高炉炼铁技术的最新进展

当前围绕循环经济和生态化生产等主题,一些革新的高炉炼铁技术已被提出或实际应用。综合介绍了高炉使用热压含碳球团、高炉喷吹含氢物质、高炉炉顶煤气循环利用、以及高炉炼铁与大规模发电相结合等若干炼铁新技术的概况和最新进展。     

氧气高炉工艺的探讨

氧气高炉工艺逐步在冶金行业得到推广应用,这种新型的炼铁工艺替代了传统的热风操作,节能减排效果显著,冶炼效率得到大幅提升。本文将围绕炉顶煤气循环-氧气高炉工艺以及喷吹焦炉煤气-氧气高炉工艺予以阐述。     

高炉低碳炼铁分析

从分析目前高炉炼铁碳消耗的本质出发,针对给定的原燃料条件,利用模型计算分析了当前主要低碳炼铁途径的节碳潜力。结果表明:对于普通高炉而言,间接还原达到平衡时的煤气利用率为56.99%,降低燃料比28.37kg/t。氧气高炉炉顶煤气完全循环利用条件下,最低燃料比为385.6kg/t。喷吹焦炉煤气可以降低燃料比,每增加10m3喷吹量,可降低焦比5.0kg/t左右;此外喷吹量存在极值,随着富氧率提高,获得最低燃料比的喷吹量增大,且最低燃料比降低。最佳喷吹条件为富氧率6%～8%,喷吹量160～180m3/t,可节约焦比53～54kg/t。使用高反应性焦炭可以降低热储备区温度,使间接还原平衡时CO浓度降低,平衡CO浓度从70%～60%,每降低2.5%,理论上可降低燃料消耗10.3～12.2kg/t,且降低幅度逐渐减小。     

氧气高炉炼铁技术分析

对氧气高炉进行了数值模拟,数值模拟结果表明氧气高炉炉顶煤气循环利用,可以降低燃料消耗5%左右,炉顶煤气CO2进行储存及资源化利用,可以减少CO2排放56%以上。通过分析氧气高炉的工业化试验情况,说明氧气高炉要实现低成本生产,尚需要解决高效喷吹及全流程优化控制技术,循环煤气加热技术,炉顶煤气CO2脱除技术和CO2储存及资源化利用技术四个关键问题,同时为发展氧气高炉炼铁新工艺提出建议。     

高炉喷吹焦炉煤气技术发展及应用前景分析

焦炉煤气是一种宝贵的资源,高炉喷吹焦炉煤气技术是钢铁联合企业实现"低碳经济"、寻找新的利润增长点的新技术、新途径。重点阐述了高炉喷吹焦炉煤气技术的工艺机理和技术特点,并且较为详尽的介绍了国内外关于该技术的发展现状及应用效果。新技术的出现也为酒钢高炉进行低碳炼铁提供了思考,根据高炉喷吹焦炉煤气技术具有的工艺特点、借鉴国内外钢厂拥有的实践经验,结合酒钢实际现状,就这一新技术在酒钢的应用进行了可行性分析。     

低碳炼铁技术研究现状及展望

简述了国内外高炉低碳冶炼的最新进展,结合我国国情以及发达国家钢铁工业发展经验,提出我国钢铁工业的发展方向之一应为焦炉煤气深度净化与重整-竖炉氢基还原-直接还原铁电炉冶炼的新工艺.相较传统铁前-转炉长流程工艺,焦炉煤气深度净化与重整-竖炉氢基还原-直接还原铁电炉冶炼流程可实现CO2减排56.7％.     

氧气高炉的发展历程及其在北京科技大学的研究进展

首先介绍了氧气高炉的发展历程,早期的研究工作主要着眼于解决由于氧气代替空气鼓风而引起的“上冷下热”问题,并总结了各国研究者提出的氧气高炉流程及其主要特点。随后系统阐述了北京科技大学科研人员在氧气高炉工艺基础研究与工程技术开发方面所取得的主要进展。这些研究包括氧气高炉流程设计,含铁炉料还原与软熔,氧气鼓风及循环煤气喷吹条件下的煤粉燃烧,循环煤气加热过程中的物理化学变化等炉内反应与变化,以及在此基础上开展的回旋区及全炉数值模拟研究,为氧气高炉的工程化实施奠定理论基础。最后对氧气高炉的碳素流及节碳潜力进行了分析,并提出富氢碳氢循环氧气高炉将成为炼铁低碳化的重要发展方向。      

高炉煤气循环耦合富氢对中国炼铁低碳发展的意义

中国钢铁工业规模巨大,主要由高炉 转炉长流程生产,其能源结构中90%为煤炭,是国家兑现2030年降低碳排放强度承诺的主战场之一。基于当前低碳炼铁技术的研发进展、中国面临的碳减排任务、中国钢铁工业的生产模式、中国钢铁工业碳排放现状等基本事实,提出了以高炉为主体、以炉顶煤气循环耦合富氢还原为技术特征的钢铁工业低碳发展的可行路径,分析了该工艺研发所面临的关键问题,以期引起钢铁行业的重视,为中国钢铁工业进一步深度降低碳排放提供参考。     

