废钢连续预热系统技术规范-编制说明

一、工作简况

1.1任务来源

根据工业和信息化部工信厅科函﹝2022﹞312号“关于印发2022年第三批

行业标准制修订和外文版项目计划的通知”要求，由石家庄巨力工程技术有限公

司、江苏沙钢集团有限公司、天奇力帝环保科技集团有限公司、冶金工业信息标

准研究院等单位负责起草《废钢连续预热系统技术规范》行业标准（项目编号为

2022-2007T-YB），该项目计划2024年完成。

1.2主要工作过程

起草(草案、调研)阶段：石家庄巨力工程技术有限公司接受本标准的编制任

务后，于2023年2月组织成立了标准编制工作组，制定了标准编制计划和工作方

案，着手开始编写标准草案。

2023年12月，完成了《废钢连续预热系统技术规范范》（草案）的编写，主

要内容包括：废钢预热的术语和定义、分类适用位置及主要特点、基本原理及系

统组成、系统技术要求、技术指标、安装与调试、测试与验收等。草案完成后与

共同编制单位及行业专家进行了交流和讨论，并结合相关建议与意见，着手开始

对草案进行了修改完善。目前，经过编制组内部多次研讨、行业现状调研、行业

专家咨询、部分企业代表意见征求，对标准文本进一步进行了完善，形成了征求

意见稿及编制说明。

1.3主要参加单位和工作组成员及其所做的工作等

本标准由石家庄巨力工程技术公司主起草，冶金工业信息标准研究院在国家

相关政策、格式规范等方面提供了大力支持，河北科技大学、北京科技大学、东

北大学等高校的专家、教授都提出了修改意见和建议。

工作组主要成员：刘西斌、卢春生、胡向阳、朱立光、包燕平、战东平、李

明波、金国辉、郝静娜、韩玉波等。

工作安排：组长刘西斌，负责标准起草的全面协调工作；副组长鲁春生，负

责标准的规范及对接标委会；副组长胡向阳，负责组织标准的起草工作；秘书郝

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静娜，负责标准编制的联络及后勤工作。

二、标准编制背景

2.1背景和意义

废钢是钢铁冶炼必需的两大原料之一，是唯一可以替代铁矿石的炼钢铁素炉

料，是绿色的炼钢原料。2020年我国废钢消耗量为2.326亿吨，其中，转炉炼钢

消耗1.5734亿吨，电弧炉消耗7526万吨。采用废钢生产，由于节省焦炉、烧结

机和高炉等污染排放比较高的工序，极大的减低了硫化物、氮氧化物、二氧化碳

CO2气体排放，能源消耗大为降低。与使用铁矿石相比，用废钢冶炼一吨钢，

可节约1.7吨精矿粉，减少4.3吨原矿开采；可节约350千克标煤，减少1.6吨CO2

排放，3吨固体废弃物。因此，废钢是保障钢铁工业节能减排的重要绿色原料。

由于废钢属于冷原料，废钢的热量消耗为1443.2KJ/kg，无论是在转炉炼钢

中添加废钢，还是在电弧炉中添加废钢，炼钢的热量平衡都是一个关键性因素，

在炼钢过程中添加废钢，会造成钢水热量损失，不但会使炼钢的冶炼周期延长，

而且会造成出钢温度降低，影响钢水的冶炼终点控制。因此，利用工业煤气燃烧

产生的热能或炼钢过程中产生的回收余热气体，将废钢提前进行预热处理，使废

钢的预热温度能够达到200℃-1000℃，在炼钢过程中加入经过预热的废钢，将大

大节约能源，减少废钢带来的热量消耗，保证冶炼终点温度的控制具有重要的作

用。同时，经过预热的废钢减少了炼钢过程中靠吹炼氧气脱碳升温的补偿，可以

减少氧气的喷吹量，提高碳的终点控制，减少二氧化碳的排放量，对实现节能降

耗，减少冶炼过程中的碳排放，促进钢铁行业绿色发展具有重要的意义。

2.2迫切性和必要性

近年来，钢铁工业通过不断加强碳排放管理，深化节能技术与碳排放技术的

有效应用，我国的废钢连续预热系统得到了高效发展，目前在许多钢铁企业都成

功应用了废钢的连续预热技术。但由于没有统一的国家标准，导致各系统在废钢

的预热种类、预热时间、预热方式、装置布置、能耗控制等方面存在较大差异，

甚至造成安全隐患。因此，结合废钢连续预热的特性，通过标准化与生产应用系

统的有效结合，提出制定《废钢连续预热系统技术规范》行业标准，规范废钢连

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续预热系统，结合生产和使用要求，以满足钢铁企业节能减排使用需要。

