003 2004 2005 2006 2007 2008 电炉碳板加工产量 全国 3905.8 4167.15 4179.0 4420.2 5842.87 /万t 重点企业 2916.8 3333.41 3327.46 3384.24 3382.05 全国碳板加工产鐘: 全国 22234 28291 35578.9 42102.36 48971.23 50048.8 /万t 重点企业 18580.5 23717.87 28392.7 34947.58 40413.24 39209.38 电炉碳板加工比例 全国 17.56 15.17 11.75 10.50 11.93 /% 電点企业 15.69 14.27 11.72 9.68 9.61 碳板加工铁工业采用长流程生产碳板加工,就应有烧结、球团、焦化、高炉炼铁工序。而采用短流程,就只有电炉工序。以2007年全国重点碳板加工铁企业各工序能耗均处稳定状况条件下来进行计算,生产工艺是长流程时,从矿石到生产It转炉碳板加工的所需能耗(标煤)计算结果为574.51kg/t02007年我国重点碳板加工铁企业电炉工序能耗(标煤)为80.74kg/t,而电炉使用铁水比例为416kg/t。416kg/t热铁水要消耗炼铁系统能耗(标煤)为568.Wkg/txO.MGs236.36kg/t0所以,我国电炉工序的冶炼It碳板加工的实际能耗(标煤)为:236.36+80.74=317.10kg/to因此我国电炉使用铁水的情况下,电炉冶炼工艺要比转炉工艺的能耗(包括炼铁系统)低574.5〖-3n.10=257.41kg/t。如果电炉完全使用废碳板加工进行冶炼,就不存在炼铁系统的能源消耗。但相应的电能消耗要增加。 C能源结构 世界主要产碳板加工国家碳板加工铁工业能源结构见表8-5。 表8-5世界主要产碳板加工国家碳板加工铁0:业能源结构 (%) 国别 煤炭 石油 天然气 电力 曰本 56.40 19.90 0 23.70 德国 55.80 20.70 8.20 15.30 美国 60.00 7.00 17.00 16.00 屮国 69.90 3.20 0.50 26.40   8.1概论 从表8-5中可看出’我国碳板加工铁工业能源结构中煤炭和电力比例最高。煤炭在应用过程中的能源转化效率和能源使用效率比石油和天然气要低,仅此一项,中国碳板加工铁工业的能耗要比工业发达国家的能耗(标煤)要高15〜20kg/t。 我国碳板加工铁工业所用煤炭的质量也要比工业发达国家差。2008年我国重点碳板加工铁企业焦炭的灰分达13.03%,美国和西欧所用的焦炭灰分一般在10%左右。仅灰分一项,对高炉炼铁燃料比的影响要在24kg/t左右,约影响吨碳板加工综合能耗(标煤)23.31kg/t。 日本和韩国碳板加工铁工业购买煤炭,要求发热值在30961.6J以上。我国规定标准煤的发热值为29288.0J。因此,对煤炭质M要求不一样,就会使能耗高出5.7%。2005年,我国将电力折标煤系数从0.404kg/kW.h调整为0.1229kg/kW.h,电力的能耗下降69.57%,进而严重地影响了我国碳板加工铁工业总用能水平的考核。以吨碳板加工综合能耗来分析,按能源结构中用电比例为26.40%计算,就会使吨碳板加工综合能耗值下降18_36%。因此造成2007年各工序能耗值与2005年相比全面下降。这种下降使历史数据不可比。日本碳板加工铁工业电力折标煤系数在0.357kg/kW•h,西欧碳板加工铁企业是在0.320kg/kW•h左右。我国调整电力折标煤系数之后,造成统计基准的变化,使我国碳板加工铁工业能耗与国外失去可比性。 我国目前执行的电力折标煤系数0.1229kg/kW•h是1kg标准煤的发热值与lkW•h电能的理论比值。实际上煤的发热量在转换为电能的时候受到热力学第二定律的限制,其能源转换效率是有限的。