高炉流程与电炉流程的环境性能比较

高炉-转炉流程和电炉流程是钢铁生产的两个主要流程。以某钢铁联合企业两个流程的实际数据为依据,利用生命周期评价方法比较转炉钢水、电炉钢水以及两个流程产品的环境负荷差别,并且分析钢铁联合企业两个流程的结构变化对企业环境负荷总量的影响。     

发展现代电炉炼钢促进我国钢铁工业可持续发展

一、提高电炉钢比例 当今世界钢铁生产主要有两种流程,一是以铁矿石为主要原料的高炉转炉长流程,二是以废钢为主要原料的电炉短流程。2006年,世界转炉钢产量8．14亿吨,占世界总钢产量的65．5％,电炉钢产量3．97亿吨,占世界总钢产量的32．0％;除中国以外的其他国家统计,电炉钢平均比例为42％,其中意大利电炉钢比例达到62％。     

我国近期钢铁工业生产流程的逐步优化

介绍了我国主要钢铁流程的操作状况，重点评述了我国实现高炉－转炉流程和电炉流程的优化及其近年来的发展特点，指出高炉－转炉流程应向逐步大型化，紧凑化，连续化和产品质量化方向发展；要根据市场及产品对象的需求、企业竞争力、原燃料（动力）适当发展我国电炉短流程。     

发展电炉短流程要立足利用国内废钢资源

发展电炉短流程要立足利用国内废钢资源张浩一、钢铁生产流程发展的趋势当今，钢铁生产有两个主要流程。一是高炉───转炉───：连铸───热轧流程，通常称为长流程：二是电炉───连铸───热轧流程，称为短；流程。近年又兴起电炉───连铸连轧流程，称为紧凑...     

为什么我国电炉炼钢生产发展缓慢？

当今钢铁生产可分为“从矿石到钢材”和“从废钢到钢材”两大流程。相对于钢铁联合企业中以高炉一转炉炼钢为代表的常规流程而言．以废钢为主要原料的电弧炉炼钢生产线具有工序少、投资低和建设周期短的特点,因而被称为短流程。近年来,短流程特指那些电弧炉炼钢与连铸一连轧相结合的紧凑式生产流程。经过30多年来在不同国家的成长经历以及工艺和装备上的一系列革新．电炉炼钢短流程已从最初的“小钢厂”生产规模发展成为世界上钢铁生产两大主要流程之一．全球约有1／3左右的粗钢是由电炉生产的。由于短流程炼钢是以废钢为主要的原料来源,直接体现了金属材料的循环利用．     

中国钢铁产业组织结构状况分析

2008年，钢铁产业共生产粗钢50048．8万吨，比2007年增加558．91万吨，增幅达1．13％；生产生铁47067．41万吨，比上年减少74．49万吨，减幅达0．16％。2008年产粗钢最多的五家钢铁企业集团粗钢产量合计14320．47万吨，占全国总量的比重为28．61％；年产粗钢最多的10家钢铁企业集团粗钢产量合计21337．32万吨，占全国总量的比重为42．63％；年产粗钢最多的15家钢铁企业集团粗钢产量合计25359．82万吨，占全国总量的比重为50．67％，均高于2007年集中度指标数据。     

搞好废钢回收加工 为电炉发展提供精料——也谈电炉炼钢生产与循环经济

<正>目前钢铁生产主要有两种流程:一是以矿石为原料的高炉-转炉长流程;一是以废钢为原料的电炉短流程。(以下将高炉-转炉长流程简称高炉-转炉炼钢;将电炉短流程简称电炉炼钢。)电炉炼钢已有100多年的历史。传统的电炉炼钢,炉子小,功率小,速度慢,效率低,多用于特殊钢、高合金钢生产,钢产量也不大。自20世纪中叶以来,随着科技发展技术进步,不仅电炉容量扩大了,而且增加了吹氧,采用了高功率供电、炉壁水冷却、炉外精炼、连续铸造等新技术,使传统的电炉炼钢向现代电炉炼钢转变。     

当代电炉流程的工程进展评价

从资源，能源，环境和工程经济等背景分析出发，对比了当代电炉流程和高炉－转炉流程的竞争性，讨论了电炉流程现在与未来的产品领域和市场前景，提出了若干类型电炉流程企业结构优化的参考模式。     

2007年中国钢铁产业集中度指标分析

2007年，中国共生产粗钢48924．08万吨，比2006年增加6625．22万吨，增长15．66％；生产生铁46944．63万吨，比上年增加6189．22万吨，增长15．19％。上述数据表明，2007年中国钢铁生产规模依然呈现出较快增长态势，全行业产能扩张的势头没有发生根本性改变。2007年全国粗钢产量最多的10家钢铁企业集团合计生产粗钢17996．94万吨，占全国粗钢总产量的36．79％；粗钢产量最多的15家钢铁企业集团合计生产粗钢22304．34万吨，占全国粗钢总产量的45．59％。     

