"双碳"背景下我国炼铁碳减排路径

结合我国高炉炼铁生产现状,从优化炉料结构、提升高炉操作水平、关键节能降碳技术创新、能源高效回收利用、突破性的低碳新技术等方面,分析了"双碳"背景下我国炼铁工序的碳减排路径.认为,应在保持炼铁生产绿色、高效、智能的前提下,发挥多种措施和手段,降低碳排放强度,实现低碳转型发展;实现炼铁系统本身的"碳中和"依靠现有工艺技术难...     

高炉冶炼的碳耗结构分析及降低碳耗的方向思考

以国内三厂最具代表性的大高炉生产为对象,以高炉的碳平衡为主线索,将高炉碳耗作了系统的结构剖析。由此得出明确的建议,降低高炉碳耗的有效途径为高炉从风口尽可能引入高氢燃料以代替燃烧焦炭,高炉的高富氧及低品位高渣比都将增加更多的碳耗,不符合绿色制造的大方向。     

CO还原烧结矿过程中的析碳行为

高炉中CO 还原烧结矿过程中会发生析碳反应,对高炉操作产生不利的影响。采用 CS-8800型高频红外碳硫分析仪分析CO 还原烧结矿过程中的析碳行为,并采用 Nova400NanoSEM型场发射扫描电子显微镜分析还原后烧结矿微观结构。研究结果表明：随着温度的升高,析碳反应 CO 的平衡浓度越高,反应越难发生。在低温下析出的碳较多,析出的碳主要分布在烧结矿表面和气孔中,而在温度较高时只有微量碳析出;体系中 CO2对析碳反应有明显的抑制作用;析碳量随着还原时间的增加而增加。     

碳中和背景下的低碳冶金初探与工业实践

"碳中和"、"碳达峰"背景下,钢铁企业实现节能减排以铁前工序最为关键,低碳冶金现存多种工艺路径,主要分为非高炉炼铁和低碳高炉炼铁两大门类.高炉喷吹焦炉煤气的工业化应用为高炉富氢冶炼实现了良好的开端.未来,高炉仍将作为炼铁工业的核心装备,高炉低碳冶炼、全氧高炉、氢冶金的发展将为我国实现碳达峰碳中和作出积极贡献.非高炉炼铁...     

高炉烟气碳捕集吸收剂性能影响分析

高炉烟气进行碳捕集可有效降低高炉工序的碳排放。采用化学吸收的方式进行高炉烟气碳捕集,对几种主要吸收剂进行高炉烟气碳捕集能力研究。通过自主搭建的模拟碳捕集试验装置,研究氨水、乙醇胺（MEA）等吸收剂对20% CO2含量的高炉烟气的碳捕集情况,分析其碳捕集能力与再生再利用能力。结果表明,氨水的碳捕集能力最强,每千克溶液捕集CO2可达105.4 L,比捕集量最少的MEA溶液高出了71.38%。此外,各吸收剂CO2的解吸率可达92%以上,仅MEA解吸率为68.94%。重复利用的吸收剂碳捕集能力也达原先的90%以上。同时研究发现,高炉烟气中除尘灰会使有机胺吸收剂在升温解吸过程中降解,使碳捕集能力降低20%左右。本文可为后续开发适宜高炉工序的吸收剂与高炉碳捕集工艺奠定理论基础。     

对酒钢高炉指标控制标准的思考及探讨

本文用碳比这一炼铁行业内新兴的技术指标对酒钢高炉上半年指标进行了分析,并结合行业数据摸索高炉适宜碳比、焦丁比、煤比、瓦斯灰含碳量控制标准,同时从高炉排碱、排锌情况探讨了各高炉适宜入炉品位的控制标准。     

焦炭失碳率分布研究

采用脱碳电炉和高温井式炉研究的焦炭的失碳率分布.讨论了焦炭在高炉中的失碳机理以及失碳率分布对焦炭抗压强度的影响.研究说明:焦炭在高炉内反应过程中,失碳率随粒度的增加而减小;对于同一块焦炭,失碳率由外层至内层是降低的;随着失碳率的提高焦炭的抗压强度是降低的;为保证炉料的透气性,入炉焦炭的粒度要适宜.     

