日本炼铁中废塑料的循环利用技术

JFE钢公司于1996年10月开始在京浜厂1号高炉对产业废靼料进行处理．是日本最早开始进行高炉喷吹废期料的钢铁公司。从2000年4月开始，与《包装容器再生利用法》实施同时，日本高炉开始喷吹普通废塑料。高炉喷吹废塑料的工艺是．先把收集的废塑料进行破碎分解，分成薄膜类塑料和固形类塑料。后用破碎机破碎到适合高炉喷吹的粒度。薄膜类废塑料破碎处理后．利用比重差法的离心分离装置分离出聚氯乙烯．通过制粒工序进行制粒。将两个系统加工的废塑料颗粒装入贮料仓。然后再送入喷吹罐。喷吹时再从喷吹罐与喷吹气体一起喷入高炉风口回旋区。废塑料在高炉风口回旋区内会急剧燃烧气化．并在炉内作为还原气体被有效利用。     

日本炼铁中废塑料作为高炉原料的技术

JFE钢公司于1996年10月开始在京浜厂1号高炉对产业废塑料进行处理，是日本最早开始进行高炉喷吹废塑料的钢铁公司。从2000年4月开始，与《包装容器再生利用法》实施同时，日本高炉开始喷吹普通废塑料。高炉喷吹废塑料的工艺是，先把收集的废塑料进行破碎分解，分成薄膜类塑料和固形类塑料。     

喷吹煤与废塑料时矿石的还原粉化性能

以首钢炼铁原料为基础,对高炉喷吹煤与废塑料条件下的矿石还原粉化性能进行研究。结果表明:温度是影响炉料低温还原粉化的主要因素,500℃时粉化最为严重,900℃时炉料的低温还原粉化基本结束,在500~900℃,炉料粉化率随温度的升高而降低;相同温度条件下,炉料的低温还原粉化率随H2含量的增加而增加,随CO2含量的增加而减少;喷吹煤与废塑料后,炉料的低温还原粉化性能不会影响高炉的顺行;烧结矿的低温还原粉化率较大,球团矿、块矿较小。     

中国高炉喷吹废塑料的可行性分析

介绍了对高炉喷吹废塑料进行可行性研究的必要性；阐明了废塑料的化学成分及其化学能的可利用价值；论述了废塑料在高炉内的基本反应过程和国内研究的进展情况；并以鞍钢为例，通过列举废塑料的收集、分类、除氯、投资及经济效益等影响因素，进一步分析了中国高炉喷吹废塑料的可行性。     

高炉喷吹废塑料的现状与前景

分析国外高炉喷吹废塑料的实践,并探讨我国应用的可行性。喷吹废塑料可以治理“白色污染”,节约能源,有良好的经济效益和社会效益。     

高炉喷吹废塑料的研究

废塑料造粒是高炉喷吹废塑料的关键技术之一．研究了高炉喷吹废塑料造粒的3种方法即热熔水淬法、熔融挤压法及微热塑化法,测定了不同塑料开始热解温度．激烈热解温度及热解过程的气相成分．以此为依据分析了废塑料造粒方法对环保及资源回收的影响。结果表明：微热塑化造粒是一种既能充分利用资源又无二次污染的适合高炉喷吹用废塑料的造粒方法。     

生物质能在炼铁领域应用的研究现状及展望

 在国家碳达峰和碳中和目标下,炼铁行业在改进生产技术的同时,开发可替代的新型能源以减少一次化石燃料的消耗,是实现其低碳发展的必由之路。生物质能作为一种清洁可再生能源,具有来源广泛、环境友好和碳中性等特点。天然生物质能挥发分含量高、易燃烧,而热解后的生物炭的理化性能与煤粉接近,将生物质能作为燃料和还原剂应用于炼铁生产,可以有效发挥其节能减排作用。在分析生物质能理化性能的基础上,系统阐述了生物质能在制备焦炭、高炉喷吹、烧结、球团工序中应用的研究现状。首先指出,生物质和煤粉的共热解技术是利用生物质混煤炼焦的关键。为了推进生物质焦炭在高炉冶炼中的应用,需要加强生物质焦炭对高炉软熔带透气透液性的影响研究。其次,生物质的热值、燃烧特征温度和燃烧率是影响生物质混煤喷吹效果的主要因素。提出开发生物质协同煤粉造气新技术可以拓宽高炉喷吹用生物质能的选择范围,并可生产优质富氢还原煤气用于高炉喷吹。第三,指出用适量的生物质能替代焦粉或煤粉进行铁矿粉烧结,可以保证烧结矿的质量,并产生显著的减排效果。在制备生物质含碳球团时,需要严格控制生物质的添加量,以获得高金属化率和适宜黏结性指数的球团。在今后的研究中应重点进行生物质的种类和添加量对烧结矿和球团矿质量的影响研究。最后,指出目前生物质能炼焦、高炉喷煤、烧结和球团中的应用还多处于基础研究阶段,建议今后应加快生物质能在炼铁各工序生产中的应用实践,以进一步评估生物质能在炼铁领域的使用效果和应用潜力。     