氢气气基竖炉-电炉短流程环境影响分析

氢冶金是中国钢铁行业实现低碳绿色化转型升级的有效途径之一,基于煤制氢技术的气基竖炉-电炉短流程是一种典型的氢冶金工艺,具有广阔的发展前景。采用生命周期评价法(LCA)对煤制氢-气基竖炉-电炉短流程环境影响进行了分析,并对比研究了短流程与传统高炉-转炉(BF-BOF)长流程的环境性能。结果表明,煤制氢-气基竖炉-电炉短流程LCA结果为2.56×10-11,其中GWP₁₀₀(全球变暖潜值)和POCP(光化学臭氧合成潜值)分别贡献54.16%和36.76%;煤气脱碳和电炉电能消耗是造成碳排放和能源消耗的主要原因;短流程整体评价结果仅为BF-BOF流程的27.41%,吨钢CO₂排放和能耗可分别减少53.75%和47.45%,环境性能明显优于传统长流程。     

联合钢厂采用无碳排放的ENERGIRON直接还原方案减少温室气体的排放

在基于高炉冶炼的联合企业中,始终有一些过剩的焦炉煤气、转炉煤气和高炉炉顶煤气,通常这些煤气用于电厂发电。另一种替代方法是使用这些现有的能源气体生产直接还原铁(DRI),将其作为金属化炉料加入高炉,提高粗钢产量,以减少化石燃料单耗。优化利用主要的化石燃料可以显著降低吨钢CO2排放量。采用传统的BF-BOF流程,即使在优化工艺流程的基础上,吨钢CO2排放量也有1.7～1.8t左右。而用产自天然气、焦炉煤气和高炉炉顶煤气的DRI作为金属化炉料加入高炉或电炉,却可显著降低CO2排放量。     

Cost and Life Cycle Analysis for Deep CO2 Emissions Reduction for Steel Making: Direct Reduced Iron Technologies

Among heavy industrial sectors worldwide, the steel industry ranks first in carbon dioxide (CO₂) emissions. Technologies that produce direct reduced iron (DRI) enable the industry to reduce emissions or even approach net-zero CO₂ emissions for steel production. Herein, comprehensive cradle-to-gate (CTG) life cycle analysis (LCA) and techno-economic analysis (TEA) are used to evaluate the CO₂ emissions of three DRI technologies. Compared to the baseline of blast furnace and basic oxygen furnace (BF–BOF) technology for steel making, using natural gas (NG) to produce DRI has the potential to reduce CTG CO₂ emissions by 33%. When 83% or 100% renewable H₂ is used for DRI production, DRI technologies can potentially reduce CO₂ emissions by 57% and 67%, respectively, compared to baseline BF–BOF technology. However, the renewable H₂ application for DRI increases the levelized cost of steel (LCOS). When renewable natural gas (RNG) and clean electricity are used for steel production, the CTG CO₂ emissions of all the DRI technologies can potentially be reduced by more than 90% compared to the baseline BF–BOF technology, although the LCOS depends largely on the cost of RNG and clean electricity.     

电炉炼钢钢铁原料的现状分析与展望

 电炉炼钢作为短流程的核心工艺,具有铁元素循环利用率高、能源消耗低及环境效益良好的特点,推动电炉炼钢健康发展符合中国实现“碳达峰”、“碳中和”目标对钢铁绿色发展的要求。电炉炼钢入炉的钢铁原料种类较转炉多且结构灵活,并且对电炉冶炼的工艺过程控制有直接的影响。为创造充分挖掘和发挥电炉炼钢优势的良好起始条件,针对目前电炉炼钢的主要入炉钢铁原料的情况和特点,从其生产储备、工艺过程操作、能源消耗、环境保护等方面入手,分析了废钢、铁水和直接还原铁作为主要原料的使用现状及优缺点,并着重对比分析了直接还原球团特点和技术指标,为探究和优化合理的电炉炼钢入炉钢铁原料结构提供了理论依据。从资源消耗、环境保护等方面考虑,废钢和直接还原球团将成为今后短流程炼钢的主要原料。结合钢铁循环利用技术和产业专业化的逐渐成熟,以及更加绿色环保的氢冶金技术的发展,废钢综合回收利用技术、高品位洁净球团生产技术、氢气竖炉直接还原技术将会是未来电炉入炉钢铁原料生产技术的发展方向,配套新型高效智能电弧炉冶炼技术将会是未来短流程炼钢的发展方向。     

美国的炼钢技术现状

综合介绍了美国转炉钢厂的铁水脱硫、转炉溅渣护炉的终点控制、出钢控制和钢包渣２、二镒燃烧、钢色精烧等技术,以及电弧炉钢厂的电弧炉吹氧、氧燃加热、泡沫渣操作、废钢预热、直接还原铁和电弧炉粉尘处理技术的现状和特色。     

