國際鋼鐵業(yè)節(jié)能環(huán)保和工序技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
隨著國際社會(huì)對(duì)環(huán)境問題的不斷關(guān)注和資源緊張對(duì)節(jié)能降耗提出的緊迫要求，世界各國的鋼鐵行業(yè)在節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)方面的技術(shù)不斷涌現(xiàn)。同時(shí)，為了提高生產(chǎn)效率，鋼鐵生產(chǎn)各個(gè)工序的先進(jìn)技術(shù)也不斷被開發(fā)應(yīng)用。本期《國際技術(shù)》就為大家介紹今年我們?cè)趪H技術(shù)領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)以及國際鋼鐵業(yè)節(jié)能環(huán)保和工序技術(shù)的新發(fā)展、新趨勢(shì)。
節(jié)能環(huán)保篇多國研究CO2減排前沿技術(shù)日本：鐵焦技術(shù)新進(jìn)展日本JFE鋼廠高爐生產(chǎn)成功開發(fā)的鐵焦技術(shù)，是將廉價(jià)的非微黏結(jié)煤和鐵礦粉混合壓塊成型后，送入連續(xù)式爐內(nèi)加熱干餾以生產(chǎn)出含鐵30%、含焦70%的鐵焦。在京濱廠制成日產(chǎn)造鐵40噸、鐵焦30噸的混合選塊裝置后，經(jīng)該廠中型高爐摻入10%代焦炭經(jīng)多次連續(xù)使用后，取得了在爐況正常下節(jié)約焦炭的明顯效果。JFE利用含鐵礦比為30%的成型鐵焦代替10%的常規(guī)焦炭，經(jīng)5000m3大型高爐的試驗(yàn)結(jié)果顯示：節(jié)焦和節(jié)約主焦煤的綜合效果明顯。新日鐵通過對(duì)鐵焦在高爐中相關(guān)作用的基礎(chǔ)研究，更證明了鐵焦在高爐中降低還原反應(yīng)溫度和提高反應(yīng)效率的催化劑作用，并證明鐵焦代鐵礦的比例可提高到30%左右。
現(xiàn)狀：該技術(shù)已經(jīng)完成了實(shí)驗(yàn)室階段的研究工作，并且在日本的大型生產(chǎn)高爐中進(jìn)行了部分工業(yè)試制，取得了良好的應(yīng)用效果。目前，該技術(shù)尚須完善，大批量應(yīng)用于生產(chǎn)中仍需要在工業(yè)中試驗(yàn)，以達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行的目的。德國、日本：利用木炭、生物質(zhì)和廢塑料減排CO2“生物質(zhì)”是指動(dòng)物、植物和微生物通過生長和新陳代謝所產(chǎn)生的有機(jī)材料。原生物質(zhì)的化學(xué)成分適用于熱處理過程的熱解行為，進(jìn)而通過碳化溫度來影響CO2的排放量。使用可再生或含氫能源也可減少CO2的排放。德國和日本學(xué)者分別對(duì)直接還原工藝脫除CO2進(jìn)行試驗(yàn)研究后發(fā)現(xiàn)，生物質(zhì)和廢塑料在較短時(shí)間內(nèi)可成功應(yīng)用于傳統(tǒng)高爐、煉焦和直接還原廠的裝備上，并且不需要大的改動(dòng)和投資。通過高爐風(fēng)口噴吹生物質(zhì)、木炭和廢塑料，可代替煤粉等還原劑。它們以固結(jié)物的形式加入高爐中且具有雙重效果：有利于保持CO2含量或減少CO2含量;提高了含碳爐料在高爐爐身的還原能力，進(jìn)而降低高爐恒溫帶的溫度，可有效提高氣體利用率，降低還原介質(zhì)的消耗。
現(xiàn)狀：目前，噴吹木炭粉技術(shù)已被應(yīng)用于巴西的微型高爐，在現(xiàn)代大型高爐上噴吹生物質(zhì)或木炭的技術(shù)也正在開發(fā)過程中。該工藝技術(shù)為減少CO2排放提供了一種新的方法，但目前尚處在研究試驗(yàn)階段，在工業(yè)中廣泛應(yīng)用還有大量的問題需要解決。意大利：ENERGIRON工藝選擇性脫除CO2在高爐冶煉中，始終存在過剩的焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣和高爐爐頂煤氣。而用產(chǎn)自天然氣、焦?fàn)t煤氣和高爐爐頂煤氣的直接還原鐵而排出。當(dāng)還原鐵用作鐵源而無需重新氧化，冶煉過程中的鐵還原反應(yīng)能夠有效利用能源，整個(gè)過程的能量損失達(dá)到最小化。轉(zhuǎn)底爐使用此技術(shù)最經(jīng)濟(jì)有效。現(xiàn)狀：目前，新日鐵已發(fā)展了6個(gè)轉(zhuǎn)底爐項(xiàng)目并完成了生產(chǎn)中全部粉塵的規(guī)模化循環(huán)利用。這些轉(zhuǎn)底爐的回收能力達(dá)到120萬噸/年，為節(jié)約能源和資源提供了良好的條件。
在反應(yīng)爐中，必須采取措施避免氧廢物的化學(xué)成分在還原期間減少。為了降低容易吸附在耐火材料表面的粉塵，造粒方法也要改進(jìn)。同時(shí)，要防止轉(zhuǎn)底爐操作中氧廢物顆粒雜質(zhì)的不良影響。點(diǎn)評(píng)：如今，常見的霧霾天氣給全國空氣質(zhì)量帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。鋼鐵企業(yè)怎樣除塵已是面對(duì)愈發(fā)猛烈的環(huán)保“風(fēng)暴”迫在眉睫的問題。雖然中國鋼鐵企業(yè)還面臨著市場(chǎng)、布局、設(shè)備、工藝、觀念等各方面的困難和不足，起步也相對(duì)較晚，但是應(yīng)該看到經(jīng)歷多重考驗(yàn)的中國鋼鐵工業(yè)正在向著實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好、社會(huì)和諧發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展的方向邁進(jìn)。而國外鋼鐵工業(yè)有害氣體減排技術(shù)也為國內(nèi)企業(yè)提供了借鑒，樹立了趕超的目標(biāo)。
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