节能减排 低碳炼铁 实现中国高炉生产的科学发展

介绍了中国近年来高炉炼铁的概况,侧重介绍在节能降耗、高风温、装备大型化等方面的技术进展。进而深入论述炼铁技术科学发展观的内涵,主要包括：加强炼铁工业结构调整,认真转变发展方式,转变观念,以精料为基础;以低碳炼铁为目标,寻求与冶炼条件相适应的合适冶炼强度,合理富氧喷煤、提高风温、大力降低焦比;重视高炉煤气流分布及能量利用,降低风耗、电耗乃至所有能耗;重视环境保护,努力降低排放,并加强其无害化处理;从而实现高炉炼铁在低耗、高效、优质、长寿和环保诸方面新的突破;与此同时,要采取坚决措施整顿炼铁的无序生产,不能让落后产能复出或继续生产。节能减排,低碳炼铁,是实现中国高炉炼铁生产科学发展的中心环节。     

安钢2号高炉炉况失常的调整及处理

1996年四季度,安钢2号高炉炉况失常,塌悬料频繁,高炉顺行遭到破坏。分析认为属煤气流分布失常。通过采取提高顶压、上部偏布料、下部调风口、加强操作管理等措施,于年底较好地扭转了炉况失常的被动局面,使高炉生产基本转入正常。     

节能降耗 低碳炼铁 实现我国高炉生产的科学发展

介绍了我国近年来高炉炼铁的概况,着重介绍了节能降耗、高风温、装备大型化等方面的技术进展。深入论述了炼铁技术科学发展观的内涵,主要包括:加强炼铁工业结构调整,认真转变发展方式,转变观念,以精料为基础,以低碳炼铁为目标,寻求与冶炼条件相适应的合适冶炼强度,合理富氧喷煤,提高风温,大力降低焦比,重视高炉煤气流分布及能量利用,降低风耗,电耗乃至所有能耗,重视环境保护,努力降低排放,并加强其无害化处理;从而实现高炉炼铁在低耗、高效、优质、长寿和环保诸方面新的突破;同时,要采取坚决措施整顿炼铁的无序生产,不能让落后产能复出或继续生产。节能减排,低碳炼铁,是实现我国高炉炼铁生产科学发展的中心环节。     

H2S对低碳钢在焦炉煤气中腐蚀行为的影响

研究了Ｈ２Ｓ对低碳钢在焦炉煤气中腐蚀动力学的影响，证实在Ｈ２Ｓ含量为０．１５ｇ／ｍ＾３时电极过程的控制步骤出现明显的转化，「Ｈ２Ｓ」〈０．１５ｇ／ｍ＾３为阴极过程控制，「Ｈ２Ｓ」〉０．１５ｇ／ｍ＾３为阳极过程控制，用直接证据证明在高Ｈ２Ｓ含量的煤气中低碳钢能够在表面形成和密的保护膜，并且从理论上解释了这些现象。     

日本钢铁业研究的减排CO2炼铁新技术

日本钢铁业在减排CO2的炼铁技术开发中,近期主要以开发新型炉料为主,新型炉料包括高反应性焦炭、铁焦复合球团、预还原烧结矿等;长期主要以氢气还原铁矿石的高炉炼铁技术为主,还包括与氢还原相配套的新型焦炭技术等。本文介绍了高反应性焦炭、铁焦复合球团和预还原烧结矿对高炉降低还原剂比的作用及其在高炉中的用法,阐述了氢气还原铁矿石的高炉炼铁技术及与之相配套的新型焦炭技术的研究进展,指出我们应借鉴其高反应性焦炭概念、在矿焦混装时使用高反应性焦炭,以及应着手开发类似HPC的粘结剂技术。     

高炉煤气用于中锰电炉入炉料加热系统的设计与分析

介绍了在3MVA中碳锰铁电炉的入炉料加热系统中全烧高炉煤气的燃烧工艺技术、设计了一套高效加热炉，并对节能原理进行了分析。总投资需73．7万元，能够节约电能165～222万kWh／月、提高中锰产量1．79—1．88倍、产生综合经济效益82～110万元／月，投资回收期仅需0．75个月，经济效益显著。     

结合CCS的炉顶煤气循环—氧气鼓风高炉CO2减排分析

 介绍了炉顶煤气循环—氧气鼓风高炉炼铁技术的研发进展,阐述了碳捕捉及封存技术(CCS)的特点及其技术成熟度,重点分析了几种CO2分离方法的原理及其适用条件,最后应用IPCC2006方法计算分析了结合碳捕捉及封存技术的炉顶煤气循环氧气鼓风高炉的CO2减排效果。结果表明：新工艺的吨铁CO2排放量为582.40kg,较传统高炉CO2减排55%。结合碳捕捉及封存技术的炉顶煤气循环氧气鼓风高炉炼铁技术的开发,能够促进中国钢铁工业CO2减排,对钢铁工业的可持续发展具有十分重要的现实意义和深远影响。