高炉 转炉流程生产过程的硫素流分析

 针对高炉 转炉流程生产过程产生的SO2烟气造成环境污染的问题,以工业代谢理论为基础,应用物质流分析方法,建立了工序的硫素流分析模型。应用该模型,以某钢铁联合企业实际生产数据为例,分析了高炉 转炉生产流程硫的来源和去向,讨论了钢铁生产过程排放的SO2的构成,为进一步研究钢铁工业SO2的减排提供了理论依据。     

基于碳素流分析铁前系统CO2排放及减排措施

本文通过对铁前系统碳素流和能量流进行分析，并基于碳素平衡原理，构建工序层级和铁前系统层级的碳素流输入-输出模型，得出焦化工序的煤气燃烧、烧结工序的固体燃料和点火煤气消耗、炼铁工序焦炭和喷煤消耗的碳排放潜力最大，同时指出改变铁前系统能源结构和重视高炉煤气和焦炉煤气的回收与低碳化利用以及开发节能新技术是解决铁前系统CO₂排放问题的重要措施。     

钢铁联合企业炼焦过程物质与能量流分析

 对不同炼焦工艺进行了比较,研究分析了钢铁联合企业炼焦过程物质流、能量流、硫素流流动规律,介绍了焦炉煤气综合利用途径。认为传统副产回收焦炉仍将是钢铁联合企业焦化的主流工艺;炼焦过程物质与能量流分析的核心问题是碳素流的转换与耗散,是在一定条件下焦炉煤气利用的合理优化和加热煤气热能的有效利用及余热回收。分析结果表明,焦炉加热用煤气消耗是焦化工序的主要能源消耗;干熄焦是具有显著节能效果的余热回收技术;焦炉煤气优化利用应综合考虑钢铁制造流程的优化和钢厂煤气平衡等多方面因素。     

钢铁工业烟气脱硫与循环经济

对钢铁工业高炉一转炉流程的SO2污染排放进行了分析,结果表明钢铁联合企业烧结工序和动力生产是SO2主要的排放源.提出了钢铁工业SO2的减排要以循环经济理论为指导,遵循"3R"原则.一方面,应用物质循环理论,减少资源的消耗,降低SO2生成量;另一方面,开发适合循环经济的脱硫技术,减少SO2的排放量.     

烧结烟气脱硫工艺技术发展与应用

烧结工序是钢铁企业SO2的主要排放源之一,烧结烟气的主要特点是烟气量大,SO2浓度变化大,烟气温度较高,烟气挟带粉尘多,含湿量大,具有腐蚀性等,针对烧结烟气的特点本文简要介绍了烧结烟气污染的控制方法以及国内外烧结机烟气脱硫技术的发展状况,结合国内几个烧结烟气脱硫技术在钢铁企业中应用的实例,着重叙述了烧结烟气脱硫技术经济参数及运行效果,并简要提出了钢铁企业选择烧结烟气脱硫工艺应注意的问题.     

烧结烟气ClO2氧化法脱硝发展现状及展望

烧结工序是钢铁冶炼生产的重要环节,但其生产过程中产生的大量二氧化硫(SO2)及氮氧化物(NOx)排放,是大气的主要污染源之一.随着适应大气污染治理的需要,烧结烟气脱硫技术日趋成熟与完善,脱硝技术快速发展.本文综述了烧结烟气ClO2氧化法脱硝过程中氧化剂ClO2的制备、NO氧化过程及NOx和SO2的协同脱除机理,指出了烧...     

钢铁企业物质流、能量流和污染物流研究

建立了钢铁企业物质流、能量流和污染物流的分析方法.提出了钢铁企业生产过程和能源转换过程的数学模型;给出了工序能耗、产品能值和吨钢能耗表达式;同时考虑钢铁生产过程中资源消耗、产品生产和污染物排放等问题,提出了工序、产品和吨钢环境负荷分析方法和计算公式;分析了钢铁生产过程中影响上述指标的各种因素,以及能量流、物质流和污染物流三者间的相互关系;应用建立的分析模型,研究和分析了我国钢铁工业吨钢能耗和环境负荷的变化与进步.     

