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第一章 　冶金能源 1

1、中国钢铁工业的能源 1

1.1　中国钢铁工业能源消耗构成（表1） 1

1.2　中国钢铁工业能源消耗总量占全国能源消耗总量的百分比（表2） 1

检索目录 1

1.3　中国钢铁工业的吨钢能耗（表3） 2

1.4　中国重点钢铁企业及地方骨干钢铁企业的吨钢能耗（表4） 2

1.5　中国重点钢铁企业的工序能耗（表5） 3

1.6　中国地方骨干钢铁企业工序能耗（表6） 4

1.7　中国重点钢铁企业燃料、电力单耗（表7） 5

1.8　钢铁联合企业能流图（图1） 5

2．煤炭 6

2.1　冶金用煤概况 6

中国煤炭分类简表GB5751—86（表8） 8

2.2　中国煤炭分类 8

中国煤分类图（图2） 10

2.3　中国煤炭产品质量规格 12

煤炭产品类别、品种、质量规格（表9） 12

冶炼用炼焦精煤等级划分表（表10） 13

其它用炼焦精煤等级划分表（表11） 13

其它煤炭产品的等级划分表（表12） 13

2.4　中国煤牌号与各国煤牌号的对照表（表13） 14

3、焦炭 16

3.1　概况 16

3.2　高炉炼铁用焦 17

高炉炉内料柱的状况（图3） 17

中国冶金焦炭的国家标准（表15GB1996—80） 18

焦炭转鼓强度试验方法（表16） 20

3.3铸造用焦 22

焦炭热强度检测方法 22

中国铸造焦质量标准（草案）（表17） 23

日本铸造用焦质量举例（表18） 24

3.4　铁合金用焦 24

4．煤气 24

4.1　煤气的种类 25

4.2　钢铁企业的工艺副产煤气 25

副产煤气的发生量、成分和热值（表19） 26

几种常用煤气的特性（表20） 28

5、重油与柴油 30

重油的规格标准（表21～1） 30

重油比重与发热量的关系（表21～2） 31

重油比重与合适的加热温度（表22-1） 32

重油粘度与合适的加热温度（表22～2） 33

我国几种燃料油的工业分析指标（表23） 34

轻柴油的质量指标（表24） 35

重柴油的质量指标（表25） 36

6、电 36

6.1　概况 36

6.2功弃因数的改善和补偿 37

6.2.1 　功率因数的标准值 37

6.2.2 　改善功率因数的措施 38

提高电动机本身的功率因数（图4） 38

6.2.3 　补偿功率因数的移相电容量的确定（图5、6、7） 38

6.3　变压器的经济运行 40

升高电网电压降低损耗的效果（表26） 40

按导线的经济电流密度合理运行（表27） 40

适当提高行运行电压与降低线损的关系（表28） 41

提高功率因数，减少输送的无功电流，降低线损（表29） 41

变压器的效率与出力的关系曲线（图9） 42

变压器的功率因数与效率的关系曲线（图10） 42

合理调整负荷提高负荷率（图8） 42

6.4　电动机的合理用电 43

感应电动机的效率特性（图11） 43

感应电动机的功率因数特性（图12） 43

电压、频率变化对电动机参数的影响（表30） 43

电压变化的影响（图13） 44

感应电机满负载电流和空载电流的比（表31） 44

电动机不同电压的最佳率输出范围（图14） 44

6.5　功率计算 45

6.5.1 　风机需要的功率计算 45

6.5.2 　泵用电动机功率计算 46

6.5.3 　其它主要机械所需要功率的计算 48

1.3　燃烧管理 50

1.2　能源转换管理 50

1.1　供能管理 50

1、管理的内容 50

第二章 冶金能源管理 50

合理的燃烧状态（图15） 51

由于对过剩空气系数进行管理产生的节能效果（图16） 51

1.4　传热及加热，冷却管理 52

钢铁生产过程中处理温度的变化（图17） 52

1.5　散热管理及热损失的控制 53

1.6　余热管理 54

