炼铁工艺节能减排技术评述

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节能减排技术在钢铁企业中的应用及效果评价

节能减排技术在钢铁企业中的应用及效果评价

节能减排技术在钢铁企业中的应用及效果评价随着社会发展和经济高速增长,钢铁产业对能源的需求量也随之急剧增加。

同时,大量的能源消耗也使得钢铁企业成为排放重污染物的主要产生源之一。

为此,各种节能减排技术的应用势在必行,在钢铁企业中,更是必须深入推广。

一、钢铁企业常用的节能减排技术钢铁企业中,常用的节能减排技术大致包括以下四种:1. 高效炉料配比技术:钢铁生产过程中,需要用到大量的焦炭等炉料。

采用高效配比技术,可以达到经济节能、降低CO2排放的目的。

2. 综合利用废热技术:钢铁冶炼过程中需要大量的高温热能,但同时也会产生大量的废热。

通过综合利用废热技术,可以降低能源消耗,减少二氧化碳排放。

3. 储能节能技术:钢铁生产中,有大量的电能需要储备。

通过采用先进的储能节能技术,可以有效节约电能使用,减少环境污染。

4. 高效环保设备技术:在钢铁生产过程中,高效的环保设备可以有效降低废气、废水等污染物的排放量,达到环保节能的目的。

二、节能减排技术在钢铁企业中的应用在钢铁企业中,应用节能减排技术可以带来显著的环境效益和经济效益。

比如,在钢铁炼制过程中采用高效的技术,不仅可以减少二氧化碳的排放,还可以节约大量的燃料和电力等能源。

而且,这种节能方式可以带来可观的经济利益,降低生产成本,提高企业盈利能力。

例如,在钢铁生产中,催化氧化除酸雾技术的应用,可以将废气中的酸性物质加入到石灰石中,产生足够的反应热,以达到净化废气的目的。

同时,该技术还可用于产生石膏,以实现综合回收利用,避免废料对环境的影响。

同样的,利用废热发电技术,可以实现废热的综合利用,避免浪费。

这种技术在钢铁企业中具有很高的经济效益和生态效益,可用于生产工业蒸汽等,提高能源的使用效率。

三、评价节能减排技术的效果评价节能减排技术在钢铁企业中的效果,需要多维度地考虑。

从环保效益的角度来看,采用节能减排技术可以减少污染排放、净化废水、废气和无害化处理固体废物,更好地保护环境。

炼铁工业节能减排技术

炼铁工业节能减排技术

炼铁工业节能减排技术摘要炼铁工业是高耗能和高污染行业,在炼铁工业过程中实施节能减排措施不仅能降低污染,而且能提升炼铁工业的生产效益。

本文主要介绍了我国钢铁工业的污染和节能现状,并对现在行业中的节能减排技术以及其发展和创新状况进行了详细阐述。

旨在为我国钢铁工业节能减排的进步提供指导和帮助。

关键词炼铁工业;节能减排;低碳经济0 引言钢铁工业是我国国民经济基础,对我国经济的发展有着巨大的促进作用。

随着我国经济的快速发展,钢铁的产量和消费量呈现出快速增长的势头,均名列世界第一。

但是,钢铁工业是高污染和高耗能行业,从统计数据来看,钢铁行业总能耗约占全国总能耗的六分之一,炼铁过程中产生的副产品如工业废水、粉尘和SO2排放量也在全国工业污染物的排放总量中占很大的比例。

国家“十二五”规划纲中提出,要“大幅度降低能源消耗强度和二氧化碳排放,提高能源利用效率、调整能源消费结构、加快低碳技术研发和应用”,这就从国家规范的层面说明我国对节能减排越来越重视,对节能减排工作逐渐重视起来。

而我国钢铁工业现在的能耗状况离国家规定的要求还有较大差距,如在2011年重点钢铁企业中尚有27.2%的炼铁工序未达到国家对钢铁企业生产能耗标准的限额要求,所以钢铁工业现在面临的能源、资源、环境和社会压力问题越来越严峻,节能减排任重道远。