烧结烟气污染物脱除的进展

烧结工序是硫氧化物、氮氧化物和二恶英类(POPs)的主要排放源。其烟气量大、流量波动大和污染物浓度低,脱除难度很大。中国烧结脱硫刚刚起步,高效、稳定和经济运行的技术还未过关。随着未来中国环保标准越来越严,氮氧化物和二恶英也将是污染控制内容。烧结烟气脱硫是钢铁行业污染减排的重点,减排形势日趋严峻。分析了钢铁企业硫素流来源与走向,介绍了石灰-石膏法、氨-硫铵法、海水脱硫法、氧化镁法、循环流化床法、密相干塔法、MEROS法、NID法和活性炭法等几种典型烧结烟气脱硫技术的工艺原理和优缺点,并列举了现有国内外钢铁企业烧结脱硫方法,指出了未来烧结烟气脱硫、脱硝和脱二恶英的多功能一体化先进技术将是发展方向,同时鼓励副产物资源化高效利用技术的开发。     

烧结烟气脱硫技术应用现状及发展趋势

烧结生产过程SO2的排放量占钢铁工业总排放量的70%左右,控制该过程的SO2排放是钢铁企业减排工作的重点。主要介绍了烧结烟气脱硫技术及其在国内外的应用现状,并指出了未来烧结烟气脱硫技术的发展趋势。     

烧结过程SO_2脱除的研究

研究了铁矿烧结过程中SO2的排放规律。研究结果表明:烧结过程中SO2的浓度受加热温度、加热时间、氧气浓度、焦粉粒度、混合料水分、碱度等因素影响。设计了烧结烟气脱硫综合方案,脱硫装置处理烟气中SO2浓度提高50%左右,SO2脱除率达到98%。     

Sulfur Flow Analysis for New Generation Steel Manufacturing Process

Sulfur flow for new generation steel manufacturing process is analyzed by the method of material flow analysis, and measures for SO2 emission reduction are put forward as assessment and target intervention of the results. The results of sulfur flow analysis indicate that 90 % of sulfur comes from fuels. Sulfur finally discharges from the steel manufacturing route in various steps, and the main point is BF and BOF slag desulfurization. In sintering process, the sulfur is removed by gasification, and sintering process is the main source of SO2 emission. The sulfur content of coke oven gas （COG） is an important factor affecting SO2 emission. Therefore, SO2 emission reduction should be started from the optimization and integration of steel manufacturing route, sulfur burden should be reduced through energy saving and consumption reduction, and the sulfur content of fuel should be controlled. At the same time, BF and BOF slag desulfurization should be optimized further and coke oven gas and sintering exhausted gas desulfurization should be adopted for SO2 emission reduction and reuse of resource, to achieve harmonic coordination of economic, social, and environmental effects for sustainable development.     

Present situation and development of saving energy and reducing emission technology in iron ore sintering process

The energy consumption of iron ore sintering process is about 10%- 15%of the total of iron and steel industry.Therefore,it is of great significance to take effective measures to reduce the energy consumption in the iron ore sintering process to reduce the costs of sintering product and cut down the emissions of harmful gases,such as CO₂ and SO₂.In this study,the technology development of saving energy and reducing emission in iron ore sintering process was reviewed and discussed;some new directions and measures of saving energy were presented for the sintering process in the future.     

安徽某含铜铁硫矿石工艺矿物学研究

为查明安徽某矿石的综合利用价值,采用化学方法、显微镜鉴定、扫描电镜能谱分析等手段, 研究其化学组成、矿物组成及嵌布特征. 结果表明:试样属铜铁硫矿石,铜、铁、硫品位分别为 0.27 %、 27.87 %、16.76 %. 铜主要（94.4 %）以黄铜矿的形式存在,铁约 84.63 %以非磁性铁（黄铁矿、赤铁矿） 形式存在,次为磁铁矿,并含有少量磁黄铁矿. 铜、硫矿物主要为细粒嵌布,且单体解离良好,铁以粗中粒级嵌布为主,单体解离情况较差. 铜、铁、硫矿物形态各异,嵌布特征较复杂,分离较难.      

