冶金工業(yè)是耗能大戶，不論是有色冶金還是黑色冶金工業(yè)都存在大量的節(jié)能問題。以鋼鐵企業(yè)為例，焦爐、高爐及煉鋼工序均有相當數(shù)量的余熱未能回收利用。余熱的溫度最高可達1600℃，熱能的形態(tài)有固體、氣體、液體，其中很多為間隙排放，因此給余熱回收帶來了一定的難度。由于熱管的眾多特點，特別適用于上述場合的余熱回收利用。高溫熱管及高溫熱管空氣預(yù)熱器、高溫熱管蒸汽發(fā)生器、新一代高性能（RGH系列）余熱回收系統(tǒng)的開發(fā)運用成功，給冶金企業(yè)的高品位余能利用帶來了新的希望。
一、加熱爐和均熱爐的余熱回收利用
軋鋼連續(xù)加熱和均熱是鋼鐵企業(yè)中能耗較多的設(shè)備。其熱效率一般只有
20%-30%，約有70%-80%的熱量散失于周圍環(huán)境和被排煙帶走。其中煙氣帶走的熱損失約占30%-35%。加熱爐的煙氣量根據(jù)爐型大小不同，一般在（標準狀態(tài)）7000-300000㎡/h的范圍內(nèi)。煙氣溫度一般為550-990℃，也有超過1000℃以上的。如將煙氣的余熱用來加熱助熱空氣，則當助熱空氣被加熱到400℃時，節(jié)能效果可達15%-25%。以下為典型應(yīng)用案例：
1、壞件加熱爐余熱回收利用
2、線材退火爐的余熱回收利用
3、軋鋼連續(xù)加熱爐的余熱回收利用
（一）空氣預(yù)熱器方案
（二）余熱鍋爐和空氣預(yù)熱器相結(jié)合方案
二、燒結(jié)工序的余熱回收利用
燒結(jié)工序是高爐礦料入爐以前的準備工序,分塊狀燒結(jié)和球團狀燒結(jié)二種
藝。塊狀燒結(jié)是將不能直接加入爐的煉鐵原料，如精礦粉、高爐爐塵、硫酸渣等配加一定的燃料和溶劑，加熱到1300-1500℃，使粉料燒結(jié)成塊狀。球團燒結(jié)則是將細磨物料，如精礦粉配加一定的黏結(jié)劑，在造球設(shè)備上滾成球，然后在燒結(jié)設(shè)備上高溫燒結(jié)。二種燒結(jié)過程都要消耗大量的能源。據(jù)統(tǒng)計：燒結(jié)工序的能耗約占冶金總能耗的12%，而其排放的余熱約占總能耗熱能的49%?；厥绽眠@些余熱具有極大的價值。
燒結(jié)生產(chǎn)時，在燒結(jié)機尾部及溜槽部分，燒結(jié)礦料溫度可達700-800℃，除熱廢氣外，料品還可以輻射形成向外界散發(fā)熱量，這部分高品位熱量主要通過余熱鍋爐回收。熱管技術(shù)目前主要應(yīng)用在冷卻機廢氣的余熱回收。
熱燒結(jié)礦從燒結(jié)機尾部下落經(jīng)過單錕破碎振動篩分后，落到冷卻機傳送帶上，在冷卻機上布置有數(shù)個冷卻風罩，風罩內(nèi)裝有軸流風機（吸風式），使冷卻風通過礦料層，通過礦流層后的風溫在第一風罩內(nèi)一般可達250-400℃，第二風罩內(nèi)風溫一般為200℃左右。冷卻礦料的另一種形式是鼓風冷卻，即風機在礦料層底部鼓風，通過礦層后進入風罩排空。
在第一風罩內(nèi)布置熱管蒸汽發(fā)生器，冷卻過熱的礦料，被加熱到250-350℃，通過熱管蒸汽發(fā)生器熱管的蒸發(fā)段，溫度降至150℃左右排空。第二風罩的熱風溫度較低，一般為200℃左右，在此風罩內(nèi)，布置軟水加熱器，加熱汽包的給水，在溜槽或冷卻機前端的密封罩內(nèi)布有蒸汽過熱器，過熱從汽包產(chǎn)出的飽和蒸汽。
此外，將所產(chǎn)蒸汽用于混合物料，可提高進燒結(jié)機的礦料溫度，在燒結(jié)過程中可以消除料層中的過濕帶，提高料層透氣性，從而提高燒結(jié)生產(chǎn)率并降低電耗。
三、高爐熱風爐的余熱回收利用