钢铁工业节能减排的潜力巨大,实行节能减排和低碳发展成为我国钢铁工业生存、发展并参与激烈竞争的关键问题。

1 节能减排和政策现状现在的研究表明,人们已经无法阻止全球气候变暖的趋势。

在地球能承受的范围下,依靠环境的自净作用,地球完全可以实现二氧化碳的循环。

但是,随着工业的快速发展,现在的二氧化碳的产生量已经完全超出了地球自身的变化范围,人类的活动尤其是化石燃料的燃烧是促进这种状况产生的主要原因。

现在世界上的主要国家已经认识到这种危机的存在,都已经开始重点发展低碳经济,来减少CO2的排放和防治气候变化的影响。

通过低碳经济,就能使能源高效的利用,达到降低温室气体污染的效果。

高炉炼铁工艺节能减排技术探析

高炉炼铁工艺节能减排技术探析

高炉炼铁工艺节能减排技术探析摘要;随着钢铁行业的发展与进步,我国社会经济建设工作受到了一定的影响。

在当前时代背景的影响下,我国各行各业都对钢铁产品有着较大的需求,同时这也推动了钢铁行业更加积极的成长和发展。

但是钢铁行业的产品生产开展过程中,常常会造成环境污染问题,想要有效解决环境污染问题,相关企业就应当积极开发有关节能减排技术。

基于此,本文将主要针对高炉炼铁工艺节能减排技术这一内容进行分析。

关键词:高炉;炼铁工艺;节能减排技术前言近年来,我们国家的环境污染问题已经到了刻不容缓的地步,国家相关政府部门也逐渐将注意力转移到缓解环境污染这一问题上,同时也出台了有关于环境保护的法律法规,尤其是随着可持续发展战略的出台,使得各行各业在生产的过程中要始终坚持这一重要发展战略。

