2025-12-29 23:08:33
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一项研究项目聚焦于利用钢铁生产中的炉渣进行能源回收，为本地区域供热网络提供热能。
在跨学科合作伙伴的协作下，"SchlaGie：利用炉渣为本地区域供热网络进行能源回收"项目正在研发并测试一项技术，旨在未来将钢铁厂炉渣不可避免的废热用于网络化供热系统。该项目以蒂森克虏伯MillServices & Systems GmbH位于杜伊斯堡的基地为示范点，目标是将工业废热在供热网络中的占比显著提升。
助力气候中和能源系统发展
钢铁行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。目前，这些工业废热仅部分在内部利用或输入区域供热网络，主要受限于技术和经济挑战。
高温炉渣（温度高达1500°C）是当前及未来绿色钢铁转型中，通过林茨-多纳维茨法炼钢时产生的重要且尚未被利用的废热源。目前这些炉渣被倾倒入渣场冷却凝固，充分冷却后经破碎处理应用于建筑等行业。弗劳恩霍夫Umsicht研究所与蒂森克虏伯MillServices、FEhS建筑材料研究所、C-Technik机械设备公司以及格奥尔格·阿格里科拉技术大学合作开展的"SchlaGie"项目，正在研发测试一种非接触式辐射热回收技术。通过利用LD炉渣为本地区域供热网络进行能源回收，可有效降低二氧化碳排放和一次能源系数。
据Umsicht研究所称，该项目成果将为新型气候中和能源系统发展做出重要贡献，并支持市政供热规划。研究成果还可推广至其他钢铁生产基地及具有类似废热特性的领域（如铸造厂熔融冷却、热电厂灰渣、水泥行业）。
从材料特性分析到炉渣废热利用示范装置
项目起始于测定LD炉渣的化学与热物理特性。通过采集多份样本，在实验室进行均质化研磨，并采用成熟方法进行详细检测。基于此开展实验室试验，模拟真实渣场热条件并验证前期获取的材料数据。##利用所得材料数据，结合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及辐射接收器的吸热性能。在此基础上建立动态仿真模型，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，设计开发高效利用炉渣废热的示范装置。研发的辐射接收器需确保不影响现有工艺流程及后续高价值利用。基于此建造并投运示范装置，除采集实际运行数据外，还将检测冷却后炉渣的成分与物理特性，以排除接收器对炉渣质量的影响。
整合仿真与示范装置生成的数据，开展经济性与二氧化碳排放分析，评估技术潜力。由此可测算利用这种尚未开发、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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