高炉喷吹废塑料的现状及前景

通过对国外高炉喷吹废塑料的实践分析,探讨了我国高炉喷吹废塑料的可行性。高炉喷吹废塑料技术可为治理“白色污染”、节约能源、增加企业效益提供一个良好的途径。     

高炉喷吹改质焦炉煤气减少CO2排放的技术发展

在日本,自2008年起开始推进COURSE50项目,该项目隶属于国际钢铁协会的CO2减排计划的子项目,旨在通过创新技术在炼钢工艺中减少CO2的排放。这项计划通过氢气还原铁矿石,以及CO2捕获分离和回收等措施开发减少CO2排放的技术。计划中的一项关键技术是,通过改质的焦炉煤气,利用氢气还原技术来降低高炉中碳的消耗。通过软熔测试装置进行了还原试验来论证炉身喷吹的条件。结果表明,在炉身喷吹改质焦炉煤气能有效改善炉墙区域的透气性,喷吹的高氢含量改质焦炉煤气可增加间接还原度。得到了改质焦炉煤气的理想喷吹条件:改质焦炉煤气的喷吹量应控制在200Nm3/t以上,同时喷吹煤气的比例达到20%以上。建立了高炉炉身喷吹改质焦炉煤气的气固两相流冷态模型,以分析高炉内的煤气流分布。对炉内煤气流量、流速对气流分布的影响进行了研究。结果表明,从炉墙向内可穿透的最大距离为炉身半径的15%～20%。该结果表明,通过在炉身喷吹改质焦炉煤气来减少高炉碳消耗的可能性较大,由于利用氢还原比利用CO还原具有更高的反应效率,进而减少炼铁工艺的CO2排放。     

武钢炼铁CO2排放现状及减排方向

计算分析了武钢高炉炼铁的CO2排放量,结果表明,2007年的CO2排放量比2004年下降了60～70kg/t.但距离理想高炉的排放水平仍然有152.83 kg/t的差距.通过改进过程效率、回收余热余能和使用金属化炉料,能够降低高炉的综合能耗,达到减少高炉CO2实际排放量的目的.     

废塑料水热炭高炉喷吹基础性能分析

为了减轻废塑料对环境的污染,同时降低炼铁生产化石燃料的消耗,利用亚临界水热法处理废塑料。分析得到的固体产物(水热炭)的着火点、爆炸性、燃烧性和反应性,从而探究废塑料水热炭应用于高炉喷吹的可行性。研究结果表明,以塑料软管(PVC)为原料制备的水热炭HTC-1的工业分析结果近似于烟煤,和无烟煤(YJ)混合后能有效地改善其燃烧性能和反应性能。用饮料瓶(PET)制备的水热炭HTC-2固定碳质量分数低(3.33%),挥发分质量分数高达96.67%,所以在保证安全喷吹的前提下需要严格控制添加量。     

日本为减排CO2而开发的高炉新型炉料

日本正在开发的高炉新型炉料具有显著减少CO2排放的作用。介绍了住友金属开发的C IS烧结矿,并与JFE开发的预还原烧结矿进行了比较。介绍了新日铁开发的高反应性焦炭和铁焦、JFE开发的铁焦球团、日本NEDO等开发的HPC并进行了比较。指出新型炉料的开发成功不仅对减少CO2排放具有显著作用,还非常有利于降低炼铁成本,提升钢铁企业竞争力。     

煤和塑料混熔喷吹技术研究

概述了国外高炉喷吹废塑料技术现状和国内研究进展,提出了煤与废塑料混熔高炉喷吹新工艺.对不同比例的废塑料与煤粉混合,在200 ℃的混熔温度下制成样品进行燃烧特性试验.结果表明:混熔样品具有良好的燃烧性能,开始燃烧温度和激烈燃烧温度都比煤粉低,塑料的存在对煤有提前燃烧作用,废塑料混熔比例在25%时燃烧时间较煤粉短,燃烧速度快;废塑料与煤混熔对高炉喷吹技术,理论上是可行的.     

