转炉炼钢工艺极限碳排放研究进展

中国钢铁行业发展取得长足进步，年钢产量连续多年位居全球第一，由此带来的CO₂排放等环保压力也日益凸显。降低钢铁行业CO₂排放至关重要。长流程炼钢工艺的吨钢CO₂排放量约为短流程炼钢工艺的3.5倍，如何降低长流程炼钢碳排放对钢铁工业的低碳发展具有重要意义。提出转炉炼钢极限碳排放工艺技术，从“低碳铁水”、“低碳冶炼”和“低碳原料”3个方面，研究分析长流程-转炉炼钢工艺的减排能力及潜力。在低碳铁水生产方面，依据现有可能实现的技术，铁水生产的碳排可由当前吨铁水碳排1.7 t/t降低至0.8 t/t;在低碳原料方面，转炉炼钢工序生产所需原辅料极限碳排放可由当前吨钢碳排197.5 kg/t降至61.7 kg/t;转炉炼钢工序采用低碳冶炼单元技术，吨钢碳排将显著下降，转炉采用20%废钢和50%废钢，吨钢极限碳排将降低至727 kg/t和466 kg/t。转炉炼钢工序使用50%废钢冶炼，喷吹生物质、采用绿电、低碳原料，转炉工序碳排放强度将从107 kg/t降至-186 kg/t,实现转炉工序“负碳炼钢”;精炼、连铸等工序着眼绿色低碳技术...     

冶金动态

武钢集团向绿色钢钢铁大步迈进。在工业煤气利用方面,2007年高炉煤气、焦炉煤气利用率分别达到97-35％、99．53％;工业用水充分循环利用,吨钢耗新水从2001年的32．4m。降至2007年的4．91m^2;武钢青山地区本部吨钢COD排放量由2000年的1．444kg降至2007年的0．39kg;吨钢烟（粉）尘排放量由2．6kg降至0．94kg;吨钢二氧化硫排放量由4．6kg降至2．31kg。武钢年回收综合利用尘泥、钢渣、水渣等固体废弃物达600万t,综合利用率达100％,产品形成绿色循环链。     

太钢节能减排的进展探讨

 太钢是中国特大型钢铁联合企业和全球产能最大、工艺技术装备最先进的不锈钢企业。自2005年以来,在不锈钢系统改造中,配套建设了相应的节能环保项目,采用国际最先进的技术,实施从矿山到轧钢的全流程工艺技术升级,实现了主体技术装备的升级换代。目前已经形成了年产1000万t钢的能力,其中不锈钢产能300万t。通过对钢铁工业整体总的节能方向分析,结合太钢近几年节能现状,从能源管理方面、节能减排工艺与技术方面,围绕各种余热余能利用、高炉渣、钢渣的综合利用和对钢厂废气的净化处理方案,实施了具体措施,取得了显著效果。2005至2010年间,吨钢综合能耗由703kg/t下降到559kg/t,降幅达20.5％,吨钢新水消耗由7.18t/t下降到1.91t/t,降幅为73.3％;最后提出了太钢今后节能减排工作的方向和措施。     

我国钢铁工业节能进展

去年召开的中日钢铁专家第二次交流会上,冶金部总结了我国钢铁工业的节能工作。钢铁工业节能工作在1978～1989年的11年间,经历了起步、扩展和系统节能阶段,吨钢能耗下降35％,平均年节能率达3.87％。其中,重点钢铁企业吨钢综合能耗已由1.575t标煤下降到1.217t标煤,吨钢可比能耗由1.4t标煤下降到0.998t标煤;骨干钢铁企业     

气候变化与钢铁工业脱碳化发展

 中国政府高度重视气候变化问题,积极主动地做出了减排承诺。钢铁行业作为工业的重要领域,是能源消费大户,同时也是CO₂排放大户。对中国钢铁工业CO₂排放现状分析表明,中国钢铁工业吨钢CO₂排放量下降明显,CO₂排放总量在2014年已经达到峰值,随后呈下降趋势,但由于粗钢产量巨大,钢铁工业的CO₂排放量占全国CO₂排放总量仍然较高,必须走脱碳化发展的道路。通过对钢铁工业脱碳化发展策略和技术的分析,表明有策略地推进并提高全废钢电炉流程的比例是当前最为实际的钢铁工业脱碳化发展途径。     