加强炉缸管理 促进高炉安全长寿

为使高炉安全长寿，一项试验描述了炉缸管理的机理，研究了炉缸管理的制度。发现在“无壳”操作期间高炉炉缸的侵蚀性磨损最严重并且最迅速。开始发生化学磨损的温度大约为450℃．主要是通过碳沉积产生的。[第一段]     

加强炉缸管理 促进高炉安全长寿

为使高炉安全长寿，一项试验描述了炉缸管理的机理，研究了炉缸管理的制度，发现在“无壳”操作期间高炉炉缸的侵蚀性磨损最严重并且最迅速。开始发生化学磨损的温度大约为450℃。主要是通过碳沉积产生的。     

新型高炉陶瓷杯用碳复合砖的研制与应用

研制开发的新型高炉陶瓷杯用碳复合砖是基于已有的高炉陶瓷杯材料和炭砖的生产使用经验,将碳组分合理地引入到材料中,并采用碳结合,进行陶瓷材料与炭素材料的复合。保留制品内部的微孔结构的同时,保留炭砖和传统陶瓷杯材料各自的优点,综合性能不下降。     

高炉使用热压含碳球团操作的数学模拟研究

介绍了一种高炉炼铁新技术即高炉使用热压含碳球团技术,并利用多流体数学模型模拟该操作,对炉内现象和操作性能的变化进行了充分解析.数学模拟结果表明:热压含碳球团的使用将使得炉内温度水平降低,软熔带位置下降,但同时高炉产量增加,焦比显著降低.在一定范围内使用热压含碳球团,高炉热利用效率明显提高,操作性能将有效改善.     

高炉使用含碳复合炉料的原理

 高炉炼铁正朝着高产、低污染、低能耗的方向发展,为了实现这一目标,包括高炉使用含碳复合炉料等一些革新的炼铁技术已经被提出或实际应用。铁焦、热压含碳球团是将铁矿粉和煤粉按一定比例混合后制成的新型含碳复合炉料。研究结果指出,含碳复合炉料相比于传统的高炉炉料（烧结矿和球团矿）具有高温强度高、还原性能好以及原料适应性强等优势。阐明了高炉使用含碳复合炉料的基本原理,介绍了铁焦制备的工艺流程及应用情况,重点进行了热压含碳球团制备工艺流程、冷态冶金性能、高温冶金性能、高炉使用热压含碳球团等试验研究,最后利用多流体高炉数学模型对高炉使用热压含碳球团操作进行了模拟研究。研究表明,高炉使用一定量的含碳复合炉料可以降低热空区温度,增加产量,降低焦比,高炉热利用效率明显提高,操作性能得到有效改善。     

焦炭固定碳对高炉碳排放量的影响

通过物料平衡和热平衡计算，分析了焦炭固定碳含量对焦比和碳排放量的影响。计算条件为煤比180kg／t，高炉热损失保持不变。计算结果表明：固定碳质量分数在84．04％～91．04％的范围时，每增加1％，焦比降低约3．83kg／t，碳排放量减少0．9m^3／t。     

Numerical Evaluation on Lower Temperature Operation of Blast Furnaces by Charging Carbon Composite Agglomerates

This paper places emphasis on evaluating ironmaking operation at lower temperature. Blast furnace operation with carbon composite agglomerates (CCB) charging and/or lower operation temperature has been numerically examined using a modified multi‐fluid blast furnace model under constant thermal conditions of the raceway. The numerical calculation shows that a lower in‐furnace temperature level is achieved under the operation with the CCB charging. With CCB charging, the location of the cohesive zone shifts downward and the temperature of the thermal reserve zone decreases. The decrease in heat requirements for solution loss, sinter reduction and silicon transfer reactions compensates the increase in heat demands for CCB reduction and direct reduction, and rather improves the efficiency of blast furnaces. Consequently, the productivity improves, the coke rate shows a notable decrease and the total reducing agent rate also tends to decline compared with conventional operation without CCB charging. Therefore, charging carbon composite agglomerates contributes to the enhancement of blast furnace performance. Furthermore, the model predicts that higher operation efficiency is achieved if the melting and/or tapping temperature could be dropped. The innovative technology of lower temperature ironmaking is expected to be applied in industrial blast furnaces after resolving the problems in engineering and economic evaluations.     

