FINEX流程的特点以及与高炉流程的比较

本文介绍了FINEX流程的一些显著特点,并将FINEX流程与高炉流程从节能、环保、产品、建厂投资等方面进行了对比分析,使大家充分了解了FINEX流程的优越性以及对其进行研究开发的重要意义.     

浦项新一代冶炼技术投入试生产

浦项制铁应用新一代炼铁技术的生产设备建设工程竣工投入试车阶段。这种FINEX技术设备将替代高炉 ,是世界上第一例用FINEX冶炼技术设备替代现有高炉炼铁工艺。这套FINEX生产设备炼铁的工艺流程比传统的高炉冶炼减化了工序、降低了污染、节省生产成本 ,可降低生产成本 1 5 %。因为FINEX技术直接使用铁矿粉和普通煤进行冶炼 ,其价格低廉很多。此外 ,冶炼所用铁矿砂和煤炭不需要在冶炼前进行加工 ,所以它排放出的硫化物、氮化物等有害物质仅相当于采用高炉技术进行冶炼的 1 0% ,使污染物的排放量下降了 90 % ,这是一个飞跃性的发展和提…     

浦项FINEX熔融还原工艺技术考察

通过对浦项FINEX熔融还原炼铁工艺技术的现场考察,认为FINEX工艺的主要优点,一是可100%使用非焦煤,且对煤适用范围很广,这有利于资源利用,减少资源的制约;二是可大幅度减少污染源,明显提高环保水平。并结合项目案例,从工序能耗、建设投资、吨铁成本等方面,对FINEX工艺与高炉工艺技术进行了比较分析。     

工艺参数对氧气高炉能耗的影响规律

建立了氧气高炉煤气不循环利用流程,炉身喷吹循环煤气流程和炉缸喷吹循环煤气流程数学模型,分析了工艺参数对氧气高炉能耗的影响,结果表明：煤气不循环利用流程一次能耗远远高于煤气循环利用流程,不适合进行工业化生产;金属化率对氧气高炉能耗影响很大,金属化率每升高5％,吨铁焦比降低约37kg;煤气循环利用流程各煤气量匹配要合理,炉...     

中国高炉TRT技术的应用现状和发展趋势

 高炉炼铁作为当代主要的炼铁工艺,其能耗在钢铁生产中占较大比例,必须以降低炼铁能耗作为中国钢铁工业系统节能的重点。高炉炉顶压力能约占高炉二次能源产生量的7%,若扣除高炉煤气化学能,则约占高炉余热余能产生量的33%,可见回收高炉炉顶余压能,对降低高炉炼铁工序能耗具有重要意义。因此,着重介绍了高炉TRT技术的发展历程,并对中国TRT技术应用过程中存在的问题进行了总结。最后,从能源利用的角度,提出TRT技术今后应重视大型高炉配备干式TRT技术、TRT与高炉操作协同优化和提高TRT作业率等方面的研究,以进一步提高TRT技术的节能效果。     

高炉和FINEX集成炼铁工艺有助于节能减排

减少CO2排放是全球钢铁工业的首要目标。高炉与FINEX工艺集成既可降低燃料消耗又可减少CO2排放。两工艺集成设计已经完成。首先是利用FINEX工艺生成大量的热压铁(HCI),骤冷后作为低还原铁(LRI)代替烧结矿、球团矿或块矿用于高炉炼铁。其次是生产过量的还原气(PSA产品煤气)喷进高炉风口作为还原剂。     

FASTMELT流程-环境友好的煤基直接还原技术

FASTMELT流程用铁矿粉和普通锅炉煤为原料来生产高质量的铁水/生铁.与传统的高炉流程相比,其SOx和NOx的排放显著降低.同时,总能量要求远低于高炉,CO2排放比高炉低约35%.讨论FAST-MELT流程的技术特点及其在中国的应用.     

钢铁企业CO_2排放模型及减排策略

建立了钢铁企业CO2排放数学模型.以国内某钢铁企业为例,根据生产数据计算得到CO2年排放量,分析了能源结构和产品结构对CO2排放的影响.利用情景分析法对钢铁企业CO2减排的途径和策略进行了分析,假设天然气取代动力煤、短流程取代长流程、考虑先进工序能耗水平和使用余热回收技术四种情景.分析对比结果表明:余热回收技术的采用对CO2减排效果较小,约为3.39%;用短流程取代长流程的CO2减排效果最好,约为45.07%,若考虑电炉用电产生的间接CO2排放,仍可实现减排24.30%.     

