达钢80t转炉钒钛铁水炼钢石灰石造渣实践

分析了石灰石直接炼钢造渣节能减排和成渣优势,分析了碱性炼钢渣泡沫化特点,阐述了达钢80t转炉钒钛铁水直接炼钢条件下,用石灰石造渣控制炉渣泡沫化喷溅的措施及取得的成果。通过石灰石造渣前后生产实际数据的比较,采用石灰石造渣后,造渣料成本降低了6.58元/t,达到了降本增效的目的。     

100 t 顶吹氧气转炉石灰石造渣炼钢技术的分析和工艺实践

通过石灰石造渣前期成渣机理的分析和转炉热平衡计算得出石灰石消耗为6.0t/炉时,需增加铁水消耗2.1t/炉,减少2.5t/炉废钢消耗,可保证石灰石炼钢终点温度和石灰炼钢终点温度一致。生产试验得出,石灰石造渣炼钢转炉终点碱度(3.3),终点温度(1662℃)、终点[C](0.081%)、[P](0.016%)、命中率(90%)和普通石灰造渣炼钢工艺一致,但降低转炉炉料成本10.4元/t钢,取得良好的经济和社会效益。     

石灰石部分替代石灰转炉炼钢技术研究与应用

介绍了河北钢铁集团邯郸钢铁集团有限责任公司260 t转炉石灰石替代部分石灰直接造渣炼钢工艺研究和应用情况,分析了满足石灰石煅烧要求的铁水温度、石灰熔化造渣机理、石灰石分解熔化造渣机理、石灰石冷却效应及合理加入量等。研究表明石灰石只能部分替代石灰,在此基础上,进行了石灰石部分替代石灰直接造渣炼钢生产试验。结果表明:石灰石平均加入量在3.5~3.8 t/炉,普碳钢和低碳钢的脱磷率有所提高,分别由84.8%,89.1%提高到87.0%,90.1%;石灰消耗分别由10.3,10.2t/炉降低到8.4,8.5 t/炉;煤气回收达到150 m3/t;吨钢成本降低2元以上。     

石灰石代替石灰造渣炼钢减排CO2 的研究

为了分析石灰石代替石灰造渣炼钢这项技术在节能环保方面产生的效果,本文将石灰石直接进转炉造渣 炼钢模式和原有的“煅烧石灰-造渣炼钢”模式的CO 2 排放进行详细的对比计算,结果得到用石灰石替代1 kg石 灰,在冷料为废钢和生铁块的情况下,分别能够减排1.29 kg和1.12 kg CO 2 。该技术为钢铁行业节能减排带来的 效益巨大。     

半钢炼钢低成本造渣技术与生产实践

分析了半钢炼钢在造渣时遇到的困难和原因,阐述了"留渣+提钒转炉出钢预成渣+石灰石造渣"技术用于转炉半钢炼钢的优越性,可以改善半钢炼钢的造渣效果和终点控制问题,炼钢降低了造渣料成本3.19元/t,减少了转炉造渣料消耗。     

石灰石替代石灰炼钢造渣效果研究

文章通过生产实际试验数据,研究转炉炼钢用石灰石代替部分石灰造渣过程中石灰石的行为,论证了转炉用石灰石炼钢造渣的相对合理方案。结果表明,转炉炼钢前期预加石灰石做造渣原料,可以很快完成煅烧化渣过程,能够实现降低吨钢石灰消耗,达到降本增效的目的,用石灰石造渣能够达到预期目标,使转炉吨钢石灰消耗降低近10 kg/t。     

半钢炼钢使用石灰石造渣技术实践

根据石灰石造渣制度的理论探讨和成渣机理分析,对转炉半钢炼钢使用石灰石造渣工艺进行了工业实践研究。结果表明:半钢冶炼采用石灰石造渣工艺具有较好的脱磷效果,可使终点钢液[P]含量降低至0.013%~0.017%;石灰石造渣工艺终渣成分与单纯加入石灰造渣相比,其碱度较为相近,终渣MgO含量稍高,但是TFe含量较低,提高了金属收得率;本工艺能够显著降低石灰消耗7.0~19.0kg/t,可降低冶炼成本。     

300 t转炉石灰石造渣炼钢工艺能耗对比分析

为掌握石灰石造渣和石灰造渣炼钢在工艺能耗方面的不同,在300 t转炉开展石灰石造渣炼钢试验,并从煤气、蒸汽回收及钢渣产生角度进行能耗对比。结果表明,石灰石造渣与石灰造渣炼钢相比,在废钢加入量减少71.6 kg/t的前提下,煤气(CO)回收量提高21.5 m3/t,蒸汽回收量提高28.0 kg/t,钢渣量减少31.4 kg/t。从石灰类熔剂能耗、煤气和蒸汽回收产生的能量及钢渣产生能耗角度对比,两者的能耗平均分别为-38.9、-23.9 kg/t,前者较后者最大节能降耗23.3 kg/t,最小节能降耗9.5 kg/t,平均节能降耗15.0 kg/t。     

50 t转炉应用石灰石代替部分石灰造渣实践

从石灰石在转炉热分解特性和渣化机理,分析50 t转炉应用石灰石代替部分造渣工艺,并介绍在50 t转炉开展工业试验情况、存在问题及取得的效果,并就存在的问题提出改进措施;利用转炉的富余热量,石灰石代替部分活性石灰和冷却剂炼钢,既降低生产成本,同时节能减排。     

