Эксергетический анализ доменного производства

Москалина А.А., руководитель к.т.н. Сохацкий А.А.

Институт черной металлургии им. З. И. Некрасова НАН Украины

Эксергетический анализ позволяет определить меру совершенства материально–энергетического баланса доменного производства на разных комбинатах, доменной печи в сравнении с альтернативными способами получения чугуна, разрабатывать направления уменьшения энергоемкости металлопродукции и загрязнения окружающей среды.

Основополагающая идея эксергетического метода анализа доменной плавки заключается во введении наряду со всеобщим, фундаментальным понятием энергии, дополнительного показателя – эксергии, которая позволяет учесть тот факт, что энергия в зависимости от внешних условий может иметь разную ценность для практического использования (например, одно и то же количество теплоты при разном температурном потенциале источников).

Эксергетическая концепция рационального выбора материальных и энергетических потоков не подвержена влиянию конъюнктурных изменений на рынке сырья и энергетических носителей, она направлена на термодинамическое совершенствование технологических (химических, физических или физико-химических) процессов в доменной печи с точки зрения минимизации необратимых потерь в окружающую среду энергии и отходов производства.

Результаты эксергетического расчета доменной плавки для доменных печей ПАО «АМК», ПАО «Запорожсталь», ОАО «ЗСМК», ОАО «НЛМК» и «Фокуяма» показали неоднозначность оценки эффективности работы доменной печи исходя лишь из уменьшения расхода кокса и роста производства, замены природного газа более дешевым пылеугольным топливом (ПУТ). Например, с точки зрения термодинамического совершенства организации работы доменных печей ПАО «АМК» и «Запорожсталь» с природным газом и ПУТ, последний был менее совершенен.