福建三钢集团节能降碳进展及碳减排路径

系统总结了福建三钢集团“十三五”期间节能降碳工作所取得的卓越成绩,并剖析了三钢集团在原料结构调整、降低高炉燃料比、二次能源回收、煤气高值化利用以及系统节能降碳等方面的措施和取得的效果。通过推进结构节能、技术节能和管理节能,全面提升了企业的能效水平。“十三五”期间,铁钢比下降了0.2,高炉燃料比下降了21.66 kg/t,吨钢综合能耗下降了1.30%,吨钢CO₂排放量下降了4.98%。另外,还对三钢集团碳减排规划进行了介绍,为其他钢铁企业绿色低碳发展提供借鉴。     

我国钢铁工业节能工作取得新进展

据统计,2006年一季度全国重点统计钢铁企业(77家)平均吨钢综合能耗为668.35kgce/t,比上年度降低33.641gce/t,降幅为4.8%;吨钢可比能耗为632.90kgce/t,比上年度降低54.06kgce/t,降幅为7.9%;相应炼铁、炼钢、烧结、焦化、轧钢等专业工序能耗也均有不同程度的降低,详见表1。2006年一季度全国产钢为9218.99万吨,其中重点统计单位产钢为7546.20万吨,占全国总产量的81.85%。从表1可看出,一年来我国钢铁工业节能工作取得了新进展,吨钢综合能耗、吨钢可比能耗、各工序能耗与去年同期相比均有不同程度的降低。说明全国各钢铁企业在节能降耗做出了巨大努力。去年公布的《钢铁产业发展政     

钢铁工业二氧化碳排放计算方法实例研究

实现钢铁生产中CO₂排放的准确量化和计算是分析评估其环境影响及各种减排技术的基础和保障.基于Y钢厂2015年的实际生产数据，分别利用国内推荐的投入产出法和国际钢铁协会推荐的生命周期法计算了Y钢厂的吨钢CO₂排放量.计算结果表明:生命周期法计算的Y钢厂的吨钢CO₂排放量为2.183 t CO₂，明显高于国内推荐的投入产出法计算的Y钢厂的吨钢CO₂排放量1.940 t CO₂，这主要是由于钢铁协会提出的计算方法统计项目更为丰富并且考虑了物料和能源的上游产生的二氧化碳排放.结合《温室气体排放核算与报告要求》计算方法和国际钢铁协会所提出的计算方法，从计算边界、排放因子、物料和能源分类以及评价基准线层面提出了一套基于全生命周期方法的符合中国钢铁企业国情的温室气体排放计算方法.      

中国钢铁行业低碳模式及其相关政策分析

基于全过程分析和情景分析建立耦合模型,从中国钢铁工业的发展模式和政策角度,结合中国当前成熟的节能减碳技术,分析中国钢铁工业CO2的低碳发展模式和相关政策,并探讨未来中国钢铁工业CO2的最优减排量和优化技术路线。分析结果表明：若控制好经济发展和钢产量速度,实施提出的减碳技术路线,与2010年相比到2020年中国钢铁工业在焦化、烧结、炼铁、转炉、电炉和轧钢工序单位产品可减少CO2排放量分别为77.33、4.4、7.13、54.36、116.2和42kg/t;若同时保证相关末端处理技术的实施,到2020年吨钢CO2排放量为1.49t。可见,建立中国钢铁工业的低碳发展模式,主要在于促进相关成熟技术利用的政策调整,该发展模式可为中国钢铁行业的持续发展提供一定的理论依据。     

渣铁比对5500 m3高炉冶炼影响分析

2019年5月以来，5 500 m³高炉入炉球团矿比例成功由25%提升至50%～70%,铁前系统不仅颗粒物、SO₂、NO_x等污染物排放降低24%,吨铁CO₂排放降低10%,而且渣铁比由最低300 kg/t降至200 kg/t,极大地促进了高炉冶炼水平提升。通过研究渣铁比大幅下降后对高炉冶炼主要参数的影响，以对今后采用低渣铁比冶炼的高炉提供技术参考。经统计生产数据发现，渣铁比由300 kg/t下降至230 kg/t后，一方面主要指标取得显著提升，利用系数由2.25提升至2.50以上，透气性指数由4 100升至4 300以上，焦比由295 kg/t降至265 kg/t以下，煤比提高至200～220 kg/t;另一方面，渣比下降也带来炉渣脱硫和排碱能力的下降，在入炉硫负荷为3.80～3.90 kg/t和碱负荷为2.60 kg/t的条件下，为了满足铁水中硫质量分数小于0.050%和炉渣排碱率大于75%,提出最佳渣铁比控制为中线230 kg/t。今后，若进一步实现降低渣比生产，应从降低入炉有害元素和优化渣系成...     