我国火力发电的平均标准煤耗(标煤)量为0.4kg/kW•h,按我国当前电力行业供电煤耗的先进水平计算,供电标准煤耗(标煤)为0.2909k#kW•h。理论的电力折算系数0.1229kg与目前最先进技术水平的供电标准煤0.2909kg相差很大。 D技术装备水平 冶金技术装备是向大型化、高效化、自动化、连续化、紧凑化、长寿化和生产过程环境友好方向发展。目前,我国冶金技术装备总体水平偏低,达到国际水平的约占1/3左右,有20%左右应属淘汰之列;装备的平均容童偏小,而小容量装备的工序能耗是高于大容量装备的。 (1) 小高炉的能耗要卨于大高炉SO~90kg/t。鼓风机每产生lin3风,要消耗(标煤)0.085kg/t的能量。4_m3级高炉的风耗在950mVt左右。小高炉吨铁风耗在UOOm3以上,中小高炉一般是采用大风机、大风量,进行高强度冶炼,来获得高利用系数,导致吨铁kfi偏高。应采取降低燃料比的操作方针来实现高利用系数。太碳板加工、宝碳板加工、首碳板加工、武碳板加工等企业的高炉燃料比在S0014#1以下,而高炉利用系数可在2.5t/(m3.d)左右,吨铁风量是在930~1100mVt,这是一种科学的高炉操作方针。 小高炉炉顶压力一般在lOOkPa以下,而大高炉顶压在235kPa左右,相差135kPa。炉 顶压力提高lOkPa可降燃料比0_3%~0.5%,相当于l.l5kg/t左右能耗(标煤)。相差135kPa的小高炉炉顶压力,会使炼铁能耗(标煤)上升15.578kg/t。 小高炉的生铁含Si量一般在0.8%左右,而大高炉一般是在0.4%左右。生铁含Si下 降0.1%,可使高炉焦比下降4kg/t,相当于4kg/t能耗(标煤)。 小高炉煤气中C02含量在18%左右,大髙炉在22%-24.5%。CC^含量升髙0.5%,可降工序能耗(标煤)小高炉比大高炉CO:含量约低4%,造成能耗(标煤) 髙24kg/t。 高炉冷却设备和炉体散热占高炉总支出热量的6.96%。小高炉单位容积的比表面积肯  定要比大高炉要大。从节能减排和降低炼铁成本的角度出发,应当向高炉大型化努力。 (2) 小转炉煤气和蒸汽回收装置配置不齐全,或回收量少,使二次能源丢失。大转炉可回收煤气100m3/t’蒸汽50kg/t,可回收28_5kg/t左右的二次能源,实现转炉负能炼碳板加工我国小于20t以下的转炉,一般没有煤气和蒸汽回收装置。 (3) 生产流程连续化、紧凑化可节能。炼碳板加工厂不设混铁炉,铁水直接去炼碳板加工,可使铁^物理热损失减少。碳板加工坯进行热送热装,进行直接轧制,可实现轧碳板加工节能30%以上。生产流程连续化、紧凑化可减少物流过程中的损失,有间接节能的效果。 E碳板加工材产品的技术含量 高技术含量产品比例较高的企业,碳板加工材加工有热乳、冷轧、涂镀层等工艺。这些企业的吨碳板加工综合能耗一般要高于只生产普通螺纹碳板加工的企业。 8.1.2我国碳板加工铁工业能耗现状 “十五”期间,全国重点碳板加工铁企业吨碳板加工综合能耗(标煤)从920kg/t,降到2005年的747kg/t,下降了20.3%。2008年为629.03kg/t,这里有电力折标煤系数从0.404kg/kW•h调整为0.1229kg/kW•h的因素影响。但主要是我国碳板加工铁界全体员工努力奋斗的结果。“十五”期间,我国碳板加工铁工业万元增加值能耗(标煤)从2000年13.911下降到2005年的6.84t,下降了51.04%。这里包含了我国碳板加工铁工业节能的成就,也包括了我国碳板加工铁工业生产结构,技术装备结构和产品结构等方面所取得的成就。宝碳板加工、武碳板加工、鞍碳板加工、首碳板加工,太碳板加工等一批碳板加工铁企业的单位能耗指标已达到或接近国际先进水平。