高爐熱風爐是產(chǎn)生熱風的設(shè)備，由于風溫高達1200℃以上，因此熱風爐都是蓄熱式，其工作原理是先使煤氣和助燃空氣在燃燒室燃燒，燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣進入蓄熱室內(nèi)的格子磚加熱，然后停止燃燒，再將鼓風機送來的冷空氣通過蓄熱式格子磚，將格子磚所積蓄的熱量帶走，冷空氣被加熱到所需的溫度進入高爐。熱風爐煙道廢氣的溫度一般限制在300-350℃，最高不得超過400℃，使用熱管回收器回收的這部分余熱，如用來加熱助燃空氣則可以改善蓄熱爐內(nèi)的燃燒狀況，從而使爐頂溫度提高。對于以煤氣為燃料的單位，一般多采用分離式的熱管換熱器回收排煙余熱，回收的余熱同時用來加熱空氣和煤時，即稱為“雙預(yù)熱”。
四、鋼管廠鍋爐的余熱回收利用
五、標準件廠余熱回收利用
標準件廠采用高耗能的熱處理設(shè)備對標準件等進行熱處理，在其淬火爐、回火爐、退火爐部分均會產(chǎn)生大量的煙氣，被排入空氣中，不僅污染空氣，而且煙氣中高達幾百度的熱量被浪費，另外被熱處理的工件帶著高溫出爐，或自然出爐，或采用其它快速冷卻的方式降溫，巨大的熱量被浪費。
余熱回收利用途徑包括：
煙氣余熱利用
工件余熱利用
余熱來源：退火爐排煙溫度。
工程參數(shù)：12T退火爐排煙平均溫度300℃；月產(chǎn)量8000噸左右；30×103Nm3/月。
其中升溫期2h，約185Nm3；保溫期6h，約180Nm3。12噸退火爐每爐耗天然氣約365Nm3。
節(jié)能分析：
每天約可回收煙氣余熱495.36×104kcal,約合8.256T蒸汽。
按每天兩爐計算，利用回收設(shè)備將煙氣溫度從200℃降低到100℃度，可回收
30.13×104kcal的熱量，約可替代0.5T的蒸氣。
余熱來源：淬火爐排煙溫度。
工程參數(shù)：排煙平均溫度160℃，標準件淬火溫度880℃，日產(chǎn)量750T/天，天然氣消耗30.00×104Nm3/月(25天）。
節(jié)能分析：每天約可回收余熱294.19×104kcal,約合4.9T蒸汽。
余熱來源：熱處理工件余熱。
工程參數(shù)：880℃鋼件淬火后溫度降到100℃，日產(chǎn)量750T/天。
節(jié)能分析：每天大約可回收余熱11250×104kcal熱量，約合187.5T蒸汽。
一、加熱爐和均熱爐的余熱回收利用
軋鋼連續(xù)加熱和均熱是鋼鐵企業(yè)中能耗較多的設(shè)備。其熱效率一般只有
20%-30%，約有70%-80%的熱量散失于周圍環(huán)境和被排煙帶走。其中煙氣帶走的熱損失約占30%-35%。加熱爐的煙氣量根據(jù)爐型大小不同，一般在（標準狀態(tài)）7000-300000㎡/h的范圍內(nèi)。煙氣溫度一般為550-990℃，也有超過1000℃以上的。如將煙氣的余熱用來加熱助熱空氣，則當助熱空氣被加熱到400℃時，節(jié)能效果可達15%-25%。以下為典型應(yīng)用案例：
1、壞件加熱爐余熱回收利用
2、線材退火爐的余熱回收利用
3、軋鋼連續(xù)加熱爐的余熱回收利用
（一）空氣預(yù)熱器方案
（二）余熱鍋爐和空氣預(yù)熱器相結(jié)合方案
二、燒結(jié)工序的余熱回收利用
燒結(jié)工序是高爐礦料入爐以前的準備工序,分塊狀燒結(jié)和球團狀燒結(jié)二種
藝。塊狀燒結(jié)是將不能直接加入爐的煉鐵原料，如精礦粉、高爐爐塵、硫酸渣等配加一定的燃料和溶劑，加熱到1300-1500℃，使粉料燒結(jié)成塊狀。球團燒結(jié)則是將細磨物料，如精礦粉配加一定的黏結(jié)劑，在造球設(shè)備上滾成球，然后在燒結(jié)設(shè)備上高溫燒結(jié)。二種燒結(jié)過程都要消耗大量的能源。據(jù)統(tǒng)計：燒結(jié)工序的能耗約占冶金總能耗的12%，而其排放的余熱約占總能耗熱能的49%?；厥绽眠@些余熱具有極大的價值。