1.7　动力管理 55

2、管理依据及技术标准 55

2.1　节约能源管理暂行条例（1986年1月12日国务院发布） 55

2.2　冶金工业贯彻《条例》的实施细则（1986年9月1日冶金部颁发） 66

2.3　焦化工序节能要点及技术标准 74

2.3.1 　焦化工序节能要点 74

2.3.2 　焦化工序能耗等级标准及能耗计算 77

焦化工序能耗计算 78

焦炉炉令系数 79

2.4　烧结工序节能要点及技术标准 84

2.4.1 　烧结工序10项节能技术措施 84

2.4.2 　烧结工序能耗等级标准 86

2.5　炼铁工序节能要点及技术标准 88

2.5.1 　炼铁工序节能要点 88

2.5.2 　炼铁工序能耗等级的评定 92

（一）炼铁工序能耗等级标准 92

（二）炼铁工序能耗指标计算规定及计算范例 92

2.6　平炉炼钢工序节能要点及技术标准 97

2.6.1 　平炉炼钢节能的主要内容和方向 97

2.6.2 　平炉炼钢工序能耗及平炉燃耗等级标准 99

（1）平炉燃耗等级标准及计算 99

（2）平炉工序能耗等级标准及计算 100

2.7.1 　电炉炼钢节能技术措施 101

2.7　电炉炼钢工序节能要点及技术标准 101

2.7.2 　电炉炼钢工序能耗计算范围和等级标准 103

2.8　转炉炼钢工序节能要点及技术标准 106

2.8.1 　转炉炼钢节能的主要内容和方向 106

2.8.2 　转炉炼钢工序能耗计算范围及等级标准 109

2.9　炼钢化铁炉节能要点及技术标准 110

2.9.1 　化铁炉节能的主要内容和方向 110

2.9.2 　化铁炉能耗等级评定指标 111

（一）能耗指标计算 111

（二）能耗等级评定标准 112

2.10　初轧工序节能要点及技术标准 114

2.10.1　初轧生产节能的重点 114

2.10.2　初轧节能的主要内容和方向 114

2.10.3　均热炉节能新技术 116

2.10.4？？工序能用及均热炉燃耗等级评定标准 116

2.11.1　轧钢工序的节能重点 121

2.11　轧钢工序节能要点级技术标准 121

2.11.2　轧钢工序能耗等级评定标准和计算办法 122

轧钢工序可比单耗等级表 124

轧钢工序类型 128

2.12　轧钢加热炉节能要点及技术标准 133

2.12.1　轧钢加热炉节能技术要点 133

2.12.2　轧钢加热炉的热耗指标 138

加热炉可比单耗等级表 138

炉子单耗与炉子可比单耗的计算 140

2.13　金属制品炉（窑）节能要点及技术标准 141

2.13.1　金属制品炉（窑）节能技术要点 141

2.13.2　金属制品炉窑热耗等级评定标准 143

产品燃耗计算公式表 143

燃耗等级标准表 144

电热连续处理炉等级标准表 145

周期作业热处理炉等级标准表 146

钢丝热镀锌炉等级标准表 147

单耗折算系数 148

燃料低发热值的规定 149

能耗计算举例 149

2.14耐火材料工序节能要点及技术标准 154

2.14.1　耐火材料生产节能方向和主要内容 154

2.14.2　耐火材料工序能耗计算范围及等级评定标准 155

耐火制品工序能耗等级标准 156

耐火砖燃料单耗等级标准 158

2.15 铁合金产品节能要点及技术标准 161

2.15.1 铁合金产品节能重点 161

2.15.2 铁合金产品能耗等级标准 163

2.16 炭素制品工序节能要点及技术标准 165

2.16.1 炭素制品生产节能的方向和主要内容 165

2.16.2 炭素制品的能耗等级标准 166

2.17 铁矿采矿及选矿能耗技术标准及节能目标 174

2.17.1 铁矿采矿能耗指标及等级 174

2.17.2 选矿节能目标 177

2.17.3 选矿节能技术要点 178

2.17.4 铁矿选矿工序能耗等级标准 182

2.18 钢铁企业动力节约 184