其中,钢铁冶炼企业在开发各种工艺的过程中,应当学会将绿色环保技术和工艺创新进行有效融合,并且应当做好生产活动相关管理工作,最大程度符合绿色环保这一建设要求。

一、概述高炉冶铁工艺在进行钢铁行业的生产工作过程中,应当格外关注高炉炼铁这一重要环节。

在实际进行高炉炼铁工作的过程中,想要推动持续生产逐步实现,就应当保证原料的投入是通过炉顶进行的,同时还要保证炉底的热风和燃料是足够的。

同时还应当注重充分发挥高温作用,促使燃料能够完全消耗。

一般来说,在进行高炉炼铁工作时,会应用铁矿石。

铁矿石在还原反应下,是可以生成生铁和铁水的,最主要的是炉渣等杂质会被清除。

二、开发高炉炼铁工艺节能减排技术的价值自1996年以后,我们国家就已经成为了世界钢铁产量第一的国家。

钢铁产业之所以能够实现快速发展,主要是因为我国经济发展水平的逐步提升推动了市场上对于钢铁方面的需求量逐渐提升。

换言之,我国钢铁工业的发展,主要是国家政策方面的支持、各种技术的发展进步等多个因素共同影响下的成果。

但当前我国炼铁的发展过程中也出现了一些问题和不足之处,第一个问题就是能源消耗。

在进行炼铁工作过程中,焦炭是其中成本最高且使用频率最高的原材料,而且一直以来都是钢铁产业最为看重的炼铁技术经济标志。

炼铁工艺中的能源消耗与节能技术探索

炼铁工艺中的能源消耗与节能技术探索

炼铁工艺中的能源消耗与节能技术探索炼铁工艺是钢铁生产过程中至关重要的一环,同时也是一个高能耗行业。

随着能源资源的紧张和环境污染的加剧,如何减少炼铁工艺中的能源消耗并开展节能技术探索成为了当前的重要课题。

本文将围绕炼铁工艺的能源消耗分析和节能技术探索展开讨论。

一、炼铁工艺中的能源消耗分析在炼铁工艺中,能源消耗主要来自于两方面:一是燃料的消耗,二是电力的消耗。

燃料的消耗包括焦炭、煤炭、天然气等,而电力的消耗则主要用于激活炉料、通风、冷却以及一些辅助设备等方面。

1. 燃料消耗燃料在炼铁生产过程中主要用于冶炼过程中产生高温,以及提供还原、脱氧、燃烧等化学反应所需的热能。

传统的炼铁工艺,在高炉炼铁过程中主要使用焦炭作为还原剂,而焦炭的大量消耗不仅导致能源的浪费,还对环境造成了严重的污染。

因此,如何减少燃料的消耗,提高能源利用效率成为了迫切需求。

2. 电力消耗电力在炼铁工艺中主要用于提供动力和操作设备的供电,如驱动风机、循环水泵、输送带、起重机等。

随着炼铁工艺技术的发展,电力在工艺中的比重越来越大。

同时,炼铁工艺中一些辅助设备的能耗也逐渐增加。

因此,如何减少电力的消耗,实现节能减排成为了必然选择。

二、节能技术探索为了减少炼铁工艺中的能源消耗,许多节能技术不断被引入和应用。

下面将重点介绍一些有效的节能技术。

1. 高炉炼铁节能技术高炉炼铁是传统的炼铁工艺,其能源消耗较高。

为了提高高炉炼铁的能源利用效率,可以采取一系列节能技术措施,如提高燃烧温度、增加炉渣比例、改善燃料燃烧等。

此外,高炉炼铁还可以与其他冶金工艺相结合,进行能量互补,实现能源的综合利用。

2. 氧气炼铁技术氧气炼铁技术是近年来快速发展的一种新型炼铁工艺。

相比传统高炉炼铁,氧气炼铁工艺在能源消耗上具有明显的优势。

氧气炼铁可以减少焦炭的消耗量,增加反应温度,提高还原效果,从而在一定程度上实现了降低能源消耗、提高炼钢效率的目标。

3. 余热利用技术炼铁工艺中产生的大量余热往往未能得到合理利用,导致能源的浪费。

金属冶炼工艺的节能与减排技术

金属冶炼工艺的节能与减排技术

金属冶炼工艺的节能与减排技术金属冶炼作为工业发展的重要环节,对经济建设和科技进步具有重大意义。

然而,在传统的金属冶炼过程中,能源消耗大、环境污染问题一直困扰着工业发展。

为了实现可持续发展的目标,金属冶炼工艺的节能与减排技术成为了研究的重要方向。

1. 金属冶炼工艺概述金属冶炼是指将金属矿石转化为金属产品的过程,主要包括火法冶炼和湿法冶炼。

火法冶炼主要适用于提炼熔点高、化学活性强的金属,如铜、铅、锌、镍等;湿法冶炼适用于提炼熔点低、化学活性较弱的金属,如锡、锑、汞等。

2. 节能技术2.1 高温热还原法高温热还原法是金属冶炼中常用的节能技术,主要是利用还原剂(如焦炭、煤气等)在高温下与金属氧化物反应,从而将金属从氧化物中还原出来。

为了提高热效率,可采用富氧燃烧技术,提高燃烧温度和燃烧效率,降低能耗。

2.2 闪速熔炼法闪速熔炼法是将金属氧化物与还原剂在高温下迅速混合,使金属氧化物迅速还原,从而实现金属的冶炼。

此方法具有反应速度快、热效率高、能耗低等优点,适用于铜、铅、锌等金属的冶炼。

2.3 炉外精炼技术炉外精炼技术是在炉外对金属进行精炼,以降低能耗。

通过运用先进的炉外精炼设备和技术,可实现金属的高效、低能耗精炼,从而提高金属产品的质量和附加值。

3. 减排技术3.1 烟气脱硫技术烟气脱硫技术是针对火法冶炼过程中产生的二氧化硫污染物而提出的一种减排技术。

通过在烟气中加入脱硫剂(如石灰石、石膏等),将二氧化硫转化为硫酸钙等无害物质,从而降低烟气中的二氧化硫浓度。

3.2 废气净化技术废气净化技术是对冶炼过程中产生的废气进行处理,将其中的有害物质去除,从而达到减排的目的。

例如,采用活性炭吸附、催化氧化、生物滤池等技术,可以有效去除废气中的有机物、氮氧化物等污染物。

3.3 废水处理技术废水处理技术是对冶炼过程中产生的废水进行处理,使其达到排放标准。

通过采用先进的处理技术,如膜分离、生物处理、吸附等技术,可以有效去除废水中的重金属、有机物等污染物。

高炉炼铁工艺节能减排技术分析

高炉炼铁工艺节能减排技术分析

高炉炼铁工艺节能减排技术分析摘要:现今钢铁工业面临着巨大的减排压力。

有研究显示,高炉炼铁产量在全球产量中占94%。

而高炉炼铁过程中的二氧化碳排放与能耗占整个钢铁生产制造流程中的80%及以上,根据本国国情,制定相应的改善措施,开发出了一些新型的高炉炼铁节能减排技术。

文章简单阐述分析了高炉炼铁工艺的节能减排技术。

关键词:高炉;炼铁工艺;节能减排技术一、节能减排技术在高炉炼铁中的应用价值从上世纪九十年代中后期开始,我国的基础建设进入了高速发展期,对钢铁产品的需求量也呈现出快速增长态势,这就给我国的钢铁行业带来黄金发展机遇,现有的钢铁企业经营生产规模不断扩大,新兴的钢铁产业也如同雨后春笋般应运而生。

