Анализ энергетической мощности и эффективности работы, металлургических процессов и агрегатов проводят обычно по тепловым балансам процессов. Основным показателем расхода энергии на единицу произведенной основной или вспомогательной продукции или используемого в технологическом процессе материала является энергоемкость продукции - затраты тепловой энергии на единицу продукции. Энергозатраты выражаются в величине тепловой энергии - ГДж/т (МДж/кг), либо в расходе условного топлива при его теплотворной способности, равной 29,4 МДж/кг (кг у. т. /т) [3].
Величина суммарных энергозатрат подразделяется на скрытые (прошлые) и прямые (настоящие), расходуемые в ходе проведения данного процесса.
В таблице 1-1 приведены значения энергоемкости основных материалов металлургического производства, а в табл.1-2 - удельных расходов металлошихты и энергоемкости по видам сталеплавильных процессов [1].
Расходные коэффициенты на производство проката в 1996 г составили кг/т: Россия - 1202, США - 1152, Япония - 1096, страны ЕЭС - 1141, Украина - 1230 [1].
Заметный рост удельных и энергетических затрат в последние годы совпал с падением уровня производства металла по всем переделам. Это в свою очередь, привело, наряду с остановкой и выводом из эксплуатации ряда агрегатов в отрасли, к потере производительности на большинстве действующих агрегатов, росту простоев и, соответственно, увеличению тепловых потерь и, как следствие, снижению технико-экономических показателей (прежде всего энергетических) работы металлургических агрегатов.
При непрерывных процессах – доменном, агломерационном и, отчасти, прокатном – сокращение потерь энергии практически совпадает с потерей производительности этих процессов, прежде всего из-за непрерывности, так как они могут быть переведены на "тихий" ход в отличие от дискретных процессов – сталеплавильных и коксохимического, при которых резко увеличиваются тепловые потери при увеличении продолжительности остановок между циклами.
Таблица 1-1 Энергоемкость основных материалов сталеплавильного производства [3].
Значение энергоемкости стали, выплавленной различными процессами, по сравнению с общеотраслевыми данными (табл.1-1) также существенно различаются, что связано прежде всего с расходом чугуна – наиболее энергоемкого материала.
Таблица 1-2 Удельные расходы металлошихты и энергоемкости стали [3].
Наиболее энергоемкими являются сталеплавильные процессы с высоким расходом чугуна в металлошихте – кислородно-конвертерный, в двухванных агрегатах и скрап-рудный мартеновский процесс. Стали, выплавленные в мартеновской печи скрап процессом или в дуговой электропечи, являются менее энергоемкими.
Значение энергозатрат на производство стали при выплавке различными процессами можно заметно снизить при замене чугуна на лом с введением менее энергоемких материалов природного происхождения в качестве топлива - природного газа, мазута и прежде всего, угля.