大冶特钢主要工序电耗和能耗的研究

大冶特钢是国内有代表性的电炉炼钢企业之一,本文对该企业的一些主要工序--烧结、炼铁、炼钢和轧钢的能源、物质消耗和耗能工质消耗数据进行收集、整理、分析,基于相同的统计和计算方法,得到生产每吨产品的工序电耗、能耗以及折算的全流程(全流程包括烧结、炼铁、炼钢和轧钢4道主要工序,这里轧钢工序只选择较大的连轧厂作为代表)吨钢电耗、能耗值.结果表明:第四炼钢厂2000年年产电炉钢25.45万t,2005年为87.34万t,增长了2.43倍;同期电炉工序的吨钢冶炼电耗由547 kW·h/t降至213 kW·h/t,降幅为61%;而全流程的吨钢能耗由448 kg(标煤)/t上升到684 kg(标煤)/t,增幅为53%.     

我国钢铁工业节能进展和今后展望

本文为中日钢铁专家第二次技术交流会中方的论文之一。文中介绍了从1978～1989年间,我国钢铁工业能源消耗概况,节能工作的发展过程和取得的主要进展,最后提出我国钢铁工业今后的节能设想,目标是:今后十年,吨钢综合能耗从目前的1.62t标煤,下降到1.45t标煤,吨钢可比能耗下降到0.9t标煤。     

钢铁工业的空气消耗与废气排放

 基于工业系统与环境之间的物质交换，建立空气是冶金资源的概念，阐述了钢铁工业空气消耗量、废气产生量、污染物排放量三者间的联系及其对区域大气环境质量的影响。调研核查了若干家钢铁企业，统计其烧结、炼焦、炼铁、炼钢和轧钢等各生产工序，以及高炉-转炉流程、全废钢-电炉流程的空气消耗量和废气排放量。以吨钢为计算基准，给出了中国钢铁工业的资源消耗结构和废物排放结构以及空气消耗和废物排放数据，其中吨钢空气消耗量（以质量计）占吨钢资源消耗总量的85%以上，强调了减少空气消耗和废气产生量对降低污染物排放总量、改善区域大气环境质量的重要性。列举了富氧乃至纯氧燃烧、废气循环再利用、烧结矿竖式冷却换热技术的节能减排案例，指明应用这些关键技术、优化钢铁生产流程和发展全废钢电炉短流程等是大幅度减少空气消耗和废气产生量，进而减少颗粒物、SO₂、NO_x排放量的有效途径。     

鞍钢鲅鱼圈钢铁基地履行社会责任的现状与展望

以我国第一个沿海钢铁基地-鞍钢鲅鱼圈钢铁基地为例,详细阐述了钢铁企业发展循环经济,履行社会责任,建设绿色钢铁企业的实践与思考,在鲅鱼圈钢铁基地的绿色发展现状基础上对未来钢铁企业清洁生产、绿色制造、建设生态工业链的绿色发展前景进行了展望。     

节能、清洁生产、绿色制造与钢铁工业的可持续发展

从产品制造链、商品价值的演变出发，讨论了节能、清洁生产和钢铁工业绿色制造问题，强调了钢铁制造流程系统优化的重要性，指出钢厂环境问题的概念是要通过节能、清洁生产－绿色制造过程逐步实现环境友好。与此同时，讨论了钢厂生产流程过程中的节能、清洁生产问题和钢材及其制品的绿色度问题。最后展望了与钢铁企业有关的生态工业链和未来钢铁企业的角色。     

多种铝生产方式的碳核算与减碳潜力分析

依据不同氧化铝生产工艺和电力结构,构建了6种铝的生产方式,并基于生命周期理念,对这6种方式的CO₂排放量进行核算并分析产生差异的原因;同时,设置了不同的低碳路径,挖掘铝工业的减碳潜力.结果表明：生产1 t铝的CO₂排放量,拜耳-水电法最小,为1.86×10³ kg,烧结-火电法最大,为1.20×10⁴ kg;在同种电力结构下,化石燃料、电力和阳极等原料的输入量是影响氧化铝和电解铝生产工序中CO₂排放量的主要因素;在氧化铝生产工艺一致的情况下,用水电替代火电可使铝生产过程中的CO₂排放量降低34%～43%.由减碳路径分析结果可知,绿色电力-清洁工艺(EGP-CP)路径下CO₂减排效果最好,每生产1 t铝的CO₂排放量可降低至7.75×10³ kg,比基准路径(BAU)减少15.68%.     