如2008年太碳板加工高炉燃料比为469kg/t,工序能耗(标煤)为363.85kg/t,转炉工序能耗(标煤)为-12.95kg/t;首碳板加工转炉工序能耗为-12.45kg/t,武碳板加工转炉工序能耗(标煤)为-10.67kg/i;鞍碳板加工焦化工序能耗(标煤)为92.15kg/t。中国碳板加工铁工业生产技术进步取得f巨大进展。2000年以来我闰重点碳板加工铁企业能耗情况见表8-6。 表8-6重点碳板加工铁企业能耗(标煤)情况 (kg/t) 年份 吨碳板加工综合能耗 吨碳板加工可比能耗 烧结 球团 焦化 炼铁 转炉 电炉 轧.碳板加工 2000 920 781 68.90 160.20 466.07 28.88 265.59 117.95 2005 876 714 64.83 39.96 142.21 456.29 36.34 201.02 88.52 2007 628.23 614.34 55.47 30.12 126.89 428.28 6.32 80.94 59.52 2008 629.93 609.61 55.49 30.29 119.97 427.72 5.74 81.52 59.22 2009年前2个月 635.14 606.22 56.11 34.45 113.37 411.91 5.18 79.12 58.11 2005年国际先进 51.89 128.1 437.93 -8.88 198.6 冷轧47.82热轧80.28 但是我国碳板加工铁产业集中度低,冶金设备平均容量偏小,碳板加工铁企业之间技术经济指标差距较大。详见表8-7。 表8-72008年重点碳板加工铁企业能耗(标煤)对比 (kg/t) 项目 综合能耗 可比能耗 烧结 球团 焦化 炼铁 转炉 电炉 轧碳板加工 落后值 783.45 842.40 91.21 49.44 335.05 530.74 38.04 177.43 238.18 先进值 三明556.64 太碳板加工504.00 新余39.04 太碳板加工17.44 新冶碳板加工61.33 太碳板加工363.85 太碳板加工-12.95 韶碳板加工37.19 纵横27.32 差值 226.81 338.40 52.17 32.00 273.72 167.29 50.99 140.24 210.86 据统计,2008年我国有10个企业的烧结工序能耗(标煤)低于50.00kg/t,有9个企业的球团利用工序能耗低于25.00kg/t,有9个企业焦化工序能耗低于loo.ookg/t,有16个企业高炉炼铁工序能耗低于410.00kg/t,有9个企业转炉工序能耗是低于0_00kg/t,有6个企业电炉工序能耗低于60.00kg/l,有16个企业轧碳板加工工序能耗低于50.00kg/t。上述数据表明,我国部分碳板加工铁企业之中相关工序能耗水平已达到或接近闰际先进水平。这是近年来我国碳板加工铁企业深化节能工作所取得的成就,是我H碳板加工铁工业技术发展的主流。这里有些是要将电力折标煤系数按等价值(即0.404kg/kW•h)进行换算后进行与国外相关工序能耗进行对比,这样才有可比性。 8.1.3碳板加工铁厂的能量流与节能措施 王建军、蔡九菊等对碳板加工铁企业的能量流进行了分析。碳板加工铁企业的吨材(吨碳板加工)综合能耗为: Ev=teiPi (8-1) 7=1 由式(8-1)可知,影响吨材能耗的直接因素有两类:(1)各生产工序的物质流比; (2)各生产工序的工序能耗。由此,可以得到各股能量流变化对能耗的影响。当各个碳板加工铁生产工序的材比(或碳板加工比)系数凡保持不变,各能源转换工序的工艺条件确定时,各股能量流对吨材(吨碳板加工)能耗的影响可用下式表示: AEP_,=X[(-AG;.,+X

 
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