面向未来的低碳绿色高炉炼铁技术发展方向

通过对高炉炼铁的功能解析,以及流程集成与结构优化,论述了面向未来的低碳绿色高炉炼铁技术发展方向,指出高炉精料、炉料合理分布控制、高效长寿、高风温、富氧喷煤、煤气干法除尘等关键共性技术,仍是未来高炉低碳绿色发展的重要技术基础、技术支撑和技术保障。认为现代高炉炼铁要构建动态精准、高效运行的生产体系,以高效率、低成本、低排放为目标,提高生产效率、降低能源消耗、减少环境污染,实现高炉炼铁"高效、低耗、长寿、低碳、绿色"的协同发展目标,着力提高综合技术装备水平,大力发展循环经济,实现低碳绿色制造。     

低碳绿色炼铁技术发展动态及展望

 当前,为积极应对气候变化等一系列问题,世界各国纷纷提出了绿色减排计划。与此同时,中国相应提出了“碳达峰、碳中和”节能减排目标,并以“1+N”等政策体系作为实现可持续发展战略、积极应对气候变化、履行大国义务的核心支持。钢铁工业作为31个制造业门类中碳排放量最大的行业,自然而然成为节能减排战役中的“排头兵”。目前,复杂的高炉生产工艺仍然以煤、焦等化石资源作为主要燃料,使得其成为钢铁流程中的碳耗大户、碳排放大户、污染排放大户,因此高炉炼铁工艺的绿色低碳转型升级已迫在眉睫。从背景介绍、发展动态以及未来发展展望这3大部分对低碳绿色炼铁技术进行论述,其中对绿色低碳炼铁技术发展动态部分进行了详细阐述。首先就优化节能低碳操作和构建循环经济环保圈两个层面,从精细炉料操作、提升生产技术等多个角度讨论了如何实现高炉工艺低碳绿色炼铁;其次从非高炉领域入手,对直接还原工艺和熔融还原工艺的国内外发展现状进行阐述,并进行了相应的比较与分类汇总;之后从创新型炼铁工艺(氢冶金、智能化炼铁)角度探讨了此类技术的发展态势。最后,综合当前绿色低碳炼铁技术发展最新动态进行了5个方面的展望,明确了“绿色低碳为方向,节能减排是目标”的任务方向。     

未来的低碳绿色高炉炼铁技术发展思考

作为钢铁冶金行业炼铁工艺应用的重要环节,高炉炼铁技术的应用对于我国工业现代化发展具有深刻影响;出于高炉炼铁能源消耗大、污染物排放多等问题,在新时期的炼铁技术应用中应注重生产过程的低碳化、绿色化控制。本文在阐述高炉炼铁技术功能的基础上,就低碳绿色理念下高炉炼铁技术的应用要求展开分析,并指出面向未来的低碳绿色高炉炼铁技术创新要点,期望能实现高炉炼铁技术的系统转变,继而降低炼铁过程的能源消耗和污染物排放,促进高炉炼铁产业的绿色化、可持续发展。     

鞍钢集团等五方将联合研发氢冶金技术

正7月14日,鞍钢集团、鞍山钢铁与中科院过程所、中科院大化所、上海大学签订"绿色氢能冶金技术"五方联合研发协议,旨在共同推动绿色氢能冶金技术的发展和应用,实现低碳冶金新技术路线的突破。签约前,中科院过程所做了《超低碳炼铁技术思考与规划》专题报告,五方代表围绕超低碳炼铁技术进行了深入交流和研讨。     

低碳绿色高炉炼铁技术发展方向

低碳环保是当今时代发展的主题,更加注重自然环境保护,走可持续发展道路.高炉炼铁可以生产出经济发展所需材料,但随着社会环境的变化,高炉炼铁技术要转变理念,向着低碳绿色方向发展.文章对低碳绿色高炉炼铁技术功能进行介绍,再分析流程集成与结构优化,最后论述关键共性技术,加快高炉炼铁的转型升级.     

