日本低成本和环境友好型炼焦新技术的进展(上)
近年日本炼铁工序的节能环保技术简介汇总
近年日本炼铁工序的节能环保技术简介日本在钢铁发展达到顶峰的上世纪70年代，曾拥有高炉~70座，年炼铁能力~1.1亿t。
石油危机以后从节能的角度出发，对小型落后的高炉采取了大幅度关停的措施，到1995年仅保留高炉31台。
最为突出的是新日铁釜山厂，由钢铁联合企业变为只剩1个线材工厂并依靠外部供坯生产的钢铁厂；广烟厂和堺厂由于高炉关停后只有靠转炉吹氧喷煤熔化废钢铁炼钢。
对保留生产的高炉也全面实施了节能环保技术，如高炉顶压发电、热风炉利用余热提高风温、烧结机利用余热发电以及用喷煤粉全部代替了喷油，并达到了100kg/t以上的水平，这些措施均对能耗达到国际先进水平作出了很大的贡献。
同时在含铁粉尘用于烧结机配料和高炉渣用于水泥等方面也进步很快，1995年的利用率已达到96%左右。
1995年以后为了贯彻“世界21世纪议程”中提出的可持续发展方针以及以减排CO2为中心的节能环保企业2010年志愿计划，除了开展高炉喷吹废塑料代煤和开发直接还原铁技术以合理利用资源和能源外，还利用90年代后期钢铁需求疲软导致高炉低利用系数生产的有利时机，大力开发扩大喷吹煤粉以代焦炭而降低成本的技术，部分高炉月度喷煤比高达254~266kg/t铁，具体情况如表1所示。
表1 日本喷煤比较高的高炉各项指标由此，在1998年和1999年，日本全国喷煤比也创造了129.5kg/t和132.9kg/t的历史新纪录。
2000年以后随着钢产量和生铁产量的上升而高炉又减少了3座（中山制钢关停2×850m3高炉和JFE钢铁千叶分厂关停2000m3高炉），由于利用系数的提高，喷煤比开始略有下降，具体见表2。
表2 近年日本高炉产量和燃比指标的变化由于高炉开工座数由2001年之前的31座和平均炉容3800m3，减少为2005年的28座，加上不少高炉大修扩容，2005年平均单炉容积为4004m3，最大炉容为5775m3。
2005年全国的平均利用系数为2.03。
日本低成本和环境友好型炼焦新技术的进展(上)
日本低成本和环境友好型炼焦新技术的进展（上）近年来，钢铁企业为降低生产成本，以及应对环保要求日益严格的形势，纷纷把研发的重点集中在原燃料新技术的开发方面。
焦炭质量好坏对高炉炼铁生产起着至关重要的作用，同时炼焦工序是钢铁企业控制污染物排放的关键环节之一。
因此，低成本和环境友好型炼焦新技术的开发成为人们关注的重点。
本文对日本新近研发的新一代SCOPE 21炼焦技术，全部使用弱、非黏结煤生产焦炭技术，以及高反应性焦炭生产技术进行了阐述，重点介绍了这3种技术的研发背景、特点和目前的研究状况以及工业化应用情况。
这3种技术的开发对于提高弱、非黏结煤的用量，降低生产成本都具有十分重大的意义。
日本在开发低成本和环境友好型炼焦新技术方面一直走在世界前列，其炼焦新技术的研发主要集中在两个方面：一是在保证焦炭质情况下，加大廉价煤的使用量，主要是扩大非黏结煤或者弱黏结煤的用量；二是减少污染物排放。
1 日本典型的低成本和环境友好型炼焦新技术日本近年来一直致力于进行大量使用弱黏结煤技术的开发。
弱黏结煤有以下特征：由于煤在软化温度区域的熔融性指数比黏结煤低，如果单独使用，煤颗粒间的黏着会不充分；大量使用弱黏结煤时，焦炭强度会下降，无法获得优质焦炭。
因此，为了能够大量使用弱黏结煤，必须对煤进行一些预处理。