通过制定此标准，能满足我国废钢炼钢连续预热系统使用要求，加强废钢的

高效应用，促进行业节能减排，规范和管理废钢产业供应链，保障钢铁行业绿色

健康高质量发展。同时，提升炼钢企业的运行效率和管理水平，强化标准配套衔

接，用标准引领钢铁工业合理有序发展。

三、标准制定依据及原则

本标准编制过程坚持的原则包括：

1.符合GB/T1.1-2020的要求和规定。

2.规范内容合法合规、依据充分。标准内容符合《节约能源法》《工业节能

管理办法》《工业企业煤气安全规程》《工业废气排放标准》等法律法规对废钢连

续预热系统的要求。

3.具有可操作性。切实符合炼钢生产、工艺的实际，广泛征求意见和建议，

确保具有较强的适用性和可操作性。

4.具有协调性。该标准应与国家、行业现行的其他相关标准相协调一致，

做到相互支撑。

四、主要技术内容

4.1范围

本标准规定了废钢连续预热的术语和定义、分类适用位置及主要特点、基本

原理及系统组成、系统技术要求、技术指标、安装与调试、测试与验收等内容。

4.2分类及特点

本标准按预热方式将废钢连续预热分成了2大类、5个分项，每个分项又对应

不同的位置和不同的废钢品种，具体如下表：

废钢连续预热分类、适用位置及特点

序号预热方式适用于炼钢的工序位置主要特点

1高温烟气预热

高位料仓（在吹炼过程加热温度400--600℃，温度均匀，热效率高；但对废钢

预热仓、称量

1.1直接加入转炉）、钢包、品种有要求：破碎废钢、钢筋头等小型废钢，另外要考

仓组合式

铁包等虑废钢的上料方式。

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加热温度400--600℃，温度较均匀，多层竖井热效率高，

