CO2炼钢对氧气高炉循环煤气的改质及加热

 为解决氧气高炉循环煤气CO2脱除和加热过程中的析碳问题,提出了一种利用CO2炼钢对煤气进行改质和加热的方法,并通过热力学计算探讨了铁水和煤气成分对炼钢过程的影响,得到了合理的循环煤气处理方案。结果表明,CO2炼钢反应总体上是大量吸热的,需要外部热源提供热量;以氧气高炉炉顶煤气为氧化剂时,炼钢温度范围内铁水中碳的脱除限度在0.02%以下,脱除率高于99%;煤气处理能力和改质煤气成分受铁水成分影响,并且铁水中碳含量的影响更大;通过CO2炼钢与变压吸附2种工艺的结合,可满足氧气高炉对循环煤气量和温度的需求。     

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。     

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％.     

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。     

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。     

顶煤气循环氧气高炉低碳炼铁技术综合评价

顶煤气循环氧气高炉工艺是一种新型高炉炼铁工艺,具有大幅降低燃料比、减少CO₂排放和提高铁水生产效率等优点。对于氧气高炉的内部生产状态、整体生产指标、能量利用以及经济效益等进行了深入的系统性研究。通过顶煤气循环氧气高炉多流体模型,对风口喷吹循环煤气与风口炉身同时喷吹循环煤气2种路线下不同操作参数对氧气高炉的冶炼状态、生产指标、氧气高炉的能量利用效率以及经济效益的影响进行了研究对比。结果表明,随着理论燃烧温度的增加,氧气高炉焦比上升,产量进一步增大,高炉的热力学完善度和■效率降低,氧气高炉的综合效益增加。在只有风口喷吹循环煤气的条件下,与理论燃烧温度2 000℃的案例相比,理论燃烧温度为2 184℃时,焦比上升至243.9 kg/t,产量增加至5 538.3 t/d,热力学完善度由90.69%降低至88.30%,经济效益由13 540万元/a上升至16 252万元/a。与风口喷吹循环煤气的路线相比,风口和炉身同时喷吹循环煤气的顶煤气循环氧气高炉具有更大的产量、节焦量、热力学完善度、■效率以及更高的综合经济效益。在理论燃烧温度为2 184℃,炉腹煤气流量为3 881 m...     

高炉混合喷吹农林剩余物的发展现状与前景

我国有大量农林剩余物资源没有得到充分利用,而高炉每年从风口喷吹的辅助燃料量多达1.1亿吨,希望通过农林剩余物与煤粉混合喷吹减少生铁冶炼消耗的化石燃料量,降低生产成本,大幅度削减CO2排放。本文详细介绍了国内外与高炉喷吹农林剩余物有关的研究成果,分析了我国应用和推广这项节能环保技术的前景。     

低碳高炉炼铁新技术及在安钢应用的可行性

为贯彻国家节能减排精神,实现“低碳炼铁、节能减排、实现清洁生产”的目标,在不断完善传统节能减排方法(如大喷煤和高风温等)的基础上,还需要进一步开发应用各种新技术和新措施。本文简要介绍了钢铁生产过程CO2的排放情况,重点阐述了高炉系统的CO2的产生及排放现状。同时介绍了为降低CO2排放,高炉炼铁新的研究应用热点,包括高炉...     

炉顶煤气循环-氧气鼓风高炉综合数学模型

为了研究开发炉顶煤气循环μ氧气鼓风高炉炼铁新工艺,建立其综合数学模型.模型由高炉各个区域煤气成分计算方程、高炉上部空区热平衡模型、热化学平衡模型和炉身效率模型组成.用此模型计算了该炼铁工艺的基本工艺参数.结果表明:新工艺的焦比为200 kg·t^-1,煤比为200 kg·t^-1,相比传统高炉,燃料比降低22.9%;风口循环煤气量对风口理论燃烧温度影响较大,风口循环煤气量每增加10m³·t^-1时,风口理论燃烧温度降低17.6K.此外,应用此模型还可以计算任何原料和燃料等条件下的炼铁工艺参数,研究相同原料和燃料条件下的各个工艺参数的变化规律.     

高炉系统氯元素研究进展及未来展望

 为明晰高炉中的氯元素对干法除尘高炉冶炼过程的影响,综述了高炉入炉料中氯元素的赋存状态、行为以及所带来的危害。进一步采用离子色谱法研究了国丰1号1 780 m3干法除尘高炉氯元素的来源, 焦炭和喷吹煤粉带入高炉中氯所占入炉料带入高炉中氯总量的比例分别为45.4 %和29.48 %, 而宝钢、唐钢和迁钢的3座干法除尘高炉中氯的来源主要是烧结矿,其比例分别为47.12 %、43.59%和44.89%,这主要与高炉入炉料种类、用量以及氯元素质量分数的不同有关,所以在对待高炉氯元素来源问题上应该具体高炉具体分析。通过热力学分析得出高炉入炉料中的氯化物在高炉内主要生成HCl,基于对高炉系统氯元素的研究,提出了高炉的降氯措施,并展望了高炉系统氯元素的未来研究方向。     

高炉富氧对炉身上部的影响

通过分析高炉热流比的技术特征,从理论和国内外的实践方面对富氧高炉的生产状态变化进行了探讨.重点集中在高富氧情况下炉身上部煤气加热炉料的能力不足的问题.热流比(ωs/ωg)升高的明显特征是炉顶温度的急剧下降,热滞区不复存在引起炉况失常,低燃料比高炉更要当心,大高炉的实绩进一步证明了这一点.     