为此，日本开发了煤的新型预处理技术，其中包括煤预热技术。
一般认为焦炭是一种多孔质材料，其强度主要受以下因素的支配：基质强度、气孔率、焦炭内的龟裂和缺陷。
因此，在配加弱黏结煤的情况下，只有改善这些影响因素，才能大量配加。
煤预热炼焦技术是利用热的惰性气体将配合煤快速加热到150℃-250℃后热煤装炉的一种炼焦技术。
煤料装入炭化室后，其堆密度比湿煤高10%-15%，由于装炉煤的升温速度加快，塑性温度间隔增宽，改善了煤料的塑性，同时装炉煤的膨胀压力也增大。
该项技术适用于膨胀压力较小的高挥发分弱黏结煤。
与常规的湿煤炼焦相比，结焦时间缩短了20%-30%，散密度增大了10%-15%，焦炉生产能力提高了30%-50%。
日本大力发展环保产业成效与启示
日本大力发展环保产业成效与启示
郭怀英
【期刊名称】《中国科技投资》
【年(卷),期】2010(000)004
【摘要】@@ 近期,笔者重点考察了日本环保产业的典型代表川崎环保城及环保城的重点企业JFE公司和昭和电工株式会社,对日本以资源循环产业为中心的环保产业的发展成效和经验进行了较全面的了解.现将有关情况报告如下.
【总页数】3页(P28-30)
【作者】郭怀英
【作者单位】国家发改委宏观研究院产经所
【正文语种】中文
【相关文献】
1.日本的资源循环型环保产业体系建设及其启示 [J], 魏彤宇;马建立;王金梅;邓小文;焦刚珍
2.日本环保产业发展的特点及启示 [J], 常杪;杨亮;王世汶;松原乔
3.大力发展环保产业为探索环保新道路提供强大产业支撑——环境保护部副部长吴晓青在中国环保产业协会第四届会员代表大会上的讲话 [J],
4.大力发展环保产业促进我区经济和社会的持续发展--我区首次召开环保产业工作大会 [J],
5.日本大力发展节能环保产业 [J], 梁图强
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炼焦技术现状及发展趋势ppt课件
6.无（热）回收焦炉重新认识
早期炼焦所采用的无回收焦炉，如成堆干馏的圆窑、长 方形窑（我国的萍乡窑）、蜂窝炉、侧焰窑等已成历史。
主要特点： 水平结焦； 炭化室负压操作； 荒煤气在系统内完全燃烧； 不产生传统（炼焦系统）的化
产品； 荒煤气完全燃烧产生温度约为
1000～1200℃的废气，可用于 废热锅炉和透平机/发电机发电。
6
二.全国炼焦技术现状及特点
炼焦技术的发展主要以扩大炼焦煤资源、改善 焦炭质量、提高劳动生产率、节能降耗、改善操作 环境、延长焦炉寿命为目标。
焦炉仍然以顶装焦炉为主，捣固焦炉等其它炼焦 技术逐步发展的特点。
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1.土焦(改良焦)已基本被取缔
据中国炼焦行业协会初略统计，2010年全国焦化 行业已基本实现关停淘汰落后小(老)焦炉。土焦(改良 焦)基本淘汰。
新一代无（热）回收焦炉
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7.兰炭（半焦）生产已具规模
2010年兰炭（半焦）产量约1400万吨，主要用 于铁合金生产。产地集中于内蒙、陕西交汇地域， 主要原料为高挥发性长焰煤。
近年来，半焦作为高炉喷吹，替代无烟煤，在 鞍钢、首钢实验成功。
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8.SCOPE21仍在试验中
