冶金工業(yè)是耗能大戶，不論是有色冶金或黑色冶金工業(yè)都存在大量的節(jié)能問題。以鋼鐵企業(yè)為例，焦?fàn)t、高爐及煉鋼工序均有相當(dāng)數(shù)量的的余熱未能回收利用。余熱的溫度最高可達(dá)1600℃，熱能的形態(tài)有固體、氣體、液體，其中很多為間隙排放，因之給余熱回收帶來了一定的難度。由于熱管的的眾多特點(diǎn)，特別適用于上述場合的余熱回收利用。高溫?zé)峁芗案邷責(zé)峁芸諝忸A(yù)熱器、高溫?zé)峁苷羝l(fā)生器開發(fā)運(yùn)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利用
軋鋼連續(xù)加熱和均熱爐是鋼鐵企業(yè)中耗能較多的設(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(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）7000～300000m3/h的范圍內(nèi)。煙氣溫度一般為550～990℃，也有超過1000℃以上的。從直接節(jié)能來考慮，工程界希望將煙氣的余熱用來加熱助燃空氣。當(dāng)助燃空氣被加熱到400℃時(shí)，可以得到節(jié)能20%～25%的效果。
二、燒結(jié)工序的余熱利用
燒結(jié)工序是高爐礦料入爐以前的準(zhǔn)備工序。有塊狀燒結(jié)和球團(tuán)狀燒結(jié)兩種工藝。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(tuán)燒結(jié)則是將細(xì)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?zé)Y(jié)。兩種燒結(jié)過程都要消耗大量的能源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，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%?；厥蘸屠眠@些余熱，顯然極為重要?；厥沼酂嶂饕诔善凤@熱及冷卻機(jī)的排氣顯熱兩個(gè)方面。
燒結(jié)生產(chǎn)時(shí)，在燒結(jié)機(jī)尾部及溜槽部分，燒結(jié)礦熱料溫度可達(dá)700～800℃，除熱廢氣外，料品還以輻射形式向外界散發(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(jī)廢氣的余熱回收。
熱燒結(jié)礦從燒結(jié)機(jī)尾部落下經(jīng)過單輥破碎振動(dòng)篩篩分后，落到冷卻機(jī)傳送帶上，在冷卻機(jī)上布置有數(shù)個(gè)冷卻風(fēng)罩，風(fēng)罩內(nèi)裝有軸流風(fēng)機(jī)（吸風(fēng)式），使冷卻風(fēng)通過礦料層，能過礦料層后的風(fēng)溫在第一風(fēng)罩內(nèi)一般可達(dá)250～400℃，第二風(fēng)罩內(nèi)風(fēng)溫一般為200℃左右。冷卻礦料的另一種形式是鼓風(fēng)冷卻，即風(fēng)機(jī)在礦料層底部鼓風(fēng)，通過礦層后進(jìn)入風(fēng)罩排空。
三、高爐熱風(fēng)爐余熱回收
高爐熱風(fēng)爐是產(chǎn)生熱風(fēng)的設(shè)備，由于風(fēng)溫可高達(dá)1200℃以上，因之熱風(fēng)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，燃燒生成的高溫?zé)煔膺M(jìn)入蓄熱室內(nèi)的格子磚加熱，然停止燃燒，再將鼓風(fēng)機(jī)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(jìn)入高爐。熱風(fēng)爐煙道廢氣的溫度一般限制在300～350℃，最高不行超過400℃。使用熱管換熱器回收的這部分余熱，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?fàn)t頂溫度提高。對于以煤氣為燃料的單位，一般多采用分離式熱管換熱器回收排煙余熱，回收的余熱同時(shí)用來加熱空氣和煤氣，因之稱為“雙預(yù)熱”。
系統(tǒng)由3臺(tái)熱管管箱組成，熱風(fēng)爐的煤氣燃燒所產(chǎn)生的煙氣溫度約250℃左右進(jìn)入煙氣管箱，在煙氣管箱中，煙氣將熱量分別傳給煤氣加熱側(cè)的管束和空氣加熱側(cè)的管束。兩組管束并聯(lián)布置。煙氣分二路流過管箱。煤氣和空氣加熱側(cè)的管束吸收煙氣的熱量后，分別由各自的管內(nèi)的工作液體所產(chǎn)生的蒸汽通過各自的上升管分別傳送到煤氣和空氣加熱側(cè)的管箱。為便于現(xiàn)場調(diào)試及設(shè)置了旁路。