因此,高炉冶炼过程中二氧化碳的排放量也不断增加,“温室效应”的环境污染问题也日渐突显,给人们赖以生存的生活空间造成了严重的负面影响。

面对这种严峻形势,国家针对钢铁行业相继出台了节能减排的相关法律、法规及政策条文,进一步加大了环境保护的管理力度,诸多钢铁企业为了响应国家号召,不断创新高炉炼铁的节能减排新技术,旨在通过高产值、低能耗、少排放使企业在激烈的市场竞争当中占据一席之地。

据调查统计表明,在钢铁产品的生产过程中,高炉炼铁系统的能量消耗占据总能耗的60%以上,如果从生产成本方面考虑,占据生产总成本的50%以上。

由此可见,节能减排技术在高炉炼铁中的实际应用势在必行,它不仅能够降低对环境的污染和破坏程度,减少二氧化碳、二氧化硫等有害气体的排放量,同时,能够节约大量的投入成本,为企业创造更大的利润空间。

二、高炉炼铁工艺节能减排新技术1.新型旋风除尘器在处理高炉粗煤气与半净煤气时,倘若选用重力除尘+干法净化除尘或重力除尘+湿法除尘时,这些设备的实际应用过程中,往往需要大量的运行成本,并且有着较高的维护费用,难于调节,耐磨块掉落堵塞卸灰系统。

根据相关调查研究表明,部分钢铁企业在进行高炉改造时,选用湿法除尘方式,引进了肖夫塔设备,在实际的应用过程中尝尽了苦头,之所以出现这一现象,主要在于重力除尘效率低,比肖夫旋流塔磨损严重。

高炉炼铁工艺节能减排技术分析

高炉炼铁工艺节能减排技术分析

高炉炼铁工艺节能减排技术分析发布时间:2022-07-27T08:38:44.762Z 来源:《科学与技术》2022年6期作者:刘杰婷[导读] 钢铁行业的发展,对于我国社会经济的建设存在重要的影响。

在当前的时代背景下,我国各个行业对钢铁产刘杰婷阳春新钢铁有限责任公司 529600摘要:钢铁行业的发展,对于我国社会经济的建设存在重要的影响。

在当前的时代背景下,我国各个行业对钢铁产品的需求正在不断的增加,这在一定程度上为相关企业提供了更多的发展机遇,但因为在进行产品生产的过程中会造成环境的污染,还会引发个人浪费的问题,因此企业需要在原有工艺的基础上,对其进行持续的优化和创新,还需要引进性能更加优越的设备,才会提高节能减排建设水平。

本文就高炉炼钢工艺节能减排技术进行相关的分析和探讨。

关键词:高炉;炼钢工艺;节能减排;技术分析近几年我国的环境污染问题变得更加严重,已经引起了国家政府的广泛关注,政府出台了有关环境治理的法律法规,也将可持续发展战略落实到了各个行业的生产中。

钢铁冶炼企业在对工艺进行贡献的过程中,需要将绿色环保技术融入到工艺创新的各个环节中,还需要做好生产行为的管理,确保企业的生产能够满足绿色环保的建设要求。

企业还需要积极的利用信息化技术,将其与现有的工艺进行有效的融合,构建智慧管理系统,提高各项工作的科技含量[1]。

一、高炉炼铁工艺应用现状目前在进行钢铁产品生产的过程中,国家政府并没有制定针对性的法律法规,无法对生产期间存在的各项问题进行规范化管理,且企业在进行实际作业时,因为自身的分布形式过于分散,地方政府无法对所有的企业进行集中化的控制。

企业也没有对原有的技术和工艺进行定期的更新,使用的设备比较落后,无法满足节能环保的生产需求。

企业没有积极的引进节能技术,无法对生产缺陷问题进行及时的处理[2]。

二、高炉炼铁工艺节能减排技术应用措施(一)采用创新性的技术应用形式目前在进行高炉炼铁工艺技术应用的过程中,存在比较严重的污染问题,且各个生产环节的能源消耗程度比较大。