一、水 184

（一）用水指标 185

（1）钢铁企业直流用水量及其综合用水指标 185

（2）钢铁联合企业循环用水量及其综合用新水指标 186

（3）钢铁联合企业单位产品用水指标 187

（4）铁合金生产产品用水指标 202

（5）金属制品厂用水指标 204

（二）水质标准 205

（三）提高水的重复利用和循环使用率 206

（四）节水新技术及措施 207

二、电 208

（一）钢铁企业节电技术要点 208

（二）主要产品电耗的等级标准 213

三、冷风 213

（一）冷风节能要点 213

（二）高炉鼓风机运行效率等级标准 214

四、蒸气（热水） 214

（一）蒸气（热水）节能要点 214

（二）锅炉分等考核标准 216

五、钢铁企业余热（能）回收利用 217

（一）技术措施要点 217

（二）工业热交换装置的使用特性 220

六、软水节能 220

七、压缩空气节能 221

（一）避免煤气放散的主要途径 223

空气压缩机站分等标准 223

八、煤气 223

（二）编制煤气平衡 224

（三）煤气的合理利用 224

（四）回收转炉煤气 225

（五）煤气的质量要求 226

（六）各种冶金炉使用煤气的热值 227

九、氧气 228

（一）氧气利充分用，减少放散的措施 228

（七）钢铁企业煤气放散率分等标准 228

（二）氧气放散率和氧气综合能耗等级标准 231

（三）转炉炼钢吨钢耗氧定额 232

2.19 热能的合理利用 233

多屈平壁导热（图21） 234

2.20 评价企业合理用热技术导则GB3486—83 237

2.21 评价企业合理用电技术导则GB3485—83 251

3．节能工程的经济效益分析方法 260

1.1.3 过程与途径 278

1.1.2 状态 278

第三章 热工基础 278

1.1.1 体系 278

1.1 基本概念 278

1、热力学 278

1.1.4 热和功 279

1.1.5 比热 279

1.1.6 显热和潜热 279

1.2 热力学第一定律 280

1.2.1 体系的内能 280

1.2.2 热力学第一定律的数学表达式 280

1.2.3 热功当量 280

1.2.4 恒容热、等压热及焓 280

2.2.1 对流换热的计算公式 280

1.3.2 卡诺循环与卡诺定理（图19） 281

1.3 热力学第二定律 281

开尔文描述和克劳休斯描述 281

1.3.1 热力学第二定律的经典描述 281

1.3.3 热温商及熵 282

1.3.4 热力学第二定律的数学表达式 283

1.3.5 热力学第三定律 283

2．传热及计算 284

2.1 热传导（导热） 284

2.1.1 平壁的稳定导热 284

单层平壁导热（图20） 284

2.1.2 ？管壁的稳定导热 286

2.1.3 导热系数 287

常用材料的导热系数（表32） 287

2.2对流换热 288

2.2.2 对流换热系数（放热系数） 289

对流换热系数的大致范围（表33） 291

2.3 稳定传热 291

2.3.1 单层平壁传热计算 291

通过平壁的传热（图23） 292

通过？？壁的传热（图24） 292

2.3.2 多层平壁的传热计算 292

2.3.3 ？圈筒壁传热计算 293

2.3.4 平均温差 294

冷热流体温度变化示意图（图25） 294

2.3.5 增强传热的途径 296

自由表面热水的散热量（图26） 298

光管的散热损失（图27） 298

炉壁的散热量（图28） 299

2.4.1 绝对黑体、绝对白体和透热体 299

2.4 热辐射 299

2.4.2 辐射能力 300

2.5 传热计算 300

2.5.1 稳定导热计算式汇总（表34） 301

一些常用材料在常温下的导热系数（表35） 306

几种金属的热性质（表39） 307

