2025-12-29 23:20:15
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德国一项研究项目正探索将钢铁工业炉渣用于区域供热网络的能量回收。
弗劳恩霍夫Umsicht研究所主导的"SchlaGie：利用炉渣为区域供热网络回收能量"项目，联合跨学科合作伙伴共同研发并测试一项技术，旨在未来将钢铁厂炉渣中不可避免的废热用于并网供热。该项目已在杜伊斯堡的蒂森克虏伯MillServices & Systems GmbH基地开展试点。目标：显著提升工业废热在供热网络中的利用比例。
助力气候中和能源系统发展
钢铁工业在铁矿石还原和生铁炼钢过程中会产生大量不可避免的废热。然而迄今为止，仅有部分工业废热被内部利用或输入区域供热网络，这主要受限于技术和经济挑战。
当前及未来转向绿色钢铁生产后，采用林茨-多纳维茨工艺产生的炽热炉渣（高达1500°C）始终是未被利用的重要废热源。目前这些炉渣被倾倒入渣床冷却固化，充分冷却后经破碎处理应用于建筑业等领域。"SchlaGie"项目正在开发一种非接触式辐射热回收工艺，可捕获当前排放至环境中的辐射热。通过将LD炉渣用于区域供热网络能量回收，将有效降低二氧化碳排放和一次能源系数。
项目成果将为新型气候中和能源系统建设做出重要贡献，并支持市政供热规划。所获知识还可推广至钢铁行业其他厂区及具有可比废热特征的应用领域（铸造厂熔融冷却、热电厂灰渣、水泥工业）。
从材料特性分析到炉渣废热利用示范装置
项目以测定LD炉渣的化学与热物理性质为起点，通过采集多份样本在实验室进行均质化处理、研磨，并运用成熟方法进行详细检测。在此基础上开展实验室测试，模拟真实渣床热工况并验证前期获取的材料数据。
结合所得材料数据及杜伊斯堡基地当前炉渣处理量，通过热力学计算确定炉渣潜在放热量与辐射接收器吸热能力。据此建立动态仿真模型，研究间歇性废热利用及其与现有区域供热网络的整合方案，探索不同二次流体、换热器几何结构和储热系统的组合配置。
依据仿真成果并综合考虑安全与审批要求，将设计建造高效利用炉渣废热的示范装置。所研发的辐射接收器不得影响现有工艺流程或后续高价值应用。基于此建造并投运的示范装置，除采集实际运行数据外，还将检测冷却炉渣的成分与物理特性，以排除接收器对材料品质的影响。
利用仿真与示范装置生成的数据，将开展经济性与二氧化碳减排分析，评估技术潜力。这将有助于估算利用此前未被开发的、不可避免的炉渣废热提供区域供热的具体成本。
来源：弗劳恩霍夫Umsicht研究所
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