关于高炉炼铁工艺节能减排技术分析

关于高炉炼铁工艺节能减排技术分析

关于高炉炼铁工艺节能减排技术分析摘要:本文将通过对几项高炉炼铁工艺节能减排技术进行介绍,即全氧高炉、利用炉渣显热、风温的提升、燃料比的降低、二次能量回收比的提升、高炉精料技术、回收炉顶均压放散煤气以及高炉热风炉自动寻优燃烧等技术,以期为有关技术人员提供有效参考。

关键词:高炉炼铁工艺;节能;减排引言:高炉炼铁工艺在日常生产钢铁的过程中占据着重要地位,经过从古至今的长期发展,已经获得多次改良。

相对其他工艺,高炉炼铁工艺流程相对简捷,产量较大,生产率较高且具备较低能耗,几乎已被世界各国使用。

我国要求高炉炼铁趋向低碳、循环发展,因此有关人员应及时引入相应节能减排技术。

1全氧高炉技术在以往的高炉炼铁工艺中,高风温富氧冶铁技术所鼓入空气中氮气的含量极大,常常导致煤气量中的氮气含量占据极大部分,最高时甚至会占据约49%,不仅会形成NOx,更会使大量热能无法被有效利用,最终使煤气整体的品质被降低[1]。

此技术中会应用公式1:公式1通过公式可知,只有约50%的C元素被转换成CO,且浪费了大约37%的能量。

如今,先进的全氧高炉技术能够有效使喷煤量提升,同时将煤气风口安置于炉身,还可以使入炉焦比降低。

经过实践,全氧高炉技术的节能率超过了25%,并且减少CO2的排放量也高达25%,最终将焦比降至低于200kg。

由此可见,全氧高炉技术拥有十分良好的应用前景。

2利用炉渣显热通常情况下,每一吨的炉渣显热与60kg的标准煤热值相当,几乎占据高炉工艺14%的能耗,即有效利用炉渣显热可以充分提升整体能源的利用率,同时也能使高炉渣出炉的温度范围高达1400-1550℃。

如今一些发达国家已经在利用炉渣显热的工艺中开发出“化学热回收法”以及“物理热回收法”,而“物理热回收法”又可以按照不同的炉渣前处理技术细化成转杯法、滚筒法、连铸式余热锅炉法以及风淬法等,但是仍然需要进一步的实验才能确定其应用前景。

其中,水淬法是如今我国利用大部分高炉渣制成水渣的常用方法,常常被应用在水泥原料。

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炼铁工艺节能减排技术评述节能减排不仅关系到气候变化,而且影响到产品的生产成本。

本文对迄今为止主要炼铁工艺的单位能耗和主要节能减排技术进行了综述和评价。

1. 减少温室气体排放是大势所趋一份联合国报告说,全球气候变暖已经不可逆转,并已超出了地球自身的变化范围,而人类活动尤其是化石燃料的使用是气候变暖的主要原因。

发展低碳经济是防止气候变暖的重要途径。

低碳经济实质是能源高效利用、清洁能源开发,核心是新能源发展和节能减排技术创新和产业化。

环保部发布了《中国碳平衡交易框架研究》报告,建议国家对钢铁产品征收二氧化碳排放税,钢企能否承受二氧化碳排放税对成本的影响?企业如何加快调整转型,防止跌入被动局面?指望别人廉价转让最好的低碳技术是不可能的,我们自己能否抢得低碳发展先机,关键还在于制造业低碳技术取得突破!我们必须整合科技资源,研究制约钢铁工业发展的核心技术和关键技术。