Numerical analysis of carbon saving potential in a top gas recycling oxygen blast furnace

Aiming at the current characteristics of blast furnace(BF)process,carbon saving potential of blast furnace was investigated from the perspective of the relationship between degree of direct reduction and carbon consumption.A new relationship chart between carbon consumption and degree of direct reduction,which can reflect more real situation of blast furnace operation,was established.Furthermore,the carbon saving potential of hydrogen-rich oxygen blast furnace(OBF)process was analyzed.Then,the policy implications based on this relationship chart established were suggested.On this basis,the method of improving the carbon saving potential of blast furnace was recycling the top gas with removal of CO_2 and H_2O or increasing hydrogen in BF gas and full oxygen blast.The results show that the carbon saving potential in traditional blast furnace(TBF)is only 38-56kg·t~(-1) while that in OBF is 138kg·t~(-1).Theoretically,the lowest carbon consumption of OBF is 261kg·t~(-1)and the corresponding degree of direct reduction is 0.04.In addition,the theoretical lowest carbon consumption of hydrogen-rich OBF is 257kg·t~(-1).The modeling analysis can be used to estimate the carbon savings potential in new ironmaking process and its related CO_2 emissions.     

自焙炭砖侵蚀试验研究

通过对K、Na、Pb、Zn等有害元素对自焙炭砖混合侵蚀的试验研究,分析了昆钢2 000 m3高炉炉体连续上涨的主要原因,弄清了有害元素对自焙炭砖的侵蚀膨胀机理,并采取有效措施对高炉炉体连续上涨进行控制,确保了高炉安全稳定顺行。     

莱钢1#750m3高炉后期护炉与强化操作实践

莱钢1#750m3高炉已处于炉役后期,炉况恶化,通过选择合理的操作制度、精料,推行标准化操作制度条例,优化高炉操作,加强高炉本体监测维护,坚持钛球护炉,严禁连续低硅高硫或洗炉剂洗炉,加强设备的维护保养等措施,解决了护炉与强化冶炼的矛盾,保持了高炉长期稳定顺行,实现了高产、优质、低耗的安全生产。     

高炉喷吹除尘灰的研究

 由于高炉除尘灰含有大量的铁和碳,且其排放造成严重的环境污染,因此通过现有的喷煤系统将其作为含铁原料和含碳原料从风口喷入高炉无疑是处理除尘灰的一种有效途径。考虑到喷吹除尘灰影响到炉内炉渣的碱度、铁水的硫含量、理论燃烧温度和焦比的变化,通过高炉物料平衡和局部热平衡模型计算了焦比、炉渣碱度和理论燃烧温度随喷入除尘灰量的变化,为高炉操作提供理论依据,并进行了工业试验。结果表明,焦比和炉渣碱度随除尘灰喷入量的增加而下降,而理论燃烧温度则变化不大,这些变化可以通过调整配料来应付;喷吹除尘灰后高炉透气性略有下降,所需喷吹压力增大,试验证明高炉喷吹自身的除尘灰是可行的。     

武钢7号高炉炉底、炉缸用炭素捣打料和炭素胶泥选择试验研究

针对武钢7号高炉炉缸采用铸铜冷却壁新技术及高炉本体设计寿命20年的要求,对高炉炉底、炉缸用炭素捣打料和炭素胶泥进行了详细的选择试验,确定了高炉用炭素捣打料和炭素胶泥的技术要求。