典型钢铁制造流程碳排放及碳中和实施路径

高炉-转炉钢铁生产流程是典型的钢铁制造流程,也是典型的铁-煤化工过程,能耗高、碳排放量大,是中国钢铁行业实现碳中和目标的重点领域。2020年,由该流程生产的钢产量占全国粗钢产量的90%以上,是钢铁行业重要的CO₂排放源,因此,以典型高炉-转炉钢铁流程为主的企业碳排放计算和碳中和路径研究引起重视。目前国内外有多种针对钢铁企业碳排放的计算方法,但不同CO₂计算边界和方法对企业CO₂排放结果差异较大,影响因素也不同。剖析了钢铁生产流程的碳排放特征,以典型高炉-转炉制造流程为例,从系统边界、碳排放核算方法以及影响因素等角度全方位分析了钢铁制造流程碳排放,核算了不同方法下390万t和550万t钢铁企业的碳排放量,并对比了不同核算方法的差异性。结果表明,A企业和B企业铁前工序的CO₂排放占总碳排放的比例分别为60.99%和54.12%,减少钢铁制造流程CO₂排放应优先考虑焦化、烧结和炼铁工序;影响钢铁制造流程减排的因素主要包括化石燃料的消耗、能源的回收率、自发电的比例和碳排放因子的选取,其...     

炉顶煤气循环氧气高炉的能耗和碳排放

基于相间传热传质和反应动力学理论,建立了由高炉本体一维模型、风口回旋区燃烧模型、CO2脱除单元模型和煤气预热单元模型组成的炉顶煤气循环氧气高炉工艺综合模型,研究了该新型炼铁工艺的可行性,分析了关键参数对综合能耗和碳排放的影响。研究结果表明:下排风口循环煤气流量需要维持在一定范围内来保持合理的理论燃烧温度;低温和高还原势的炉内环境有利于抑制焦炭气化反应,加强铁氧化物间接还原;氧气高炉的煤气输出量较少,但热值很高,能达到传统高炉煤气热值的2倍以上;焦炭消耗的减少显著降低了氧气高炉的输入总能量,即便是与副产煤气全部有效利用的传统高炉相比,氧气高炉仍具有综合能耗较低的优势;由于氧气鼓风和CO2分离过程消耗大量电力,氧气高炉的CO2间接排放要高于传统高炉,而CO2捕集和封存可显著降低氧气高炉系统的CO2直接排放;与传统高炉相比,氧气高炉系统的CO2直接排放可降低57.1%~59.0%,净排放可降低32.9%~40.4%,节碳减排效果显著。     

氧气高炉技术及炼铁工序能耗初步分析

氧气高炉(以430m^3高炉为例)综合数学模型分析计算表明,氧气高炉采用全氧鼓风、顶煤气循环及煤气加热等技术,可提高喷煤量、降低焦比、提高生产效率,其工序能耗较传统高炉相比降低6.27%。通过对氧气高炉的煤气重整能耗和生产工序能耗的分析对比,认为氧气高炉的总体综合能耗较传统高炉具有一定优势,发展氧气高炉有利于节能降耗、降低环境污染,实现可持续发展。     

采用炉顶煤气循环和风口喷吹技术降低COREX/FINEX燃料消耗的理论分析

COREX/FINEX工艺与高炉工艺相比,能耗较大,因而限制了自身的推广,COREX-2000的吨铁燃料消耗平均达到1 000 kg.从工艺特点分析,气化炉还原煤气温度从1 050℃降到850℃的物理热损失和风口前理论燃烧温度过高导致[Si]偏高,是目前COREX/FINEX工艺本身无法避免的高能耗原因.计算研究表明,采用炉顶煤气循环利用技术以及氧气风口喷煤技术可以有效降低燃料消耗.在同一熔炼率、同一煤种时,未计入循环煤气加热能耗的条件下,COREX/FINEX工艺每循环利用5%的尾气,吨铁综合燃料比平均下降8.6 kg;吨铁喷煤50 kg,燃料比平均下降11 kg.     

传统高炉炼铁流程面临的问题和应对策略

我国钢铁生产工艺流程以焦化-烧结-高炉-转炉的长流程为主,以焦化-烧结-高炉为主的炼铁流程的能耗占总能耗的60%,生产成本占70%的吨钢成本,污染物排放占总量的90%。其中,烧结工序的污染物排放总量大,工序能耗高。按照淘汰落后产能、减少环境污染、结构性改革的要求,国内钢铁企业应借鉴欧美国家炼铁经验,调整高炉炉料结构、发展低碳炼铁技术、新工艺,实现炼铁生产工艺流程的可持续发展。     

现有高炉改氧气高炉的工业试验方案探讨

以现有750 m~3高炉为平台,通过炉顶煤气循环、氧气鼓风进行炼铁基础研究与工艺技术开发,提出了以现有高炉改氧气高炉的工业试验方案。采用高富氧鼓风,高炉煤气自身循环利用,高炉煤气CO_2脱除技术的清洁生产工艺,重视二次能源的循环利用,降低高炉的直接还原度,降低燃料消耗,达到减少CO_2排放的目的,以获得先进的工序能耗指标和良好的经济效益。对物料平衡和热量平衡进行了理论计算,对生铁成本进行了对比分析。     