高炉轴流旋风除尘器技术及应用

从工艺原理、除尘机理、结构形式等方面对轴流旋风除尘器技术进行了阐述,并结合实际生产应用情况进行分析,最后从投资和综合效益两个方面对轴流旋风除尘器和重力除尘器进行了比较,认为轴流旋风除尘器投资稍高,但除尘效果好,有利于环保。     

高炉焦炭石墨化程度及其影响因素的研究进展

 焦炭是高炉炼铁过程中不可替代的原燃料,石墨化行为是其在高炉内的一个重要劣化机制。由于优质炼焦煤资源短缺及未来高炉大型化的影响,对入炉焦炭的质量要求越来越高,明确焦炭在高炉内的劣化机制及石墨化机理,合理控制焦炭质量是降低冶炼成本以及保证高炉稳定顺行的重要措施。详细阐述了不同的热处理温度、焦炭的灰分以及渣铁成分等因素对焦炭石墨化程度的影响。目前对于焦炭石墨化的理解还停留在宏观尺度,对于其微观反应机理,特别是各种渣铁和矿物的催化石墨化行为认识还有待进一步研究。     

富氧密闭鼓风炉的改造实践

介绍了富氧密闭鼓风炉炉床面积由12.6m2扩大到14.7m2的改造实践。改造后的鼓风炉生产稳定,操作环境得到明显改善,每年可多产粗铜4000t左右。     

富氧密闭鼓风炉的改造实践

介绍了富氧密闭鼓风炉炉床面积由12．6m^2扩大到14.7m^2的改造实践。改造后的鼓风炉生产稳定，操作环境得到明显改善，每年可多产粗铜4000t左右。     

高炉炉料结构的优化和探索

在世界铁矿石资源状况日趋紧张的环境下,对宝钢高炉的用矿结构变化进行了探讨。多年来,宝钢高炉不断优化炉料结构,逐步降低球团矿比例,增加烧结矿比例,并针对不同高炉的情况制定了适宜的炉料结构,这对降低生铁成本起到了积极的作用。     

宝钢高炉炉前作业技术进步

对宝钢高炉炉前作业技术进步进行了总结。宝钢高炉自投产以来,通过对铁口状态的维护、炮泥质量的提高和一次开口的成功开发及应用,炉前作业技术取得明显的进步。     

氧气高炉回旋区内煤粉燃烧行为的数值模拟

炉顶煤气循环-氧气鼓风高炉炼铁新技术的工艺特点决定了煤粉在其回旋区内的燃烧条件与传统高炉相比将发生很大变化.本文建立了氧气高炉直吹管—风口—回旋区下部煤粉流动和燃烧的数学模型,研究了入口布置方式、氧含量、循环煤气温度以及H₂O和CO₂含量对煤粉燃烧的影响.模拟结果表明:三种引入方式中,假想的循环煤气和氧气混合进入方式明显优于循环煤气和氧气单独进入方式.当氧的体积分数由80%增加到90%,相应的煤粉燃尽率由87.525%提高到93.402%.循环煤气温度对煤粉燃尽率的影响并不显著.循环煤气中H₂O和CO₂的体积分数提高5%,风口轴线上气体的最高温度分别降低124 K和113 K.     

活性氧抗菌机理及其研究进展

首先介绍了光催化材料中活性氧的产生机制及其在抗菌方面的表现,特别指出构造异质结、引入氧空位等改性手段是提高活性氧产量的主要方式.其次总结了超氧阴离子自由基(·O₂^-)、过氧化氢(H₂O₂)、单线态氧(¹O₂)和羟基自由基(·OH)的产生过程及作用机理,同时综述了抗菌过程中四种活性氧的检测方法,包括直接检测方法和间接检测方法,以及间接法所涉及的探针分子特异选择性反应.整理了光催化材料活性氧激发总浓度的影响因素并提出针对材料提升活性氧产量的改性方向,提出了目前活性氧作用机理研究方面存在的问题,活性氧检测方法及其与细胞具体作用研究方面存在的不足,建议以活性氧的生成链为指导,以多种活性氧动态平衡的体系为考察对象,在生物分子水平上细致分析活性氧的抗菌机理.最后对活性氧抗菌材料的设计与应用提出了建议思路并展望了发展前景.