2.5.2 对流传热计算 307

对沸腾水加热的传热系数（图29） 310

2.5.3 热辐射计算 310

2.5.4 综合传热计算 311

黑体辐射传热系数（图30） 313

常用材料的表面黑度（表37） 314

2.5.5 散热损失计算 317

门孔系数计算图（图31） 318

窑墙向周围空间的散热量（表3） 320

炉壁的散热量（图32） 322

间歇式窑炉的散热损失计算（图33） 323

窑体传热系数冲击角的影响（图34） 325

3、燃烧及计算 325

3.1 燃料燃烧分析计算法 325

3.1.1 固体、液体燃料的燃烧分析计算 325

3.1.2 气体燃料的燃烧分析计算 328

3.2燃料燃烧经验计算法 330

3.2.1 各种燃料的经验计算公式 330

3.2.2 固、液体燃料燃烧的简捷计算公式 332

3.2.3 气体燃料燃烧的简捷计算公式 334

每公斤煤燃烧所产生的烟气量（表39） 336

每公斤液体燃料燃烧所产生的烟气量（表40） 337

每标米3气体燃料燃烧所产生的烟气量（表41） 338

3.4 燃烧温度计算 339

3.3.3 漏入空气量的计算 339

3.3.1 固、液体燃料空气过剩系数的计算 339

3.3 空气过剩系数的计算 339

3.3.2 气体燃料空气过剩系数的计算 339

3.4.1 理论燃烧温度 340

3.4.2 实际燃烧温度 340

固体及液体燃料的理论燃烧温度（图35） 341

重油理论燃烧温度（图36） 342

第四章 测试 343

4.1 压力的测定方法 343

4.1.1 常用压力计的工作原理和性能（表42） 343

4.1.2 压力计的使用方法 345

充液压力计常用液体的性能（表43） 345

4.1.3 测量压力时应注意的事项 346

4.2.1 流速计和流量计 347

4.2.2 毕托管 347

4.2 流速和流量的测定方法 347

常用流速计的工作原理和性能（表44） 348

常用流量计的工作原理和性能（表45） 349

4.2.3 节流装置 352

各种流体的膨胀校正关系（图37） 353

各种节流装置的流量系数（表46） 354

常用材料的热膨胀校正系数（表47） 355

环室取压时节流装置前最小直管长度 356

与管径的比表（48） 356

4.2.4 流量计算 356

4.3 温度的测定方法 357

4.3.1 水银温度计的使用方法 358

4.3.2 热电偶温度计使用方法 358

多只同类热电偶的接线圈（图38） 359

4.3.3 光学高温计使用方法 360

4.4 热流测定方法 361

光学高温计读数修正曲线（图39） 361

WY型热流计的主要技术参数（表50） 362

热流计的类型（表49） 362

λ=0.65μ时几种材料在不同温度时 363

的黑度ελ（表48） 363

4.5 气体成分的测定方法 363

4.6 供电系统的测试 366

4.6.1 交流供电线路损耗测定和计算 366

导线电阻温度校正系数表（表51） 367

4.6.2 变压器的效率计算和测定 369

4.7 耗电设备测试和计算 376

4.7.1 电动机效率计算和测定 376

电动机测试示意图（图40） 377

4.7.2 风机耗能和效率测试 380

风机测试示意图（图41） 380

水泵测试示意图（图42） 387

4.7.3 水泵耗能和效率测试 387

第五章 常用算式及反应式 394

1、固（液）体燃料成分 394

2、固（液）体燃料成分换算系数 395

3、燃料高位发热量与低位发热量之差 396

4、燃料的发热量 396

按元素分析成分计算 396

按工业分析计算煤的低位发热量 396

5、煤的比热（应用基） 400

6、煤的比热（干燥基） 400

7、灰渣比热 400

8、固（液）体燃料的燃烧反应 402

