钢铁企业生产过程中产生大量的余热,高、中温余热的利用使得吨钢能耗大大降低,但仍然存在可观的低温余热有待高效利用。本研究工作对钢铁企业炼铁工序的高炉渣余热产生及利用进行深入分析,应用热力学相关方法,分析了高炉渣余热的可利用特性,并探讨了相对应的余热利用技术方案,并对余热回收技术方案的经济效益与环境效益进行了评价。低温余热的回收与利用主要是依据余热物流携带热量的品位,而决定余热品位最重要的参数是余热物流的温度。本研究依据这一重要参数,明确了低温余热的定义和识别方法;基于热力学第一定律和第二定律,考虑能量的数量与质量,提出余热资源可利用特性的分析方法;并以单座3200m~3高炉产生的高炉渣余热为研究对象,根据实际技术数据和文献实验数据,对高炉液态渣、高炉冲渣水、干法粒化热空气余热的数量、火用量和能级进行计算分析。高炉冲渣水余热供暖技术成熟,在北方钢铁企业广泛应用。本文以国内某钢厂两台3200m~3高炉冲渣水余热供暖项目进行实例研究,对项目余热资源基本情况、项目技术方案、项目成本、项目收益指标、环境效益进行了分析,从而论证冲渣水余热供暖项目的技术经济可行性。低温余热有机朗肯循环发电是非常具有前景的高炉冲渣水余热利用技术。该技术可以将低温余热转化为高品质能源电力,并且可以全年连续运行。本文建立了有机朗肯循环发电系统仿真数学模型,并利用Matlab软件编程求解;以单座3200m~3高炉冲渣水余热发电项目为研究案例,分析有机朗肯循环系统结构、冲渣水初始温度、有机工质的选择、有机工质蒸发温度、蒸发器夹点温差等因素对余热发电热经济性的影响,从而找到最优的高炉冲渣水有机朗肯循环发电系统设计方案。