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三.宝钢与国内外主要钢铁企业对标
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4.煤调湿工艺已起步
煤
煤调煤湿调工湿艺工艺调Leabharlann 湿的STEP1
STEP2
STEP3
三 种
热媒油方式 煤调湿工艺
蒸汽方式煤 调湿工艺
烟道气方式 煤调湿工艺
工
—1983年9月
—1991年3月
—1996年10月
艺 形
在新日铁大分厂 投产
在新日铁君津厂 投产
日本研发新一代环境友好型炼铁技术
日本研发新一代环境友好型炼铁技术
陈敏
【期刊名称】《山东冶金》
【年(卷),期】2008(30)2
【摘要】以防止地球变暧、节能为目标的炼铁技术近年来，日本各大钢铁公司都在推进高炉的大型化，目前运行的28座高炉中，5000m^3级的大型高炉有11座。
作为日本独有的课题，必须在大型高炉中进行CO2削减＋节能＋低成本的高难度低还原剂比（RAR）的生产。
【总页数】1页(P34-34)
【关键词】炼铁技术;环境友好型;日本;大型高炉;研发;钢铁公司;大型化;还原剂【作者】陈敏
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TF5;TQ633
【相关文献】
1.日本炼铁技术的研发 [J], 杨杨
2.近年日本炼铁技术研发新业绩 [J], TakashiMiwa;林立恒（译）;邬文伯（校）;
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4.日本开发出新一代炼铁技术 [J],
5.丰田在日本新研发中心投资28亿美元,用于环境友好型车辆 [J], 戴朝典
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日本新炼焦技术“SCOPE21”开发简介
设计 了 ９ ｇｌ ０ｋ／ 试验装置进行了对焦炭质量改进 的试验 ， ｌ 从对
焦 炭质量指 标转鼓指数Ｄ： 化可 Ｉ的变 ＝ ｕ 看出 其主要 效果如下。
３１１ 加 热 气体 对 焦 炭 质量 的影 响 ． ．
按黏结性煤和非黏煤各 ５ ％为试验煤 ， ０ 其成分和性能见
维普资讯
Ｃ ）拟采取扩大焦炭进 口的方针 ， （ ２ 致此法 尚无利用 ， 最近媒体 报道新 日铁将 从 ２０ ０ ６年起拟在 大分钢铁厂实用化。
分析其原 因为 ： 预热和提高装 入煤 比重 占 １２ ， 热性 好 占 ８％ 预 ３ ％ 。 出炉温度 占 ５ ％， ４ 降低 ５ 炉型薄壁化 占４ ％。 ３
维普资讯
２０ 年第 １ （ ０７ 期 总第 ４ 期 ） ４
山西奠■与节蔓 Ｓ Ａ Ⅺ Ｅ Ｅ Ｇ Ｎ ０ Ｓ Ｒ Ａｎ０ Ｈ Ｎ Ｎ Ｒ ＹＡ ＤＣ Ｎ Ｅ Ｖ Ｎ
２０ ０ ７年 ３月 出版
日本 新炼焦技术 “ Ｃ Ｅ １’ Ｓ ＯＰ ２ ’开发简介
Ｃ ）节能 主要 由于入炉煤 温度 提高 、 干馏 时间缩短 和 出 炉温降低所致 ； 环保 主要 由于煤焦 密闭运输 和焦炉燃烧改进
２ 开 发 目标
通过将 现室式 炼焦 炉的综合功能分解为煤 预热和干燥 ， 干馏 和焦炭改质及熄焦等 ３大工序 ， 以提高总系统 的功能 藉 和效率 。具体 目标 和现 ６ｍ焦炉相 比有以下优 点 ： ． ａ ）在煤 炭资源有效 利用方 面， 黏结性煤 的配 比可 由 非