直接还原铁在电弧炉炼钢中的应用

对直接还原铁 (DRI)性能及其在电弧炉冶炼的特性作了较全面的论述。了解和掌握其特性是发挥其优越性的关键 ,是发展特殊钢和纯净钢的重要途径。     

电炉炼钢原料及直接还原铁生产技术

中国电炉炼钢的铁源原料由废钢铁料、生铁块、热铁水、直接还原铁等组成。直接还原铁(DRI/HBI)是电炉冶炼纯净钢最佳的残留元素的稀释剂。直接还原是钢铁工业技术发展的重要方向,气基竖炉和煤基回转窑是成熟的直接还原工业化生产技术。中国直接还铁的生产仍处于起步时期,2008年产量约60万t,占世界总产量不足1.0%。直接还原铁在中国有广阔的发展前景,以国内铁矿资源为原料的氧化球团-煤制气-竖炉是中国发展直接还原铁的主要方向。     

电镀锌产品的生命周期清单研究

宝钢电镀锌的生命周期清单的研究范围包括铁矿石和煤矿等原材料的开采、铁矿石和煤的运输、宝钢产品生产、副产品回用等阶段,即包含了从原材料开采到产品出厂的生命周期过程。清单分析的环境负荷有资源消耗、能源消耗、大气污染物排放、水体污染物排放和固体废弃物等50多种类型的环境负荷。在国际标准化组织的生命周期清单分析国际标准ISO14041的指导下,本研究建立了宝钢电镀锌产品生命周期清单模型和开发了计算软件,完成了焦化、烧结、高炉、转炉、热轧、冷轧和电镀锌等主生产工序的产品,以及电厂、制水、制氧、蒸汽锅炉等能源系统的产品生命周期清单。本研究为宝钢电镀锌产品的环境交流提供了生命周期清单数据;为宝钢其它产品的生命周期清单研究积累了经验;为宝钢倡导循环经济,生产资源节约型、环境友好型的产品提供了决策依据;也为宝钢产品的全生命周期评价打下了基础。     

Life Cycle Assessment of Internal Recycling Options of Steel Slag in Chinese Iron and Steel Industry

 The internal recycling process of BOF slag which is one of the huge solid wastes from iron and steel industry was emphasized. Based on the four scenarios of different internal recycling strategies for BOF slag, life cycle assessment (LCA) as a valuable tool for industrial solid waste management was applied to analyze the contribution to reducing environmental impacts and resources burdens for each scenario. The global warming potential (GWP) results of the four scenarios show that the scenario which performs best in carbon reduction cuts off 14.2% of GWP impacts of the worst scenario. The results of this study show that the optimized internal recycling process of BOF slag can improve the environmental performance of crude steel. It is important to assess and choose an appropriate strategy to recycle BOF slag from LCA perspective to reduce the environmental impacts and resource burdens as much as possible.     

电弧炉炼钢高效化的能耗状况分析

 研究了国内现代电弧炉炼钢高效化的电能消耗和能量消耗的状况。研究中选取了3家有代表性的特钢生产企业,2个对比年度的电弧炉炼钢及其前后步5个工序的原料和介质消耗数据约12000个,计算烧结、高炉炼铁、直接还原铁、炼钢、轧钢5个工序的电耗和能耗值,还定义了这5个工序的电耗、能耗加权值为全流程的电耗、能耗值。结果表明,近年来国内电弧炉炼钢炉料结构增加热铁水后,虽然生产效率提高,并且炼钢工序吨坯电耗、能耗和全流程吨坯电耗均有明显降低,但全流程吨坯能耗却大幅度上升。     

宝钢含锌尘泥的循环利用工艺简介

对宝钢的含锌尘泥(转炉二次粉尘、电炉粉尘和高炉瓦斯泥)的厂内循环利用进行了研究,通过将含锌尘泥分别应用于铁水三脱、转炉造渣和电炉造泡沫渣工艺对循环利用工艺进行了试验,具体如下:将转炉二次粉尘和电炉粉尘的混合物取代烧结矿粉作为铁水脱磷剂,通过改善流动性,达到了与烧结矿粉相当的脱磷效果,在三脱处理中粉尘中的锌和铅含量得到了明显的富集,为下一步回收处理打下了基础.将转炉二次粉尘和电炉粉尘的混合物通过添加一定量生白云石和锰矿加工成冷压块,在转炉吹炼前期加入,促进了石灰的溶解,改善了前期化渣,提高了脱磷率,LT压块和矿石的耗量减少.造渣剂加入没有引起钢水的增硫明显,粉尘造渣剂的加入对钢水和炉渣成分没有影响.将高炉瓦斯泥通过添加一定量生石灰和生白云石并加工成冷压块后,在电炉熔炼期加入,强化泡沫渣操作,减少金属损失和碳粉用量.瓦斯泥压块加入后对钢水、炉渣成分和电炉的粉尘不会产生明显影响.