1? 引言

??? 2020年我國實現GDP翻兩番,鋼鐵材料是我國社會經濟發展的必選材料。鋼鐵工業的健康持續發展是我國GDP翻兩番和實現新型工業化的重要支撐條件。在強勁市場需求的推動下，近年來我國鋼產量以超過20％的增幅高速增長，2003年達2.234億噸，連續8年位居世界第一。我國已成為全球最大的鋼鐵生產國和消費國，鋼鐵業高速發展也造成了我國能源緊張，制約了鋼鐵工業的持續發展。我國鋼鐵行業消耗的能源占整個工業總量的10％，能源消耗比發達國家高15%～20%，節能不僅是企業降低成本、提高產品市場競爭力的重要途徑，更是企業必須承擔的促進全社會資源永續利用的重要責任，也是促進企業以及整個國民經濟可持續發展的永恒主題，利用冶金自動化系統做好鋼鐵業的節能工作對我國經濟和社會的可持續發展具有十分重要的意義。

2? 鋼鐵工業節能主要途徑

??? 鋼鐵生產的典型過程包括煉鐵、煉鋼和軋鋼3個主要工序。鋼鐵工業節能主要有減少能源消耗和已消耗能源的循環利用兩方面途徑。前者主要的措施包括生產工藝和流程的改進和優化、采用節能材料和技術等內容，后者主要的措施包括物理能和化學能的回收利用、能量平衡和優化等綜合節能等內容。

(1) 煉鐵工序
??? 焦爐-高爐煉鐵流程的生產工序多，設備復雜，建設投資高，是鋼鐵生產中耗能最多的工序，耗能量占總耗能量的35％左右，各企業都將煉鐵工序作為節能工作的重點，主要的節能措施有焦爐采用干熄焦技術、煤干燥技術和煉焦煤預熱工藝等，煉鐵高爐采用噴煤煉鐵、高爐煤氣余壓發電、高爐干式除塵、熱風爐余熱回收等技術。

(2) 煉鋼工序
??? 煉鋼節能技術主要集中在推廣新工藝、淘汰陳舊設備和落后工藝，施行余能、余熱回收等。前者有轉爐淘汰落后的平爐煉鋼、連鑄取代模鑄、采用鐵水預處理和精煉技術，后者有轉爐煤氣回收和再利用、綜合能量優化、電爐二次燃燒和廢鋼預熱、鋼渣熱能回收技術等。

(3) 軋鋼工序
??? 軋鋼工序是鋼鐵材料生產能源消耗的主要工序之一。在軋鋼加工費用中，能源消耗占65％～70％。從軋鋼生產主要工藝流程看，坯料加熱、熱軋、冷軋和退火是主要的能耗環節。其中耗能最大且節能潛力最大的是坯料加熱工序，其次是熱軋工序。坯料加熱節能技術主要有鑄坯(錠)熱送熱裝、加熱爐結構優化、燃燒控制、煙氣余熱回收利用和加熱爐計算機控制等。熱軋工序節能技術主要有連軋、快速軋制、無頭軋制、一火成材、熱軋工藝潤滑、軋制工藝優化、提高成材率、減少軋制間隙時間和提高軋機傳動效率等。

3? 鋼鐵工業節能對冶金自動化系統的需求

??? 鋼鐵工業節能對冶金自動化技術提出了新的挑戰，也帶來了新的發展機遇。

(1) 先進的檢測和控制系統是節能工藝和裝備的使能條件
??? 自動化裝備能夠保證節能工藝和裝備發揮節能效果，如高爐噴煤需要多相流煤粉檢測，煤氣回收需要煤氣分析儀，高爐煤氣余壓發電需要對煤氣溫度和壓力的穩定控制等;自動化裝備也是節能工藝和裝備安全可靠運行的必要條件。以轉爐煤氣回收為例，轉爐煤氣是一種高毒性、易燃易爆氣體，煤氣的產生又是間斷的，其質量、成分也在不斷變化。為了保證煤氣中的氧量含量低于2％、CO的含量高于45％，回收系統必須配有精度高、靈敏可靠的檢測儀表、操作靈活的閥門及計算機自動控制系統。

(2) 電氣傳動設備本身的節能構成了鋼鐵工業節能的重要組成部分
??? 鋼鐵工業中有眾多的風機、水泵、皮帶機及其它電機設備，其耗電量約占行業總用電量的50％以上。這些設備中，有一半以上的工作負荷周期性變化，如轉爐排煙機、高爐除塵風機、沖渣水泵、皮帶運輸機等。一些企業仍采用落后的方式調整這些設備的負荷，浪費了大量的電力。采用交流變頻調速等自動化技術，可取得節電20％～40％的效果。