郭 廷 杰
（国家发改委老干部 局， 北京 １０ ７ ０ ０ ７）
摘
要 ：Ｃ Ｅ １ 日本 炼焦新技术 ， Ｓ ＯＰ ２ 是 其在煤炭资源利 用率、 生产效率和环保、 节能方面都 有显著优 势 ，
近二十年日本炼铁技术发展回顾
近二十年日本炼铁技术发展回顾21世纪的最初20年是钢铁工业发展跌宕起伏的20年。
世界各国钢铁工业的重组加快，全球对钢材需求的增加，导致铁矿石和冶金煤等钢铁生产原料价格大幅波动。
尤其是，世界环保问题已被放在了更加重要的位置，CO排放控制2比以往更加严格。
为应对这些课题，日本炼铁技术部门进行了不懈的努力。
本文就近二十年日本炼铁技术的发展和商业应用进行了总结回顾。
1 近二十年的炼铁环境进入2000年代，日本钢铁工业进入了合并重组时代。
世界钢铁需求剧增，随之，作为钢铁原料的优质铁矿石和冶金煤的供应出现了瓶颈，钢铁原燃料价格因供需不平衡出现了大幅波动。
在这二十年里，日本的生铁和粗钢产量没有大的变化。
与二十世纪九十年代相比，钢材出口比例有所增加。
在这种形势下，日本炼铁技术部门为提高国际市场竞争力，进一步降低生产成本，开发了提高炼铁生产效率、延长设备使用寿命的技术；为应对钢铁原料价格的高涨，开发了廉价劣质资源利用技术；为应对环保问题，开发了节能技术。
2 2000年代炼铁的主要应用技术在高炉方面，随着计测和计算科学技术的发展，应用了各种传感技术和模拟技术。
为提高高炉的操作精度，开发了各种提高烧结矿质量的技术，同时，采用了各种降低还原剂比的技术，如装入含碳团矿降低高炉热保存带温度和在铁矿石中混合装入大量焦炭，并喷吹城市煤气。
在高炉入炉原料方面，还使用了球团矿和还原铁等。
在高炉风口喷吹技术方面，为提高粉煤喷吹量，推进了粉煤喷吹技术和喷吹设备的开发，还开发了喷吹转炉渣的技术。
尤其是，各种高炉长寿化技术的开发和应用取得进步。
在原料和烧结方面，为提高资源应对能力和生产效率，应用了各种制粒技术和提高装料溜槽功能的技术。
尤其是，作为环保和节能的应对技术，开发和应用了向烧结机喷吹碳氢气体和使用CaO 改质的粉焦减少NOx排放等新技术。
在炼焦方面，SCOPE炉已开始应用，除了进行焦炉的新建和改造外，还开发和应用了各种应对焦炉老化的观察、诊断、修补技术。
日本钢铁工业节能环保技术发展简介
日本钢铁工业节能环保技术发展简介日本钢铁工业节能环保技术发展简介日本钢铁工业节能环保技术发展简介工控论坛>《机械自动化》日本钢铁工业节能环保技术发展简介jiang_0514建议删除该贴!!|收藏|回复|20__-03-2312:52:23楼主日本钢铁工业节能环保技术发展简介日本的钢产量在1996年虽然被我国超过后退居世界第二位，但其钢铁产品的国际市场竞争力仍居世界首位，其中，先进的节能环保技术对此起了重大的支撑作用。
为有利于我国钢铁工业在由大变强中很好的学习和借鉴国际先进经验，现将促进日本节能环保技术发展的主要原动力分为三个阶段简介如下。
石油危机后依靠节能技术求生存的阶段1973年第一次世界石油危机后，由于石油价格暴涨带动了各种能源和矿产品的价格上涨，这对能源和原料基本依靠进口的日本钢铁工业是个很大的冲击，加上石油危机一度使世界经济发展停滞，对于钢材30%左右需要出口的日本钢铁工业也十分不利，以致钢产量由1973年的1.2亿t回落至1亿t以下，之后虽通过加大石油储备等措施来维持生产，但紧接着来的第二次、第三次石油危机，迫使日本钢铁业为保持竞争力以求生存而采取了技术节能和淘汰落后产能并举的节能措施，终于使吨钢能耗快速下降（以1973年为100，1975年为98，1980为89，1985年为80，1990年由于产量上升仍维持80）。