典型钢铁企业全流程的氮素流及其含氮污染物减排潜力分析

针对钢铁生产全流程产生的NO_x造成的环境污染问题,依据NO_x生成机理及元素流分析方法,建立钢铁生产全流程氮素流分析模型。应用该模型,以某典型钢铁企业实际生产数据为样本,分析钢铁联合企业的氮元素流动特征,讨论钢铁生产全流程中排放的含氮污染物及废气NO_x的产生、脱硝及排放情况。研究结果表明,钢铁企业输入的氮素主要来源于高炉鼓风和各工序燃烧所需的空气(99.655%),输出的氮素主要以N₂形式(82.917%)排放至大气,全流程内的氮素主要以煤气和工序产品形式循环;钢铁企业排放的含氮污染物以废气NO_x(97.982%)为主,高炉炼铁工序废气NO_x排放量最高;钢铁企业产生的废气NO_x主要来源于焦炭(56.84%)和煤炭(28.91%),其中24.23%的NO_x经脱硝后转化为N₂排放至大气。对钢铁生产全流程氮素流及含氮污染物的排放、控制及相关政策开展研究,提出合理建议,对中国环境保护和钢铁行业的绿色发展具有重要意义。     

典型钢铁企业全流程的氮素流及其含氮污染物减排潜力分析

针对钢铁生产全流程产生的NO_x造成的环境污染问题,依据NO_x生成机理及元素流分析方法,建立钢铁生产全流程氮素流分析模型。应用该模型,以某典型钢铁企业实际生产数据为样本,分析钢铁联合企业的氮元素流动特征,讨论钢铁生产全流程中排放的含氮污染物及废气NO_x的产生、脱硝及排放情况。研究结果表明,钢铁企业输入的氮素主要来源于高炉鼓风和各工序燃烧所需的空气(99.655%),输出的氮素主要以N₂形式(82.917%)排放至大气,全流程内的氮素主要以煤气和工序产品形式循环;钢铁企业排放的含氮污染物以废气NO_x(97.982%)为主,高炉炼铁工序废气NO_x排放量最高;钢铁企业产生的废气NO_x主要来源于焦炭(56.84%)和煤炭(28.91%),其中24.23%的NO_x经脱硝后转化为N₂排放至大气。对钢铁生产全流程氮素流及含氮污染物的排放、控制及相关政策开展研究,提出合理建议,对中国环境保护和钢铁行业的绿色发展具有重要意义。     

氧化铝工业碳排放核算方法

氧化铝工业作为重要的原材料产业,其生产工艺主要为拜耳法、烧结法及拜耳—烧结联合法,工艺流程复杂,产业规模巨大,造成大量二氧化碳排放。分析了氧化铝工业碳排放核算现状,根据工艺生产过程中的具体物料衡算,以物料平衡核算法为主、排放因子核算法为辅,分别对拜耳法氧化铝生产工艺、烧结法氧化铝生产工艺,以及并联、串联、混联三种联合法氧化铝生产工艺进行了碳排放核算,明确了相关核算公式,并选取相关数据进行了实际核算。     