大型带式焙烧机球团技术装备设计与应用

球团矿是高炉炼铁的优质炉料,发展球团技术是实现低碳绿色炼铁的重要途径之一.首钢京唐为实现5 500 m3高炉的稳定顺行和低碳冶炼,大力提高球团矿的入炉比率、冶金性能和产品质量,确定了以球团矿为主的炉料结构,设计二期工程球团矿入炉比率为55％～70％,并相继设计建造了3条400万t/a带式焙烧机球团生产线.本文主要探讨了...     

高炉低碳低成本炼铁技术的探讨

在介绍近年来我国炼铁工业的进步的基础上,对高炉低碳低成本炼铁技术进行了较为全面的探讨。认为要实现低碳低成本炼铁,必须从低硅生铁冶炼技术、高风温技术以及精料技术入手,认真推广低碳生铁冶炼技术,建立科学发展的高炉理念。     

面向未来的低碳绿色高炉炼铁技术发展研究

本文首先对高炉炼铁技术功能予以说明,然后结合实际情况,对面向未来的低碳绿色高炉炼铁技术发展理念、发展方向展开探讨,希望可以对业内起到一定参考作用。     

碳中和背景下我国低碳炼铁技术发展现状与前景

我国钢铁生产工艺长期以“高炉—转炉”长流程为主,能源结构高碳化特征明显。作为钢铁流程中的碳排放大户,炼铁系统深度减碳成为我国钢铁行业实现碳中和目标的关键。本文分别从高炉炼铁和非高炉炼铁两个角度出发,梳理总结了各主要低碳炼铁工艺技术的研究进展和主要问题,并对其应用前景进行了展望。我国钢铁工业应把技术创新作为降碳的核心要素,结合行业发展趋势和自身特点,加大力度开发适合我国国情的低碳炼铁新技术;综合考虑资产保值、技术成熟程度和降碳潜力,短期内应以基于现有高炉工艺的深度脱碳技术创新为主要方向,从而为远期零碳钢铁的发展提供过渡方案和缓冲空间;中长期以富氢气基竖炉直接还原技术为发展重点,不断提升其技术成熟度和经济适用性,逐步提高氢气比例直至全氢冶炼;氢基熔融还原技术和电解还原铁技术的发展任重道远,未来有望成为实现我国钢铁行业碳中和目标的解决方案之一。     

钢铁工业低碳炉料及绿色冶炼技术进展

低碳绿色发展是推动钢铁工业转型升级的重要途径。我国钢铁生产以“烧结—高炉—转炉”长流程为主,且短期内难以被替代。烧结和高炉工序碳排放占钢铁工业总排放量的80%以上,是钢铁工业低碳绿色发展的关键环节。本文系统介绍了低碳烧结、低碳球团、新型炉料等关键技术研发及应用现状,深入阐述了低碳炉料制备技术在减污降碳方面的重要作用;围绕高炉冶炼工序绿色低碳发展,从风温、富氧、富氢燃气及生物质喷吹等多维度探讨了降低高炉工艺碳素消耗、提升冶炼水平的技术效果;此外,本文对气基直接还原和熔融还原等非高炉炼铁技术在国内外发展现状进行了比较分析,为钢铁工业绿色发展和转型升级提供重要参考。     

钢铁行业技术创新和发展方向

 创新驱动钢铁行业转型发展、调整结构、实现钢铁行业绿色制造势在必行。从钢铁行业的重要前沿技术（产品）和钢铁行业的重要关键共性技术（产品）介绍了钢铁行业技术创新和发展方向。内容包括：复杂难选铁矿石预富集-悬浮焙烧-磁选技术;低碳炼铁技术;炼钢二次资源高效利用技术;先进钢铁全流程一体化组织控制;改进型热带无头轧制短流程工艺、装备及产品;薄带铸轧短流程工艺、装备与产品;无酸洗涂镀制备热轧涂层板技术;新一代钢包喷射冶金工艺;高品质连铸坯生产工艺与装备;热轧钢材组织性能控制;极限规格板材先进热处理装备及工艺技术;薄板坯半无头轧制＋无酸洗涂镀制备热轧AHSS;高精度冷轧板形控制技术与装备技术;先进连续退火与涂镀技术;真空制坯轧制复合板技术;旨在大规模定制的钢材智慧制造系统等。旨在实现钢铁工业的绿色制造,促进中国新型工业化进程。     

