D0I:10.13374.issn1001-053x.2011.10.014 第33卷第10期 北京科技大学学报 Vol.33 No.10 2011年10月 Journal of University of Science and Technology Beijing 0ct.2011 电炉流程中热管式余热回收 杨振国2》8刘青) 谢银幕) 1)北京科技大学治金与生态工程学院，北京1000832)莱芜钢铁股份有限公司特殊钢厂，莱芜271105 ☒通信作者，E-mail:wyg@163.com 摘要结合国内外电炉烟气热量处理的现状，分析了热管式余热回收的原理及特点，研究了其系统的结构特点、工艺流程、 关键参数以及如何使系统产生的蒸汽质量满足VD(RH)炉生产的要求，并对其在莱钢50：电炉余热回收中的工程应用情况进 行了阐述，指出该技术具有良好的应用前景 关键词电弧炉：热管：烟气：余热利用 分类号T℉741.5 Waste heat recovery with heat pipes in the modern electric arc furnace process YANG Zhen-guo2☒，LIU Qing”,XIE Yin-m2 1)School of Metallurgical and Ecological Engineering,University of Seience and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Special Steel Plants,Laiwu Steel Co.Ltd.,Laiwu 271105,China Corresponding author,E-mail:Iwyzg@163.com ABSTRACT The principle and characteristic of waste heat recovery with heat pipes were analyzed in combination with the present condition of utilizing electric arc furnace (EAF)flue gas at home and abroad.The structure character,technical processes,and key parameters of this system were studied comprehensively.How to make high quality steam to meet the demand of VD(RH)furnaces was also discussed.A practical application of waste heat recovery in 50t EAF in Laiwu Steel shows a good prospect of the technology. KEY WORDS electric arc fumaces:heat pipes;flue gas:waste heat utilization 电炉在治炼过程中产生大量的高温含尘烟气. 粉尘浓度等参数随着电炉治炼周期而变化，造成热 近年来，随着电炉兑加铁水比例的增加，碳氧枪的应 负荷变化大、热强度高，当前绝大多数电炉的烟气余 用和供氧强度的加大，电炉治炼强度明显提升，治炼热未得到充分有效利用.传统电炉冶炼工艺在高温 周期缩短至50min以内，在熔化及氧化期内烟尘的 烟气经布袋除尘器净化前，首先通过水冷烟道、蒸发 生成量急剧增加，仅通过顶烟罩除尘方式己不能有 冷却塔间接冷却降温或直接喷水冷却降温同，不仅 效捕集烟尘，且电炉烟气携带的热量约为电炉输入 高温烟气热能没有回收，而且运行电耗高、水耗高： 总能量的15%0，某些时段甚至高达30%以上回. 在国内运行的Consteel电炉，烟气通过废钢预热通 节能减排是钢铁工业发展的一项战略方针，也是降 道后的出口温度在400℃左右，只能回收烟气中一 低钢铁产品成本的重要措施，因此有效回收电炉高 半的热量0 温烟气将会产生巨大的经济效益.热管式余热回收 2热管式余热回收技术及其优点 技术的成功研发实践，填补了国内电弧炉余热利用 的空白，成为国内电炉节能环保的发展方向 热管是一种新型高效的传热元件，它由管壳、吸 电炉余热回收的现状 液芯和端盖组成，管内充入适量的工作液体，并具有 一定的真空度.它依靠自身内部工作液体相变实现 由于电炉治炼产生的高温烟气，其温度、流量和 传热，具有很高的导热性、优良的等温性、热流密度 收稿日期：201009-一14 基金项目：中央高校基本科研业务费资助项目(FRF-BRO9-O20B)第 33 卷 第 10 期 2011 年 10 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 33 No． 10 Oct． 2011 电炉流程中热管式余热回收 杨振国1，2) 刘 青1) 谢银幕2) 1) 北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083 2) 莱芜钢铁股份有限公司特殊钢厂，莱芜 271105 通信作者，E-mail: lwyzg@ 163． com 摘 要 结合国内外电炉烟气热量处理的现状，分析了热管式余热回收的原理及特点，研究了其系统的结构特点、工艺流程、 关键参数以及如何使系统产生的蒸汽质量满足 VD( RH) 炉生产的要求，并对其在莱钢 50 t 电炉余热回收中的工程应用情况进 行了阐述，指出该技术具有良好的应用前景． 关键词 电弧炉; 热管; 烟气; 余热利用 分类号 TF741． 5 Waste heat recovery with heat pipes in the modern electric arc furnace process YANG Zhen-guo 1，2) ，LIU Qing1) ，XIE Yin-mu2) 1) School of Metallurgical and Ecological Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 2) Special Steel Plants，Laiwu Steel Co． Ltd． ，Laiwu 271105，China Corresponding author，E-mail: lwyzg@ 163． com ABSTRACT The principle and characteristic of waste heat recovery with heat pipes were analyzed in combination with the present condition of utilizing electric arc furnace ( EAF) flue gas at home and abroad． The structure character，technical processes，and key parameters of this system were studied comprehensively． How to make high quality steam to meet the demand of VD( RH) furnaces was also discussed． A practical application of waste heat recovery in 50 t EAF in Laiwu Steel shows a good prospect of the technology． KEY WORDS electric arc furnaces; heat pipes; flue gas; waste heat utilization 收稿日期: 2010--09--14 基金项目: 中央高校基本科研业务费资助项目( FRF--BR09--020B) 电炉在冶炼过程中产生大量的高温含尘烟气． 近年来，随着电炉兑加铁水比例的增加，碳氧枪的应 用和供氧强度的加大，电炉冶炼强度明显提升，冶炼 周期缩短至 50 min 以内，在熔化及氧化期内烟尘的 生成量急剧增加，仅通过顶烟罩除尘方式已不能有 效捕集烟尘，且电炉烟气携带的热量约为电炉输入 总能量的 15%［1］，某些时段甚至高达 30% 以上［2］． 节能减排是钢铁工业发展的一项战略方针，也是降 低钢铁产品成本的重要措施，因此有效回收电炉高 温烟气将会产生巨大的经济效益． 热管式余热回收 技术的成功研发实践，填补了国内电弧炉余热利用 的空白，成为国内电炉节能环保的发展方向． 1 电炉余热回收的现状 由于电炉冶炼产生的高温烟气，其温度、流量和 粉尘浓度等参数随着电炉冶炼周期而变化，造成热 负荷变化大、热强度高，当前绝大多数电炉的烟气余 热未得到充分有效利用． 传统电炉冶炼工艺在高温 烟气经布袋除尘器净化前，首先通过水冷烟道、蒸发 冷却塔间接冷却降温或直接喷水冷却降温［3］，不仅 高温烟气热能没有回收，而且运行电耗高、水耗高; 在国内运行的 Consteel 电炉，烟气通过废钢预热通 道后的出口温度在 400 ℃ 左右，只能回收烟气中一 半的热量［4］． 2 热管式余热回收技术及其优点 热管是一种新型高效的传热元件，它由管壳、吸 液芯和端盖组成，管内充入适量的工作液体，并具有 一定的真空度． 它依靠自身内部工作液体相变实现 传热，具有很高的导热性、优良的等温性、热流密度 DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2011.10.014