首钢2号高炉喷煤降焦生产实践

首钢2号高炉在精料的基础上,通过积极调整送风制度和装料制度,合理采用强化冶炼措施,加强系统管理和设备管理,实现了焦比280kg／t、煤比185kg／t的生产指标,在喷煤降焦方面取得了新的进展。     

高炉喷吹生物质水热炭的可行性分析

 钢铁生产制造过程消耗大量化石燃料,同时排放大量CO₂和污染物,降低钢铁生产过程CO₂排放成为实现钢铁工业“碳达峰”和“碳中和”目标的关键。生物质作为植物光合作用的产物,具有产量大、可再生、碳中性的特点,是唯一具有可再生性能的含碳清洁能源,具备良好的可存储性和易运输特点,将丰富的生物质资源高效应用于高炉炼铁生产成为钢铁工业实现绿色可持续发展的关键。但生物质普遍具有水分含量高、固定碳含量和发热值低、碱金属(K、Na)有害元素多和粉碎性能差的缺点,不经炭化处理难以满足高炉炼铁生产对喷吹燃料的工艺性能要求。对比分析了热解炭化和水热炭化技术原理的差异,并对两种技术制备获得生物质炭的高炉喷吹基础性能和工艺性能进行了系统检测。结果表明,热解炭化能够脱除生物质中的挥发分,提升固定碳的含量和发热值,但灰分和碱金属元素在热解过程中会富集到生物质炭中,造成热解生物质炭中灰分和碱金属元素含量大幅增加,4种生物质热解炭中碱金属元素质量分数普遍大于1%,远超高碱度煤中碱金属元素含量的标准,不能作为喷吹燃料替代煤粉进行高炉喷吹生产。水热炭化在脱除挥发分的同时,能够有效脱除溶解生物质中的矿物元素,制备得到的生物质水热炭具有灰分和碱金属元素含量低、固定碳和发热值高的特点,同时生物质水热炭还具有高的可磨性和优良的燃烧性能,能够满足高炉喷吹的要求。生物质水热炭化技术解决了生物质能量密度低、有害元素含量高、粉碎和喷吹困难等限制性问题,通过生物质水热炭化技术制备优质碳中性燃料进行高炉喷吹新技术的实施,支撑了宝武集团实现绿色低碳炼铁。     

废塑料在钢铁生产流程中资源化利用研究进展

摘要：废塑料是废弃的含有较高化学能和热能的碳氢化合物之一,其产生量的日益增多给生态环境带来严重污染。介绍了填埋法、焚烧法、再生利用处理废塑料的优缺点,综述了废塑料在钢铁生产流程中资源化利用新进展,分析梳理了废塑料在高炉喷吹、非高炉炼铁、焦炉炼焦、转炉炼钢以及电炉冶炼等方面的发展轨迹和应用前景,并给出中国废塑料在钢铁工业中利用的建议,为废塑料高效资源化利用新技术的开发和工业应用提供参考。     

炼铁流程硫解析及降低硫质量分数措施分析

 为降低京唐烟气硫排放及解决铁水中硫质量分数偏高的问题，通过计算分析京唐烧结工序、球团工序、高炉工序硫平衡，得到烧结硫负荷来源权重最大为混匀矿，约占带入硫总量的43%（质量分数）；球团硫负荷来源权重最大为矿粉，占带入硫总量的98%；高炉硫负荷来源权重最大为燃料，占带入硫总量的94%。根据对每道工序硫分布情况的详尽分析，得到降低京唐烧结、球团、高炉废气及铁水中硫质量分数措施，即减少高硫矿粉（如秘鲁粉、自产加工粉等）的配比和降低燃料中硫质量分数，同时应进一步提高高炉碱度与铁水温度。