1.2竖井式钢包、铁包、废钢斗等系统占地少但对车间高度有要求，对废钢品种没有特殊

要求，多层竖井尽量减少小型废钢。

2火焰预热

钢包、铁包加热温度700-900℃，温度较均匀，废钢斗

加热温度200--500℃，温度均匀性差，需要对废钢斗进

2.1盖式空气助燃钢包、铁包、废钢斗等

行隔热改造；铁包适用轻薄类中小型废钢、钢包适用优

质中型废钢，废钢斗适用各类废钢。

钢包、铁包加热温度800-1000℃，温度较均匀；铁包适

2.2氧燃枪预热钢包、铁包

用轻薄类中小型废钢、钢包适用优质中型废钢。

加热温度400--600℃，对废钢品种没有特殊要求，占地

2.3水平式钢包、铁包、废钢斗等

面积较大。

4.3基本原理及系统组成

4.3.1预热仓、称量仓组合式预热

高温烟气从预热仓底部进入，从下至上穿透废钢层进行充分热交换，完成对

废钢预热。预热好的废钢通过振动给料机送至称量仓计量和暂存，根据生产工艺

需要加入到转炉、钢包或铁包内。尾气温度很低，直接进入除尘系统。

系统主要设备：废钢上料设备、废钢预热仓及配套给料机等设备、废钢称量

仓及配套给料机等设备、高温烟气炉及配套管道系统（或高温烟气收集及配套管

道系统）、除尘设施、电控系统等。

4.3.2竖井式预热

高温烟气从竖井底部进入，从下至上穿透废钢层进行充分热交换，完成对废

钢预热，多层竖井可以提高热效率和预热速度。预热好的废钢根据生产工艺需要

加入到废钢斗、钢包或铁包内。竖井式预热系统采用料篮等方式根据生产要求定

量上料。

系统主要设备：废钢计量及上料设备、竖井（或多层竖井）及配套设备、高

温烟气炉及配套管道系统（或高温烟气收集及配套管道系统）、液压系统、除尘

设施、电控系统等。

4.3.3盖式空气助燃预热

利用助燃空气与工业煤气混合燃烧产生的高温火焰对废钢进行预热，根据预

热时间、温度及废钢量设计预热系统。

系统主要设备：废钢计量及上料设备、煤气燃烧系统、高温烟气收集和利用

设备、除尘设施、电控系统等。

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4.3.4氧燃枪预热预热

利用工业纯氧与煤气混合燃烧产生的高温火焰对废钢进行预热，加热速度快、

热效率高，根据预热时间、温度及废钢量设计预热系统。

系统主要设备：废钢计量及上料设备、氧燃枪及配套升降机构和供氧供水阀

门站系统、高温烟气收集和利用设备、除尘设施、电控系统等。

4.3.5水平式预热

废钢在一个水平槽体内完成上料、输送和给料，槽体上部为煤气燃烧预热系

统，预热好的废钢送至废钢斗、钢包或铁包并计量。

系统主要设备：废钢上料设备、振动输送设备、煤气燃烧预热设备、余热回

收及利用设施、出钢及计量设备、除尘设施、电控系统等。

4.4系统技术要求

4.4.1基本要求

a.废钢连续预热不能影响到炼钢正常生产节奏。

b.优先考虑在线预热，减少热量损失。

c.设计时要兼顾其它炉料的预热。

d.提高系统自动化程度，降低人工成本。

e.废钢预热要利于国家双碳政策的推广执行。

4.4.2安全及环保

a.煤气要保证充分燃烧，各类检测设施齐全。

b.燃烧系统采用低氮烧嘴，防止氮化物产生。

c.从上料、输送、预热、称量、出料全工序任何一个可能产生烟尘的点均

要设置除尘设施。

d.系统选用分拣后的废钢预防二噁英的产生，普通废钢要增加二噁英治理

设施。

4.4.3节能

a.盖式空气助燃和氧燃枪预热方式要增加余热利用设施，在余热利用的同

时减少除尘风量。

b.做好预热系统的保温隔热，减少热能损失。

c.尽量收集和利用炼钢、精炼及渣处理中未回收的热能。

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4.5技术指标

4.5.1热效率（%）

a.采用工业煤气预热废钢，热效率要高于煤气用于发电的热效率（或大于

50%）。

b.热效率计算方法：

Q钢

η

Q总

η为废钢预热效率，Q钢为废钢由初始温度预热到指定温度需要的热量，

Q总为废钢由初始温度预热到指定温度燃气燃烧释放的热量。

4.5.2废钢上料能力（t/h）

a.废钢上料能力原则上要比预热能力高出20%以上，高位料仓的上料设计

时要考虑夜间作业，如有与辅料共用皮带要考虑皮带输送原物料的富余时间及作

业率等问题。

b.上料过程的任何一个裸露的落料点均要设置除尘设施。

c.尽可能采用连续上料，提高自动化操作程度。

4.5.3预热温度（℃）

废钢预热温度不是越高越好，要充分考虑废钢种类、软熔状态的临界温度、

设备的耐温耐磨性能及系统的整体性价比，预热到一个合理的温度。各类废钢的

合理预热温度见下表：

温度区间

序号废钢类型预热方式备注

（℃）

优质破碎废钢，堆比

1预热仓、称量仓组合式400-550质量越好，预热温度越高

重＞1.0t/m3

2钢筋头预热仓、称量仓组合式500-600

轻薄废钢、打包块、

3竖井式400-600轻薄废钢一般不超过450℃

中型废钢等

4盖式空气助燃700-900钢包或铁包内的预热温度

5普通废钢（不含重废）氧燃枪预热800-1000钢包或铁包内的预热温度

6水平式400-600废钢最大尺寸不超过1m，打包块不适用

4.5.4预热能力（t/h）

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废钢预热能力根据工序富余热量、可以利用的预热时间及用户的要求综合确

定。

4.5.5废钢加入量计算

a.以150t铁水为例，1450℃铁水温度降低60℃加入常温、500℃和1000℃

废钢比较

温度℃255001000

废钢加入量t68.413.7

b.以150t铁水为例，1650℃钢水温度降低30℃加入常温、500℃和1000℃

废钢比较

温度℃255001000

废钢加入量t2.63.55.2

c.高位料仓废钢加入量首先从废钢做为冷却剂来计算，要准确控制熔池温

度，用废钢作为冷却剂效果最好，下表是各种冷却剂冷却效应对比，废钢添加量

不同厂家可根据具体工艺要求计算添加。

常用冷却剂冷却效应换算值

废钢烧结矿铁矿石铁皮石灰石石灰白云石

1.03.03.0-4.03.0-4.03.01.01.5

4.6安装与调试

4.6.1设备安装

a.根据合同约定确认设备、材料、技术资料等系统内容的制造、采购、准

备进度。

b.协调用户项目负责人员及生产安排，确定设备安装时间和顺序。

c.制定详细的设备安装网络计划并严格执行。

d.安装验收。

4.6.2系统调试

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a.调试原则：先单机后联动，先冷试后热试。

b.系统调试组织、指挥和操作与用户协调确认。

c.确认设备调试的资源到位。

d.确定系统调试时间和流程，制定系统设计网络计划并严格执行。

e.调试过程出现问题整改，再调试。

f.调试验收，试生产。

4.7测试与验收

a.系统设备运行一段时间（双方约定，一般为2周左右），用户操作人员基

本熟悉了设备和操作规程，达到一定的熟练程度，系统设备在这一过程中运行逐

步趋于稳定，为产品功能测试创造基本条件。