高炉-转炉钢铁制造流程低碳技术发展与认识

在全球“碳达峰”“碳中和”发展形势下，研究高炉-转炉流程低碳技术发展战略、目标和路径，大幅度降低CO₂排放对钢铁工业实现可持续发展具有重要意义。面向未来，钢铁仍是重要的基础材料、结构材料和功能材料，钢铁工业仍是经济社会发展的重要基础产业。研究分析了日本钢铁工业发展现状及其特征，介绍了高炉-转炉流程减碳关键技术研究及其进展。针对日本钢铁工业减碳技术开发研究，论述了高炉矿焦混装技术、高比率球团矿冶炼技术对于常规高炉降低燃料比的机理和应用效果。讨论了含碳团矿和预还原烧结矿的制备工艺流程，分析了新型炉料制备的关键技术难点，论述了新型炉料在高炉冶炼过程的减碳机理。介绍了SCOPE 21新型炼焦工艺的构成、技术特点和应用效果；针对铁焦制备的工艺过程、冶金机理和使用效果进行了评述。重点论述了新一代高炉炼铁工艺COURSE 50的工艺组成、技术路线和流程特征，阐述了核心技术难点和关键技术构成以及工程应用前景。分析了构建智能化高炉信息物理系统对高炉减碳的支撑作用，指出了高炉智能化与低碳化协同发展的重要性。结合日本高炉-转炉流程减碳技术发展现状及未来方向，提出了制定可行的减碳技术战略...     

首钢京唐钢铁公司绿色低碳钢铁生产流程解析

 中国钢铁行业面临着资源能源短缺、市场盈利下降和生态环境制约三个方面的压力与挑战,在低碳循环经济成为当前社会发展主趋势的情况下,钢铁企业需要向低碳、绿色生产的方向转型升级。以京唐钢铁公司2015年上半年的生产调研为基础,计算京唐钢铁公司生产过程的能耗、CO2排放情况,并对钢铁生产过程能量流运行、废弃物处理与能源转换情况进行分析,为其他钢铁企业减少CO2排放、节约能源、保护环境提供一个参照。研究表明,京唐钢铁公司吨钢综合能耗为604.5 kg,吨钢CO2排放为2.165 t,与产品结构相类似的宝钢和武钢相比,能耗水平位于行业先进水平;基于钢铁生产的能量流分析表明,京唐钢铁公司通过采用干熄焦发电、煤气干法除尘、TRT余压发电等先进技术,实现吨钢余热余能回收136.26 kg,余热余能回收率为48.31%,高出全国平均水平10.89%;京唐钢铁公司基于循环理念,建立高效的煤气-电能转换中心和余热蒸汽回收利用中心,基本实现了煤气资源、固体废弃物资源、水资源的循环利用与废水零排放,生产过程中SO2、NO2、粉尘的全面达标排放。     

炼铁新技术及基础理论研究进展

从炼铁新技术及基础理论研究方面介绍了烧结球团提质降耗新技术、焦炭在高炉内行为解析研究、高炉喷吹清洁燃料技术、高炉长寿技术、高炉炼铁数据建模技术以及冶金尘泥再处理技术。从基础研究出发,提出了目前最具有潜力的炼铁新技术;然后在国家碳中和战略的大背景下,综述了目前国际上的非高炉炼铁技术研究进展,为我国低碳炼铁发展提供依据;最后从最新微观研究手段出发,介绍了目前炼铁研究领域在微观尺度的研究进展,多尺度综合调控研究高炉炼铁过程机理,为未来低碳炼铁发展方向提供思路。      