根据国务院的总体安排,国家有关部门正在全力推进低碳替代能源研发和推广工作。

我们现在要主动探索低碳工业生产有竞争力的产品的途径,找出低碳经济下的技术解决方案,这些解决方案应使中国站到世界领先的地位,要加速低碳炼铁关键技术的开发。

企业要在目前的核心技术高炉炼铁进入成熟期以前就要研发新的技术,在现有的核心技术进入衰退期之前,研发的新技术要开始起到好的替代作用,这样企业才能够可持续发展。

2. 钢铁工业是我国工业节能减排的重点大户钢铁工业是我国实现新型工业化的重要支柱产业。

由于产钢规模大,2007年钢铁行业的总产值约2.5万亿元,约占全国GDP的8%。

2007年钢铁工业的CO2直接排放量约为10.3亿t,约占我国CO2排放量的16%左右,是我国工业领域中仅次于电力行业的高能耗CO2排放大户。

国家提出“十一五”期间单位GDP能源消耗要降低20%,污染物排放减少10%,钢铁工业对于完成这一硬指标责任重大,要理清节能减排的思路,采取有效的针对性措施。

钢铁工业未来的发展应着重解决减少CO2排放问题。

受废钢资源缺乏和能源以煤为主的制约,与国际主要产钢国的吨钢CO2排放量相比,我国吨钢CO2排放量一直处在高位,使我国在“后京都协议”的相关国际谈判中面临巨大的压力,我国钢铁工业的可持续发展遇到严峻的挑战。

目前和今后20年我国钢铁企业的主力流程高炉-转炉流程的吨钢CO2排放量约2t,尽管已经投入巨资实施了各种节能减排措施,这种基于碳热还原的传统流程的减排效果已接近理论极限,继续减排CO2的潜力十分有限,随着我国废钢积蓄量的增加,逐步扩大废钢-电炉短流程是解决钢铁工业减排CO2和减少使用进口铁矿石的一条重要的工艺途径,因为作为原料废钢的能值为零,高炉直接加入100kg/t低等级废钢或金属化率70%的DRI,可节省还原剂25kg/t,并使高炉增产5%。

欧洲钢铁业把增加炼钢工序中废钢的比例、减少铁水比例作为最有效的减排CO2措施。

2004年欧洲吨钢铁水比例已经下降到51%,相应每吨粗钢的CO2排放量也减少了30%~50%。

在1994年和1998年炼铁科技国际会议上都有专家撰文提出,今后高炉炼铁应该直接循环利用含铁粉尘(转底炉脱锌)预还原炉料和利用劣质废钢(如钢渣磁选回收的铁粉粒,机加工碎屑)来降低燃料消耗减少CO2排放、降低成本。

我国钢产量是以铁矿、焦炭资源为基础的焦化-烧结-高炉-转炉长流程为主,2007年电炉短流程钢的比重仅占11%。

而焦化-烧结-高炉-转炉长流程比电炉短流程的CO2直接排放量约高达30%~50%。

与国际主要产钢国相比,我国吨钢CO2排放量一直处在高位徘徊。

必须寻找新的突破性创新工艺才能解决钢铁工业CO2排放高的问题。

国家科技部在“十一五”提出了科技支撑计划“新一代可循环钢铁流程工艺技术”项目,依托曹妃甸和中国现有钢铁企业技术改造工程,开发大型焦炉能源高效转换技术、超大型高炉系统工艺技术、全量铁水“三脱”预处理技术、高速连铸、干法除尘、炉渣干法粒化回收余热等重大工艺技术和关键节能环保技术,全面提升现有钢铁企业的技术装备水平。

开发具有自主知识产权的基于氢冶金的熔融还原炼铁新工艺。

氢冶金也是解决钢铁工业CO2排放高问题的有效途径之一。

在探索到更经济和大规模可再生能源制氢方法之前,氢冶金的氢气来源可由现有焦炉的输出煤气COG提供,因为中国是一个产焦大国,我国焦化厂产出的焦炉煤气每年达到240亿Nm3,相当于“西气东输”的天然气量的两倍,有效利用现有焦炉的COG是现阶段氢冶金获得富氢煤气的一种可行的方法。

焦炉煤气中的H/C比高于天然气,用它制备富氢还原气用于炼铁将比以天然气为原料的流程CO2排放更少。

用于基于煤冶金的传统流程如高炉喷吹或竖炉直接还原炼铁,煤中的碳氢组分将得到更充分合理COG的利用,有文献报道说,炼铁工艺每利用50kg COG,可以减排40kg CO2,将对现有钢铁联合企业降低CO2排放量起到重大作用。

也可通过粉煤加压气化制氢作为过渡。

直接用煤制氢或富氢还原气体技术可以采用粉煤加压气化工艺获得高生产率的富氢煤气,但如何提高其生产应用的经济性和竞争力还需进行有针对性的深入研究。

不仅要重视对将来有潜在应用前景的新工艺研究,把握钢铁工业节能减排主攻方向,更要特别重视对目前约占我国钢铁行业铁产量99%,约占目前钢铁行业CO2排放80%以上的高炉-烧结-炼焦冶金流程大幅度减排CO2问题的工程学基础研究。