晋南钢铁高炉喷吹富氢气体工业化实践

 钢铁工业是中国制造业中碳排放量最高的行业,碳排放占全国碳排放总量的15%左右。高炉是钢铁工业碳消耗量最大的工序,碳消耗占钢铁流程总碳消耗的70%以上,减少高炉冶炼碳消耗是降低钢铁工业碳排放的最有效措施。高炉喷吹富氢气体不但可以提高冶炼效率,减少污染物排放,而且可以减少焦炭或煤粉消耗,从源头上降低高炉冶炼碳消耗,从而减少碳排放。以山西晋南钢铁两座1 860 m3高炉风口喷吹富氢气体工业化生产数据为例,详细研究了高炉喷吹富氢气体对燃料比、风口理论燃烧温度、炉腹煤气量、H₂利用率以及CO₂排放量的影响。结果表明,喷吹富氢气体可以显著降低高炉固体燃料消耗,在吨铁富氢气体喷吹量为65 m3条件下,富氢气体与固体燃料的置换比为0.49 kg/m3;风口喷吹富氢气体降低了风口理论燃烧温度,吨铁每喷吹1 m3富氢气体,风口理论燃烧温度降低约1.5 ℃,高炉鼓风量和炉腹煤气量都少量降低;喷吹富氢气体以后,炉内H₂的利用率平均为37.3%,CO的利用率约为43.2%;吨铁CO₂排放量可以降低80 kg左右,高炉CO₂排放降低了5.6%,取得了较好的经济、环境和减污降碳效果。     

海绵铁在转炉炼钢中使用效果分析

为更加多元化利用海绵铁,降低冶炼成本,在相同冶炼制度下,使用海绵铁分别替代冷料中的钢边和统废进行转炉炼钢试验。结果表明:对于转炉+LF工艺、成品S在0.025%以上的钢种,海绵铁加入量不大于废钢比的40%;海绵铁加入量占废钢比40%时,替代钢边进行冶炼,氧耗增加0.62 m~3/t,石灰消耗减少0.48 kg/t,钢铁料消耗增加0.48 kg/t,吨钢节约成本8.4元;替代统废时,氧耗增加0.91 m~3/t,石灰消耗减少0.52 kg/t,钢铁料消耗降低2.74 kg/t,吨钢节约成本6.878元;但海绵铁导致成品中S含量呈上升趋势,增加了LF处理成本。     

钢铁工业减碳与CO2资源化利用技术的研究进展

在全球“碳达峰、碳中和”新发展背景下,钢铁工业低碳发展尤为重要。分析了钢铁工业构建低碳循环及减碳领域的典型技术研究现状,以及新型CO₂资源化利用产业的发展情况。从全球相对成熟的钢铁工业生产流程现状出发,重点介绍了高炉-转炉、全废钢-EAF、直接还原和熔融还原4类钢铁生产流程的碳排放强度。目前,全球钢铁制造流程主要以高炉-转炉长流程和废钢-电炉短流程为主,长流程吨钢碳排放强度约为电炉短流程的3倍。结合全球钢铁产量的演变值推算了2001—2022年间全球钢铁工业的CO₂排放量,阐述了减碳以及CO₂资源化利用的紧迫性和必要性。根据已有的钢铁工业减碳经验,选取日本、欧洲和中国的低碳冶炼项目进行分析,包括其在钢铁工业减碳发展中所进行的试验性技术探索和阶段发展实践。在钢铁工业减碳的基础上,推进CO₂的资源化利用是实现钢铁工业碳中和的重要任务。阐述了钢铁企业碳捕集固碳技术的研究现状与特点,系统归纳了当前助力钢铁工业CO₂资源化利用的有效方法,包括在炼钢转炉和精炼工序上采用不同模式的CO     

济钢工业节水的若干措施

1前言钢铁工业是用水大户,占工业用水量的20%左右,污水排放量也大。年产钢300万t规模的钢铁联合企业,平均年新水用量约1亿t,年废水外排总量约5000万t(其中含洁净废水约2000万t)[1]。我国钢铁企业废水的平均回收利用率仅为75%左右,而一些工业发达国家,其废水回收利用率达到95%以