9、固（液）体燃料燃烧烟气量及所需空气量 404

10、气体燃料的燃烧反应式 406

11、气体燃料燃烧后烟气量及所需空气量 410

12、过剩空气系数计算公式 412

13、各种燃料的特性系数β和（RO2） 414

14、烟气和空气焓的计算式 414

15、排烟热损失计算式 414

16、化学未完全燃烧热损失计算式 416

17、机械末完全燃烧热损失计算式 417

18、炉窑通过炉底的散热损失计算式 418

19、灰渣物理热损失计算式 419

20、炉窑构件冷却损失计算式 420

21、稳定导热计算式 420

22、对流换热计算式 421

23、固体表面间的辐射换热 422

24、角系数与系统黑度的计算式 422

26、传热系数计算式 423

25、传热基本方程式 423

27、烟囱的实用计算式 424

28、保温层经济厚度计算公式 425

第六章 常用算图 429

固体燃料低位发热量（元素分析法）图（图43） 429

固体燃料高位发热量（工业分析法）图（图44） 430

重油的发热量，氢含量与二氧化碳最大值图（图45） 431

气体燃料低位发热量图（图46） 432

高位发热量与低位发热量的差（图47） 433

煤炭燃烧产生的烟气量（图48） 434

高热值煤气燃烧产生的烟气量（图49） 435

低热值煤气燃烧产生的烟气量（图50） 436

固（液）体燃料燃烧所需理论空气量（图51） 437

不同燃烧装置中固（液）体 438

燃料燃烧所需空气量（图52） 438

气体燃料燃烧所需理论空气量（图53） 439

气体燃料燃烧所需空气量（54） 440

过剩空气系数图（之一）（图55） 441

过剩空气系数图（之二）（图56） 442

过剩空气系数图（之三）（图57） 443

过剩空气系数图（之四）（固、液体燃料）（图58） 444

过剩空气系数图（之五）（气体燃料）（图59） 445

过剩空气率线算图（图60） 446

煤炭燃烧所需实际空气量图（图61） 447

重油燃烧所需实际空气量图（图62） 448

高热值煤气燃烧所需实际空气量图（图63） 449

低热值煤气燃烧所需实际空气量（图64） 450

燃料燃烧产生的烟气量（图65） 451

固体燃料燃烧所产生的热量（图66） 452

固（液）体燃料排烟中的水蒸汽量（图67） 453

CO2最大值线算图（之一）（图68） 454

CO2最大值线算图（之二）（图69） 455

CO2最大值线算图（之三）（图70） 456

CO2最大值线算图（之四）（图71） 457

自然通风烟囱尺寸（图72） 458

烟囱的通风力（图73） 459

烟囱的动能损失与摩擦损失（图74） 460

固料燃料排烟热损失（图75） 461

液体燃料排烟热损失（图76） 462

气体燃料排烟热损失（图77） 463

液体燃料干排烟的热损失（图78） 464

固体燃料化学末完全燃烧热损失（图79） 465

液体燃料化学未完全燃烧热损失（图80） 466

气体燃料化学末完全燃烧热损失（图81） 467

机械末完全燃烧热损失（图82） 468

工业锅炉散热损失（图83） 469

炉壁传导热损失（图84） 470

炉壁散热量线算图（图85） 471

炉渣物理显热损失（图86） 472

炉门间隙漏入的空气量（图87） 473

通过炉门或窥孔的散热损失（图88） 474

裸管热损失（图89） 475

锅炉效率图（图90） 476

省煤器效率图（图91） 477

提高锅炉效率的燃料节约率图（图92） 478

利用烟气余热预热空气的燃料节约图（图93） 479

与管径对应的管子数目换算图（图94） 480

省煤器的燃料节约率（图95） 481

降低排烟和炉壁热损失所节约的热量（图96） 482

锅炉排水量线算图（图97） 483

热水因压力下降扩容后的蒸发量（图98） 484

