鋼鐵工業(yè)節(jié)能主要有淘汰落后產(chǎn)能、減少能源消耗和能源循環(huán)利用三方面途徑，后兩種途徑與冶金自動(dòng)化技術(shù)有關(guān)。其中，減少能源消耗的主要措施包括生產(chǎn)工藝和流程的改進(jìn)和優(yōu)化、采用節(jié)能材料和技術(shù)等；能源循環(huán)利用的主要措施包括物理能和化學(xué)能的回收利用、能量平衡和優(yōu)化等綜合節(jié)能。減少能源消耗和能源循環(huán)利用在煉鐵、煉鋼和軋鋼等主要工序都有所體現(xiàn)。
煉鐵工序。焦?fàn)t-高爐煉鐵流程的生產(chǎn)工序多，設(shè)備復(fù)雜，建設(shè)投資高，是鋼鐵生產(chǎn)中耗能最多的工序，耗能量占總耗能量的35%左右，各企業(yè)都將煉鐵工序作為節(jié)能工作的重點(diǎn)，主要節(jié)能措施有焦?fàn)t采用干熄焦技術(shù)、煤干燥技術(shù)和煉焦煤預(yù)熱工藝等；煉鐵高爐采用噴煤煉鐵、高爐煤氣余壓發(fā)電、高爐干式除塵、熱風(fēng)爐余熱回收等技術(shù)。
煉鋼工序。煉鋼節(jié)能技術(shù)主要集中在推廣新工藝、淘汰陳舊設(shè)備和落后工藝，實(shí)行余能、余熱回收等。前者有轉(zhuǎn)爐淘汰落后的平爐煉鋼、連鑄取代模鑄、采用鐵水預(yù)處理和精煉技術(shù)；后者有轉(zhuǎn)爐煤氣回收和再利用、綜合能量?jī)?yōu)化、電爐二次燃燒和廢鋼預(yù)熱、鋼渣熱能回收等技術(shù)。
軋鋼工序。軋鋼工序是鋼鐵材料生產(chǎn)能源消耗的主要工序之一。在軋鋼加工費(fèi)用中，能源消耗占65%～70%。從軋鋼生產(chǎn)主要工藝流程看，坯料加熱、熱軋、冷軋和退火是主要的能耗環(huán)節(jié)。其中耗能最大且節(jié)能潛力最大的是坯料加熱工序，其次是熱軋工序。坯料加熱節(jié)能技術(shù)主要有鑄坯(錠) 熱送熱裝、加熱爐結(jié)構(gòu)優(yōu)化、燃燒控制、煙氣余熱回收利用和加熱爐計(jì)算機(jī)控制等。熱軋工序節(jié)能技術(shù)主要有連軋、快速軋制、無頭軋制、一火成材、熱軋工藝潤(rùn)滑、軋制工藝優(yōu)化、提高成材率、減少軋制間隙時(shí)間和提高軋機(jī)傳動(dòng)效率等。
2 滿足鋼鐵工業(yè)節(jié)能需求的冶金自動(dòng)化技術(shù)
(1) 先進(jìn)的檢測(cè)和控制系統(tǒng)是節(jié)能工藝和裝備的使能條件。自動(dòng)化裝備能夠保證節(jié)能工藝和裝備發(fā)揮節(jié)能效果，如高爐噴煤需要多相流煤粉檢測(cè)，煤氣回收需要煤氣分析儀，高爐煤氣余壓發(fā)電需要對(duì)煤氣溫度和壓力的穩(wěn)定控制等。自動(dòng)化裝備也是節(jié)能工藝和裝備安全可靠運(yùn)行的必要條件，以轉(zhuǎn)爐煤氣回收為例，轉(zhuǎn)爐煤氣是一種高毒性、易燃易爆氣體，煤氣的產(chǎn)生又是間斷的，其質(zhì)量、成分也在不斷變化。為了保證煤氣中的O2含量低于2%、CO含量高于45%，回收系統(tǒng)必須配有精度高、靈敏可靠的檢測(cè)儀表、操作靈活的閥門及計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)。
(2) 電氣傳動(dòng)設(shè)備本身的節(jié)能構(gòu)成了鋼鐵工業(yè)節(jié)能的重要組成部分。鋼鐵工業(yè)中有眾多的風(fēng)機(jī)、水泵、皮帶機(jī)及其它電機(jī)設(shè)備，其耗電量約占行業(yè)總用電量的50%以上。這些設(shè)備中，有一半以上的工作負(fù)荷周期性變化，如轉(zhuǎn)爐排煙機(jī)、高爐除塵風(fēng)機(jī)、沖渣水泵、皮帶運(yùn)輸機(jī)等。一些企業(yè)仍采用落后的方式調(diào)整這些設(shè)備的負(fù)荷，浪費(fèi)了大量的電力。采用交流變頻調(diào)速等自動(dòng)化技術(shù)，可取得節(jié)電20%～40%的效果。
(3) 先進(jìn)的過程控制是節(jié)能降耗的重要手段。利用數(shù)學(xué)模型和智能控制理論對(duì)工業(yè)爐窯進(jìn)行計(jì)算機(jī)優(yōu)化控制，可直接取得鋼鐵行業(yè)顯著的節(jié)能效果，典型例子有高爐專家系統(tǒng)、轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)控制模型、電爐能量輸入優(yōu)化模型、智能精煉爐控制系統(tǒng)、加熱爐優(yōu)化控制模型和模糊控制系統(tǒng)等。此外，先進(jìn)的過程控制能提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少設(shè)備故障、保障生產(chǎn)順行，可間接達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
