1.1.1 Energitillförsel
I ett järn- och stålverk, som producerar stål från järnmalmspellets, måste mycket stora mängder reduktionsmedel, främst i form av kol, tillföras verket för att järn- och stålprocesserna skall fungera. Det är alltså för processerna som kol tillförs. I processerna uppstår dock biprodukter i form av brännbara gaser, som används som bränsle inom verket. Koltillförseln är cirka 0,6-0,7 ton kol per ton råjärn.
Exempel på inköp under ett år till ett verk:
Energiinnehållet i det tillförda kolet är mycket stort och utgör cirka 92 % av den tillförda energin till verket. Cirka 6 % utgörs av elenergi och ytterligare 2 % av bränslen som olja och/eller gasol. Det är alltså kolet som dominerar helt. Elproduktion som kan tillgodose åtminstone en del av elbehovet finns normalt i anslutning till ett verk. Resten av elenergin köps utifrån.
1.1.2 Gas från processerna är viktiga bränslen
Det finns tre processer, där kol omvandlas till brännbar gas. Dessa gaser är mycket viktiga bränslen inom verket.
Koksugnsgas
Vid uppvärmningen av kolet i koksverket avgår gaser från kolet. Denna så kallade koksugnsgas samlas upp i ett gassystem. Gasproduktionen uppgår till cirka 300–350 normalkubikmeter (gasvolym vid 0°C och 1 bar) gas per ton kol. Gasen används som bränsle i koksverket för att värma upp kolet till cirka 1000°C, i ugnar, i pannor, i skänkvärmare, i varmapparater i anslutning till masugn et cetera.
Masugnsgas
I masugnen bildas stora mängder masugnsgas, cirka 1500 normalkubikmeter per ton råjärn. Även masugnsgasen kan användas som bränsle inom verket. Den är dock ett mer lågvärdigt bränsle än koksugnsgasen. Masugnsgas används till exempel som bränsle i varmapparater och för undereldning i koksverk.
LD-gas
Vid omvandlingen av råjärn till råstål i LD-konvertern avgår LD-gas, cirka 125 normalkubikmeter per ton råstål. Även LD-gasen kan användas som bränsle i till exempel pannor. Gasen produceras dock i stora mängder under korta tider, cirka 15 minuter per timme. Den är därför relativt svår att ta hand om.
Det finns separata rörnät för distribution av de olika gaserna inom verket.
1.1.3 Elanvändning
Elenergi används på tusentals ställen inom verket. Stora elanvändare är syrgasverk, elmotorer för blåsmaskiner (för transport av luft in i masugnen), valsverksmotorer, tryckluftkompressorer, kylvattenpumpar etc.
1.1.4 Bränsleanvändning
Största bränsleanvändningen sker i varmapparaterna, vid undereldningen i koksverk, i kraftverkspannor och i ugnar.
1.1.5 Energibortförsel
All energi som tillförs verket måste även bortföras. I ett studerat malmbaserat verk åtgick ungefär 33 % av den tillförda energin för att reducera malmen till järn. Cirka 13 % lämnade verket i form av brännbara gaser som användes för el- och värmeproduktion i ett kraftverk. Resten av energin, 54 %, lämnade verket i form av ljummet kylvatten, varm luft, avgaser, flytande slagg, ångor, gasfacklor et cetera.