未来炼铁技术发展方向探讨以及宝钢探索实践

 准确把握未来炼铁技术发展方向,对钢铁企业实现转型升级和可持续发展具有重要意义。通过系统总结、对比分析当前中国钢铁行业和炼铁工艺面临的形势、国内外炼铁生产技术现状及进展、钢铁行业的一般发展规律,判断今后炼铁技术发展方向短期为厂城共融技术的研发与应用,中长期为低碳、低成本的工艺技术以及智慧制造装备技术的研发与应用。为此,宝钢炼铁厂已经开展了一些尝试与实践,并对未来发展进行了远景规划,以尽快探索出一整套自己独有的、有核心竞争力的未来炼铁工艺技术,助推宝钢炼铁成为行业内最好的炼铁企业。     

钢铁厂磷素流的路径分析及探讨

针对钢渣尚未有效资源化利用的情况，以磷元素为中心对钢铁厂磷素流从矿选、烧结（球团）、炼铁、炼钢工艺上进行了全生命周期的梳理，重点分析了首钢京唐公司生产过程中磷素流路径，利用平衡的手段，研究了磷元素的分配规律和富集规律，并对生产过程磷素流的优化进行了探讨。认为可通过生产流程整体优化来降低铁水磷含量，实现钢渣的减量化，并利用冶金技术将富磷的钢渣和矿选尾矿等制备成矿渣、铁水和磷酸铁等产品来实现钢渣资源化利用。     

铁焦制备与高炉应用的研究进展

 钢铁工业长期面临着资源短缺和环境污染的的发展现状,实现节能减排和绿色冶金是钢铁工业实现可持续发展的重点。而高炉炼铁是钢铁工业节能减排的关键,急需研发低碳高炉炼铁新技术。复合铁焦是实现低碳高炉炼铁的一种新型碳铁复合炉料。高炉使用铁焦后可降低热储备区温度,提高冶炼效率,降低焦比,从而实现CO₂减排。综述了国内外铁焦制备与应用的研究进展,主要包括铁焦的制备工艺和高炉应用。归纳了各种铁焦制备工艺的特点。同时提出并研究了矿煤压块-竖炉炭化-高炉应用的冷压型铁焦制备与应用新技术。重点进行了冷压型铁焦的制备及冶金性能优化、高炉应用冷压型铁焦等试验研究。冷压型铁焦制备适宜的工艺条件为,质量分数为30%铁矿粉、45%烟煤1、10%烟煤2、10%烟煤3、5%无烟煤、5%沥青类黏结剂B混合加热至60 ℃,并进行冷压成型;成型压块再经竖炉1 000 ℃炭化4 h;获得抗压强度3 977 N、I型转鼓强度77.7%、反应性69.7%、反应后强(固定气化溶损量20%)42%的优质铁焦。高炉综合炉料中添加质量分数20%~30%冷压型铁焦,综合炉料熔滴性能明显改善。以上研究为铁焦实现工业化生产与低碳高炉炼铁应用提供了参考。     

高炉炼铁技术创新实践及未来展望

 炼铁工业已迈入绿色化、智能化发展之路。中冶赛迪根据多年冶金技术研发与工程实践,在高效、长寿高炉领域取得了一系列成果,开发了多项低耗低碳冶炼技术,助力炼铁工业的绿色化发展。同时,将智能化作为引领炼铁技术从传统工业向高质量发展的重要引擎,基于冶金工程流程学理论,创建了全球首个铁区一体化智能管控平台,未来将进一步运用大数据、人工智能、数字孪生和数学模型,打造新一代智慧高炉,并大力开发氢冶金等低碳炼铁新工艺技术,朝着绿色炼铁的新目标前进。     

高炉煤气循环耦合富氢对中国炼铁低碳发展的意义

中国钢铁工业规模巨大,主要由高炉 转炉长流程生产,其能源结构中90%为煤炭,是国家兑现2030年降低碳排放强度承诺的主战场之一。基于当前低碳炼铁技术的研发进展、中国面临的碳减排任务、中国钢铁工业的生产模式、中国钢铁工业碳排放现状等基本事实,提出了以高炉为主体、以炉顶煤气循环耦合富氢还原为技术特征的钢铁工业低碳发展的可行路径,分析了该工艺研发所面临的关键问题,以期引起钢铁行业的重视,为中国钢铁工业进一步深度降低碳排放提供参考。