凝汽式汽轮机蒸汽消耗量（图99） 485

经喷管喷入大气最大蒸汽流量图（图100） 486

凝结器的真空度图（图101） 487

汽封泄漏蒸汽图（之一）（图102） 488

汽封泄漏蒸汽图（之二）（图103） 490

雷诺数线算图（之一）（图104） 491

雷诺数线算图（之二）（图105） 492

直管摩擦阻力系数图（图106） 493

流体输送的压头损失（图107） 494

气体流过管排间的阻力（图108） 495

管内水容积流量图（图109） 496

管内重油容积流量（图110） 497

管内饱和蒸汽流量图（图111） 498

蒸汽沿管道流动时的温度下降（图112） 499

管道中蒸汽速度图（图113） 500

蒸汽管道的压降图（图114） 501

管子及管件的阻力系数图（图115） 502

气体的容积图（图116） 503

金属的平均比热与焓（图117） 504

气体平均定压比热与焓（图118） 505

燃烧气体的焓合线算图（图119） 506

饱和水的？线算图（图120） 508

饱和水蒸汽的？线算图（图121） 509

过热蒸汽的？线算图（图122） 510

环境温度对过热蒸汽用值的影响（图123） 511

空气？的线算图（图124） 512

热表面在空气中的对流放热系数及放热量（图125） 513

管内强制对流放热系数图（图126） 514

管排间强制对流放热系数图（图127） 515

温度与辐射热量图（图128） 517

绝对黑体的黑度图（图129） 518

两物体间辐射换热图（图130） 519

烟气总压力为1大气压时的CO2黑度（图131） 520

在各种空间中气体辐射层有效厚度（表52） 521

烟气总压力为1大气压时的水蒸汽黑度（图132） 522

传热系数线算图（图133） 523

风机、水泵所需动力图（图134） 524

热泵的功率线算图（图135） 525

电功率与热量线算图（图136） 526

附录 528

（一）国家二级以上钢铁生产企业分级考核标准（草案） 528

高炉分等晋级分档达标标准 533

氧气转炉炼钢等级炉标准 535

连铸机分等晋级标准 536

轧钢分类晋等标准 537

特钢电炉炉座晋级标准 549

特钢型材轧机晋级标准 550

（二）热设备能量平衡通则GB2587—81 551

（三）设备热效率计算通则GB2588—81 559

（四）综合能耗计算通则GB2589—81 563

（五）企业能量平衡通则GB3484—83 566

（七）钢铁公司（厂）能量平衡表 587

（八）各种能源折算标准煤的系数 589

固、液体燃料参考热值表（表53） 590

冶金企业能源报表常用计量单位及换算关系（表54） 591

（九）中华人民共和国法定计量单位 592

（十）治金常用计量单位对照表（表55） 597

（十一）国外钢铁工业生产用能数据资料 602

1、世界前10位产钢国家的钢产量 602

2、世界一些国家（地区）平炉、转炉、电炉钢产量 602

3、世界一些国家（地区）的连铸比 603

5、一些国家的吨钢能耗 604

4、一些国家的铁钢比 604

6、一些国家钢铁工业的能源结构 605

7、日本高炉操作指标 606

8、日本转炉操作指标 606

9、日本电炉操作指标 607

10、日本连铸操作指标 607

11、日本钢铁工业节能主要技术措施 608

12、日本钢铁工业主要余能回收装置 609

13、国外钢铁工业的工序及设备能耗 609

13.1 欧洲共同体高炉燃料比 609

13.2 日本钢铁联合企业的工序耗能比例 609

13.3 法国钢铁工业各工序平均单位能耗 610

13.4 英国钢铁公司的工序能耗 611

13.5 日本钢铁工业各工序电力单耗 611

14、钢铁工业用能及节能设备世界之最 612

办法的暂行规定 674

（六）钢铁企业能源平衡及能耗指标计算 674