现代炼铁技术进展

评述了国际上发展较快的几种主要非高炉炼铁工艺流程.COREX、FINEX和HISMELT等熔融还原流程可以避免炼焦工艺引发的环境污染.成熟的竖炉气基还原工艺是COREX流程工业化的重要保障,粉体流化床由于粘结等问题尚未完全解决和铁浴炉二次燃烧与炉衬侵蚀之间的固有矛盾注定了FINEX和HISMELT实现的难度远高于COREX流程.气基还原流程(MIDREX、HYL-Ⅲ、FINMET)目前都要使用天然气资源,很难在我国得到发展.转底炉可使用低强度的含碳球团,给煤基直接还原流程注入新的活力,但其能耗高、生产效率低、产品质量差将会制约它的发展.我国自主研发的炼铁新工艺,即低温快速还原工艺,目前仍处于研究开发阶段,它能够实现低温快速还原反应,是一种能耗低、污染少、资源利用率高的新型绿色冶金工艺流程,具有良好的发展前景.     

FINEX熔融还原炼铁技术

根据韩国浦项（POSCO）已取得的技术成果和正在实施的大型化计划目标,并经过我们对采用FINEX与大型高炉两个建设方案的论证,初步分析认为FINEX在资源利用、环境保护、能源消耗、建设投资、生产成本、占地面积等方面具有优势,并指出FINEX技术在我国具有很好的实用和发展前景。     

高炉炼铁降低CO2排放的潜力

在多方努力减少温室气体排放以及欧盟加紧实施CO2排放贸易的大背景下,高炉工艺也开始重新考虑减少CO2排放的可能性。由蒂森克虏伯钢公司开发的高炉平衡模型可提供减少还原剂加入量,即减少CO2排放量的方法。与实际生产高炉作对比,对"理想"高炉进行了计算。"理想"高炉中浮氏体还原动力学的"理想操作点",直接取决于贝-波反应平衡曲线,可在远离平衡位置的低温下实现。统计分析发现,"理想高炉"的燃料比只比德国高炉目前的平均燃料比低5%。高炉中加入预还原炉料,如热压铁块(HBI),对降低还原剂消耗和高炉过程的CO2排放都起有利作用。为了评估减少还原剂消耗和CO2排放的潜力,应用平衡模型对与传统高炉不同的两种新的高炉工艺进行了评价。这两种新流程是无氮高炉和等离子加热高炉,其共同特点是都配有从炉顶煤气中脱除CO2的装置,这两种新工艺虽然降低了还原剂消耗量,但都需要消耗更多的电能,特别是等离子加热高炉工艺。     

对高炉燃料结构和焦炭质量问题的几点看法

高炉炼铁能耗约占钢铁生产总能耗的50%,可见高炉节能对降低钢铁生产能耗具有举足轻重的地位,对发展国民经济具有十分重要的意义。本文就与高炉节能有关的燃料结构和焦炭质量问题谈几点看法。一、高炉合理燃料结构高炉节能,首先应确立高炉的合理燃料结构。即根据国家和地区的能源条件,以适当的燃料品种和方式,提供高炉冶炼所需之能源,达到能源的合理利用和最佳节省。随着焦煤资源的减少,节焦成了高炉冶炼最重要的问题。为此,六十年代以来普遍实行了从风口喷吹辅助燃料的技术,建立了     

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。     

氧气高炉喷吹焦炉煤气数学模型

 为降低氧气高炉炼铁流程中循环煤气脱除CO2及煤气预热成本,提出了氧气高炉喷吹焦炉煤气炼铁流程,并建立了新流程能质平衡数学模型,应用该模型分别对传统高炉、传统高炉喷吹焦炉煤气、氧气高炉（鼓风氧体积分数为30%、40%、50%、100%）喷吹焦炉煤气炼铁流程主要技术参数进行计算并对比。结果表明,传统高炉喷吹少量焦炉煤气（30 m3/t）可降低燃料比13 kg/t,焦炉煤气置换焦炭的置换比为0.433 kg/m3,但是对其他参数影响不大。氧气高炉喷吹焦炉煤气流程随着富氧率提高,炉内还原势提高,CO和氢利用率下降,炉内存在还原剂表观过剩,非全氧鼓风条件下炉内没有发生氮气富集。新流程外供煤气总热值为3 000 MJ/t左右,与传统高炉相比变化不大,对现有钢铁联合企业煤气供需平衡影响较小。全氧高炉喷吹焦炉煤气炼铁流程相较于目前的高炉炼铁流程可节焦43%,增煤33%,总燃料比降低20%。