具体措施如下：1技术节能方面：（a）通过提高加热炉空气预热温度和强化炉体绝热以降低油耗的同时，充分回收利用厂内高炉煤气和转炉煤气以取代重油；（b）引进干熄焦、高炉顶压发电、热风炉余热利用和烧结机余热利用及电炉废钢预热等重大节能技术并在改进后加以推广；（c）实施工艺简化以节能，如通过提高连铸比以取消初轧、开坯工序以大幅节能；（d）改善能源结构和提高能源转换效率以节能，如高炉通过喷煤代喷油后不断扩大喷煤比来节焦，提高自发电和制氧机效率以节能，电炉通过UHP电源操作、吹氧喷燃和DC炉等节电，节能效果均很明显。
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日本低成本和环境友好型炼焦新技术的进展（上）
近年来，钢铁企业为降低生产成本，以及应对环保要求日益严格的形势，纷纷把研发的重点集中在原燃料新技术的开发方面。
焦炭质量好坏对高炉炼铁生产起着至关重要的作用，同时炼焦工序是钢铁企业控制污染物排放的关键环节之一。
因此，低成本和环境友好型炼焦新技术的开发成为人们关注的重点。
本文对日本新近研发的新一代SCOPE 21炼焦技术，全部使用弱、非黏结煤生产焦炭技术，以及高反应性焦炭生产技术进行了阐述，重点介绍了这3种技术的研发背景、特点和目前的研究状况以及工业化应用情况。
这3种技术的开发对于提高弱、非黏结煤的用量，降低生产成本都具有十分重大的意义。
日本在开发低成本和环境友好型炼焦新技术方面一直走在世界前列，其炼焦新技术的研发主要集中在两个方面：一是在保证焦炭质情况下，加大廉价煤的使用量，主要是扩大非黏结煤或者弱黏结煤的用量；二是减少污染物排放。
1 日本典型的低成本和环境友好型炼焦新技术
日本近年来一直致力于进行大量使用弱黏结煤技术的开发。
弱黏结煤有以下特征：由于煤在软化温度区域的熔融性指数比黏结煤低，如果单独使用，煤颗粒间的黏着会不充分；大量使用弱黏结煤时，焦炭强度会下降，无法获得优质焦炭。
因此，为了能够大量使用弱黏结煤，必须对煤进行一些预处理。
为此，日本开发了煤的新型预处理技术，其中包括煤预热技术。
一般认为焦炭是一种多孔质材料，其强度主要受以下因素的支配：基质强度、气孔率、焦炭内的龟裂和缺陷。
因此，在配加弱黏结煤的情况下，只有改善这些影响因素，才能大量配加。
煤预热炼焦技术是利用热的惰性气体将配合煤快速加热到150℃-250℃后热煤装炉的一种炼焦技术。
煤料装入炭化室后，其堆密度比湿煤高10%-15%，由于装炉煤的升温速度加快，塑性温度间隔增宽，改善了煤料的塑性，同时装炉煤的膨胀压力也增大。
该项技术适用于膨胀压力较小的高挥发分弱黏结煤。
与常规的湿煤炼焦相比，结焦时间缩短了20%-30%，散密度增大了10%-15%，焦炉生产能力提高了30%-50%。
并且，由于预热煤不含水分，减少了剩余氨水量；由于不需要机械平煤，免除了平煤时的烟尘逸散；由于预热煤装炉系统密封好，减少了装煤孔的烟尘逸散，十分有利于减少环境污染。
在煤的预热炼焦技术和干熄焦技术的基础上，日本开发成功了SCOPE 21技术，该技术既可以把弱黏结煤或者非黏结煤在配煤炼焦中的比例提高到50%，又可大大减少污染物的排放量。