分层供热富氢烧结关键技术探索与研究

 中国提出2030年碳达峰、2060年碳中和的“双碳”战略以缓解温室效应带来的环境问题。钢铁是仅次于火电的国内第二碳排放大户,作为钢铁行业中的核心环节,烧结工序的碳减排已是必然趋势。常规烧结工艺中,料层中固体颗粒燃料难准确满足“自蓄热效应”要求的“上多下少”的分布要求,导致料层内部供热不均、成矿质量差、能效低下,且易出现微观局部还原性气氛,对烧结成矿和烟气中CO增多造成负面影响,制约了烧结节能减碳水平的提升。对此,作者研究了燃料形态、燃料分布对烧结的影响规律,提出了“分层供热富氢烧结”理念,阐述了厚料层烧结条件下料层上、中、下各层不同的气固组合供热方法,即顶层依靠富氧点火耦合固体燃料供热、上中层依靠富氢燃气喷加耦合固体燃料供热,下层依靠水蒸气喷加耦合固体燃料供热,同时探明了对应该方法的分层供热低碳烧结机理,详细阐述了富氧点火耦合固体燃料顶层供热、富氢燃气喷加耦合固体燃料中上层供热、水蒸气喷加耦合固体燃料下层供热等关键技术及其技术效果,并对应用上述技术可能出现的烧结过湿层恶化问题提出了解决办法。通过这些技术的集成应用,可以大幅降低烧结工序能耗,减少烧结工序碳消耗、碳排放及其他污染物排放,并改善烧结矿质量。     

转炉炼钢工序的铁素流系统动力学分析

基于系统动力学理论,在因果分析和存量流量分析的基础上,构建了转炉炼钢工序的铁素流动态模型,并通过仿真测试验证了模型的正确性。分析了在不同返回情况下,本单元铁素流返回率和返回上游的铁素流返回率随时间改变时,钢坯铁素流、损失铁素流和转炉铁素存量的动态特性。结果表明：转炉铁素存量和损失铁素流不受上游返回的影响,只随本单元返回的增大而逐渐增大至新的稳定输出状态。上游返回的增大不影响炼钢工序运行的紧凑性,但会导致稳定输出量的减小;本单元返回的增大不影响稳定输出量,但会导致运行紧凑性变差;上游和本单元均有返回时,对稳定输出量和运行紧凑性都有影响。     

国内超高碱度烧结矿生产实践及发展趋势

为了响应国家碳达峰碳中和号召,钢铁企业对于生产节能减排的要求也越来越高,烧结工艺由于在生产过程中固废排放量巨大,因此常常面临限产而导致的烧结产能不足等问题.国内外生产实践表明,高炉高比例球团冶炼具有燃料比低、渣量少等优点,且球团矿性能优良、生产过程更为环保,具有很好的应用前景.为了配合高球比炉料结构的应用,同时避免由于...     

HIsmelt熔融还原主反应器能质流转模型构建与验证

 HIsmelt熔融还原炼铁工艺以铁矿粉和煤粉作为原料,流程中不需要烧结、球团和焦化,与高炉炼铁流程相比具有降碳减排等优势。明晰能质流转过程对HIsmelt熔融还原炼铁实际生产具有指导意义。基于物料平衡、热平衡方程,对输入和输出HIsmelt主反应器物质和能量进行平衡计算,建立能质流转模型,并结合FactSage中Equilib模块计算的各元素在渣铁两相间的质量分配比及实际生产数据对其进行修正。该模型可以计算原料和燃料成分、矿煤质量比、二次燃烧率、热风氧含量等参数对铁水温度、炉渣成分、热风量、煤气量等主要冶炼指标的影响。其次依据该模型,进行了物料平衡、热平衡计算,依据实际生产数据对模型计算结果进行了验证,结果表明该模型与实际生产数据契合度较高。探究了矿煤质量比对冶炼的影响,矿煤质量比为1.39～1.45时,矿煤质量比降低0.1,会使二次燃烧率降低0.23%,进而造成煤气化学能的利用率降低,同时需要更多的热风使煤粉燃烧,热风量和煤气产生量增加,可以通过适当提高热风氧含量以提高二次燃烧率并使煤气量降低来改善;矿煤质量比降低0.001,会使铁水温度升高3.76 ℃,有利于铁水后续的加工处理,但铁水温度升高使铁元素在铁液与渣中的比值降低,使炉渣FeO质量分数升高0.026%,增加铁损,可通过降低富氧热风喷吹量来降低铁的氧化量,从而降低铁损。