燒結(jié)生產(chǎn)時，在燒結(jié)機尾部及溜槽部分，燒結(jié)礦料溫度可達700-800℃，除熱廢氣外，料品還可以輻射形成向外界散發(fā)熱量，這部分高品位熱量主要通過余熱鍋爐回收。熱管技術(shù)目前主要應(yīng)用在冷卻機廢氣的余熱回收。
熱燒結(jié)礦從燒結(jié)機尾部下落經(jīng)過單錕破碎振動篩分后，落到冷卻機傳送帶上，在冷卻機上布置有數(shù)個冷卻風罩，風罩內(nèi)裝有軸流風機（吸風式），使冷卻風通過礦料層，通過礦流層后的風溫在第一風罩內(nèi)一般可達250-400℃，第二風罩內(nèi)風溫一般為200℃左右。冷卻礦料的另一種形式是鼓風冷卻，即風機在礦料層底部鼓風，通過礦層后進入風罩排空。
在第一風罩內(nèi)布置熱管蒸汽發(fā)生器，冷卻過熱的礦料，被加熱到250-350℃，通過熱管蒸汽發(fā)生器熱管的蒸發(fā)段，溫度降至150℃左右排空。第二風罩的熱風溫度較低，一般為200℃左右，在此風罩內(nèi)，布置軟水加熱器，加熱汽包的給水，在溜槽或冷卻機前端的密封罩內(nèi)布有蒸汽過熱器，過熱從汽包產(chǎn)出的飽和蒸汽。
此外，將所產(chǎn)蒸汽用于混合物料，可提高進燒結(jié)機的礦料溫度，在燒結(jié)過程中可以消除料層中的過濕帶，提高料層透氣性，從而提高燒結(jié)生產(chǎn)率并降低電耗。
三、高爐熱風爐的余熱回收利用
高爐熱風爐是產(chǎn)生熱風的設(shè)備，由于風溫高達1200℃以上，因此熱風爐都是蓄熱式，其工作原理是先使煤氣和助燃空氣在燃燒室燃燒，燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣進入蓄熱室內(nèi)的格子磚加熱，然后停止燃燒，再將鼓風機送來的冷空氣通過蓄熱式格子磚，將格子磚所積蓄的熱量帶走，冷空氣被加熱到所需的溫度進入高爐。熱風爐煙道廢氣的溫度一般限制在300-350℃，最高不得超過400℃，使用熱管回收器回收的這部分余熱，如用來加熱助燃空氣則可以改善蓄熱爐內(nèi)的燃燒狀況，從而使爐頂溫度提高。對于以煤氣為燃料的單位，一般多采用分離式的熱管換熱器回收排煙余熱，回收的余熱同時用來加熱空氣和煤時，即稱為“雙預(yù)熱”。
四、鋼管廠鍋爐的余熱回收利用
五、標準件廠余熱回收利用
標準件廠采用高耗能的熱處理設(shè)備對標準件等進行熱處理，在其淬火爐、回火爐、退火爐部分均會產(chǎn)生大量的煙氣，被排入空氣中，不僅污染空氣，而且煙氣中高達幾百度的熱量被浪費，另外被熱處理的工件帶著高溫出爐，或自然出爐，或采用其它快速冷卻的方式降溫，巨大的熱量被浪費。
余熱回收利用途徑包括：
煙氣余熱利用
工件余熱利用
余熱來源：退火爐排煙溫度。
工程參數(shù)：12T退火爐排煙平均溫度300℃；月產(chǎn)量8000噸左右；30×103Nm3/月。
其中升溫期2h，約185Nm3；保溫期6h，約180Nm3。12噸退火爐每爐耗天然氣約365Nm3。
節(jié)能分析：
每天約可回收煙氣余熱495.36×104kcal,約合8.256T蒸汽。
按每天兩爐計算，利用回收設(shè)備將煙氣溫度從200℃降低到100℃度，可回收
30.13×104kcal的熱量，約可替代0.5T的蒸氣。
余熱來源：淬火爐排煙溫度。
工程參數(shù)：排煙平均溫度160℃，標準件淬火溫度880℃，日產(chǎn)量750T/天，天然氣消耗30.00×104Nm3/月(25天）。
節(jié)能分析：每天約可回收余熱294.19×104kcal,約合4.9T蒸汽。
余熱來源：熱處理工件余熱。
工程參數(shù)：880℃鋼件淬火后溫度降到100℃，日產(chǎn)量750T/天。
節(jié)能分析：每天大約可回收余熱11250×104kcal熱量，約合187.5T蒸汽。