为了进一步提高低价弱黏结煤或者非黏结煤在炼焦配煤中的使用比例，日本正在开发Hyper煤（HyperCoal）技术，目的是在炼焦中全部使用低价弱黏结煤或者非黏结煤。
此外，为了高炉能大幅度节能减排，日本正在开发一种新型焦炭——高反应性焦炭。
2 新一代SCOPE 21炼焦技术
研发背景。
日本的绝大部分焦炉是20世纪70年代在经济高速增长时期建设的，近20年来没有新建焦炉，目前焦炉的平均炉龄约为33年，最长的达40
年。
随着焦炉的老化，在今后的10年间日本大部分焦炉须更新。
此外，在传统的炼焦技术中，弱、非黏结煤的用量受到很大的限制，最多只能达到20%左右，使煤资源的有效利用受到了制约，且能耗大，生产过程中产生的二氧化碳也多，环境污染严重、作业环境恶劣。
因此，简单地重建焦炉不能够应对社会发展的需要。
日本把开发新一代炼焦技术列为国家级科研开发项目，并由日本煤炭利用中心和日本铁钢联盟组织研究，研发期限为1994年-2003年（10年）。
技术特点。
SCOPE 21工艺主要分三部分。
第一，先将炼焦用煤进行干燥分级，然后将粗粒煤和粉煤分别快速加热至330℃-380℃，采用热态成型机将粉煤成型后与粗粒煤一起混合。
通过采用这种煤的预处理技术，可以大幅度增加不适宜作炼焦用原料的弱黏结煤的使用比例，大大提高焦炭的生产率，节省能源。
第二，将高温加热的煤装入焦炉炭化室（炭化室的炉壁采用热传导率高的薄耐火砖砌筑）对煤进行干馏，同时在比通常干馏温度（大约1000℃）低的情况下进行推焦，由此能缩短焦炭在炭化室内的结焦时间。
第三，把在中低温（大约900℃）干馏时从焦炉推出的焦炭送入CDQ（提高焦炭质量的干熄室），再加热至通常的干馏温度水平（大约1000℃），能确保焦炭质量与在焦炉炭化室内干馏至1000℃时的相同，并能大幅度提高生产率。
SCOPE 21是由以上三个基本工序组成的新炼焦技术，可以大幅度缩短焦炭的结焦时间，使炼焦工艺更加紧凑，实现了高效生产优质焦炭的目标。
SCOPE 21技术以煤资源的有效利用、提高焦炭生产率和实现环保与节能技术创新为目的，能够将弱、非黏结煤的配比由传统技术的20%提高到50%以上。
SCOPE 21技术通过对煤快速加热来提高煤的黏结性、对煤进行干燥、对细粒煤成型处理后提高煤在炭化室内的装入密度等技术来提高焦炭的强度指标，即使在弱、非黏结煤用量达50%的情况下，也能生产出平均粒度在43mm以上的优质
焦炭。
采用SCOPE 21技术不仅能够有效利用资源、提高生产率，还能保护环境、节约能源。
其核心技术在于如何将煤从常温条件下快速加热到煤的软熔温度，使加热速度达到较高值，其中包括在密封、中温条件下细粒煤的热成型技术和热装煤技术等。
按照日本相关资料介绍，采用SCOPE 21技术可节省能源20%，硫化物和氮化物排放量降低30%，可全部回收炼焦过程中产生的二氧化碳，使弱、非黏结煤用量提高到50%以上，使炼焦成本降低18%左右。
工业化应用。
首座采用SCOPE 21技术的工业化焦炉于2008年2月在新日铁大分厂建成投产6号焦炉，64孔），总投资约为370亿日元，年产能为100万吨。
该焦炉投产后，与最初的设想存在一定的差距，实际只是谋预热加粉煤成型，而提高弱、非黏结煤用量的效果并不明显，煤预热和粉煤成型处理成本大幅度提高，操作难度大且仍有许多关键技术未能解决。