如现有钢铁联合企业如何实施将焦炉煤气从轧钢燃料中置换出来,用于向高炉喷吹焦炉煤气或富氢还原气体,降低单位钢铁产品的CO2排放和燃料消耗,对当前基于煤冶金的传统钢铁工业流程降低CO2排放量能够起到积极的推动作用。

3. 现有炼铁工艺节能减排技术评述对迄今为止主要炼铁工艺的单位能耗和主要的节能减排技术进行了综述和评价。

研究表明,目前能耗最低,排放最少的是大型竖炉直接还原炼铁工艺,其余依次为转底炉,特大型高炉炼铁流程,COREX 熔融还原,回转窑。

详见表1。

表1 炼铁工艺比较表—————————————————————————————————————炼铁工艺名称还原剂反应器类型能耗单炉产能总产能GJ/t铁万t/a 万t/a—————————————————————————————————————MIDREX 天然气/合成气竖炉 11 180 3792HYL 3 天然气/合成气竖炉 11 190 1170FINMET 天然气流化床 14 50 200转底炉煤\天然气转底炉 15 14~50 200高炉+烧结+炼焦焦\煤 BF+烧结+炼焦 16.25 320~400 90000(4000m3)COREX 煤\焦 COREX 17 150 500SL/RN回转窑煤回转窑 18 15 1440隧道窑煤隧道窑 25~30 1~4 20—————————————————————————————————————对现有主要炼铁方法的生产率的比较见表2。

表2 现有主要炼铁方法的生产率比较————————————————————————————————————项目 HYL-Ⅲ MIDREX 大型小高炉 COREX FINEX HISMELT竖炉竖炉高炉————————————————————————————————————工作压力,MPa 0.8 0.3 0.25 0.1 0.4 0.4 0.08最大产铁能力,万t/a 190 170 400 80 150 150 60最大利用系数,t/m2d 162 112 70 63 60 60 50生产率比较 2.3 1.6 1.0 0.9 0.9 0.9 0.7————————————————————————————————————现有炼铁工艺节能减排包括减少能源消耗和增加回收两个部分。

按照2008年全国重点钢铁企业能耗统计指标计算,高炉炼铁、焦化、烧结和喷煤等工序占单位热轧产品能耗的比重分别约为70%、12%、7%和0.7%。

炼铁工序的总能耗接近热轧产品总能耗的90%。

因此,钢铁企业减少能源消耗和污染排放的重点应从源头抓焦化-烧结-高炉工序用能减量化。

钢铁行业节能减排的主攻方向主要应以降低高炉炼铁燃料比和焦比为核心,抓好生产全过程节能控制。

其中精料是高炉炼铁减量化用能的基础,同时还能实现节约资源降低成本。

随着淘汰落后炼铁产能、逐步优化钢铁生产流程和能耗的不断下降,节能空间变得越来越小,使回收余热、余能资源愈发重要。

推广和普及烧结矿余热回收、高炉炉顶余压发电、高炉和转炉煤气干法除尘等先进节能技术与装备,大力回收占企业用能总量的15%的生产过程中副产的二次能源(包括余热和副产煤气等)进一步提高钢铁生产的能源利用效率。

作者根据近期生产统计数据,对目前炼铁工艺节能减排技术的贡献值估算列入表3。

表3 现有主要炼铁工艺节能减排技术贡献比较表 kgce/t—————————————————————————————————————————节能减排 BF超大直接加废钢或 BF喷煤 TRT CDQ 煤气干烧结蒸技术型化 DRI 200kg/t 200kg/t 发电回收法除尘汽回收—————————————————————————————————————————节能贡献 55 50 17 11.5 7.6 4.8 4.1—————————————————————————————————————————对高炉节能减排的技术按贡献从大到小排序依次为高炉超大型化(将2座以上容积2600m3以下高炉拆除,改造成一座4000m3级超大型高炉),直接加入200kg/t低等级废钢粒子、机加工碎屑或金属化率70%以上的DRI,采用用喷吹粉煤200kg/t代替焦炭的技术(PCI),炉顶煤气余压回收技术(TRT),干熄焦工艺(CDQ),炼铁煤气干法除尘,烧结余热蒸汽回收等。

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