100t转炉石灰石代替石灰造渣炼钢试验研究

对首秦100t转炉石灰石代替石灰造渣炼钢的试验结果进行研究分析。研究结果表明：石灰石造渣炼钢工艺在转炉单渣法和双渣法均取得良好冶炼效果,较石灰造渣工艺,在入炉CaO质量减少28.6%的情况下,脱磷率均值达到85.69%,提高2.54%,渣中磷元素分布均匀;同时石灰石代替石灰造渣可以减少入炉造渣料用量,吨钢减少转炉渣量15kg;石灰石代替石灰入炉可以增加转炉煤气回收量。     

熔融钒渣直接氧化提钒方法节能减排初步分析

为了分析熔融钒渣直接氧化提钒方法在节能减排方面的效果,计算对比了该方法与现行钒渣焙烧提钒工艺能耗,结果显示熔融钒渣直接氧化提钒方法比现行钒渣焙烧提钒工艺节能2.09×106kJ/t（钒渣）,相当于减排CO2 178.00kg/t（钒渣）。该方法可为钒渣提钒工业的节能减排作出巨大的贡献。     

近零碳排电弧炉炼钢工艺技术研究及展望

 中国钢铁工业碳排放占全国总排放比例达16%,减少钢铁工业碳排放是中国政府实现“碳达峰、碳中和”承诺的重要抓手。在碳中和背景下,全球钢铁行业正加速推动技术革新以降低碳排放。提出近零碳排电弧炉炼钢新工艺,从能量来源碳近零、冶炼过程碳近零、原料生产碳近零3个层面开展技术创新,以实现炼钢工序碳近零。在能量来源碳近零方面,提出利用太阳能、风能及谷电等能源昼夜交替补充,能量有效存储及释放、微型智能电网及电弧炉优化供电,实现绿色能源的直接高效利用;在冶炼过程碳近零方面,提出利用氢能烧嘴、无碳发泡剂、CO₂-Ar动态底吹脱氮、熔池内O₂-CaO喷吹脱磷及系统能效评价等关键技术实现非涉碳冶炼;在原料生产碳近零方面,提出利用绿氢直接还原炼铁及相关配套技术、绿电等离子热风窑炉配合碳捕集工艺等大幅降低原辅料生产过程碳排放。对电弧炉炼钢过程能量输入、冶炼涉碳及原料带碳的吨钢坯二氧化碳排放进行了衡算,并结合上述关键技术减碳能力分析,计算预测该近零碳排电弧炉炼钢新工艺最终极限碳排放可降低到64 kg/t(钢)。因此,开展近零碳排电弧炉炼钢工艺研究,加速其工业落地应用,将有助于促进中国钢铁工业创新发展和绿色低碳发展。     

基于CSC方法的钢铁行业节能减排技术潜力分析

为了研究中国钢铁行业的节能减排潜力，以35项钢铁行业先进节能减排技术为研究对象，建立节能供应曲线(Conservation Supply Curve，简称CSC)模型，分析影响钢铁行业的节能减排收益、成本效益以及钢铁生产流程工序层面的节能减排潜力因素。结果表明，这35项技术全部应用可实现3.01 GJ/t的节能量以及398.22 kg/t的CO2减排量。将结果与第十三个五年计划推广技术作对比，在当前情况下，约有50%的推广技术并不符合成本效益；运用CSC模型进行了钢铁生产流程工序层面的节能减排潜力研究，得到各个工序的节能量和减排量，并据此分析了各项技术未来的发展趋势和应用前景。     

钢铁行业碳减排技术应用与展望

论述了中国钢铁行业推行碳减排技术的重要意义,从多角度阐述了钢铁行业各类高效碳减排技术在国内外的应用情况及效果。首先分析了短流程炼钢工艺电弧炉炉容大型化趋势、烟气余热回收技术、废钢预热工艺和废钢供应情况;然后分别剖析了高炉富氢冶炼、富氢-气基竖炉和纯氢-气基竖炉工艺3个主要的氢冶炼工艺;之后介绍了碳捕集、利用与封存技术。最后,结合中国钢铁企业现状,展望了钢铁行业在大力推进直接还原铁技术和短流程炼钢生产工艺的情况下,未来高品质钢材低碳化、绿色化冶炼的发展之路。     

The Contribution of Niobium Bearing Steels and Enhanced Sustainability

With the growing concern for the environmental impact of greenhouse gases and the rapid depletion of important resources,the use of Nb-bearing steels for advanced high strength steel applications can reduce raw material usage and the carbon footprint.The conservation and more efficient use of ironmaking and steelmaking raw materials is an urgent issue for steel producers globally.Recently-developed Nb-microalloyed steel applications provide a more effective product design and reduce CO 2 emissions and energy consumption per tonne of steel.A sustainability structural steelstudy presents the positive cost and reduced environmental impact of Nb-microalloyed steels.This analysis compares the CO 2 emission reduction and energy savings in the steelmaking process melted in both the Basic Oxygen Furnace (BOF) and the Electric Arc Furnace (EAF).Nb-microalloyed structural steels offer the opportunity to reduce the total weight of a given structure compared to a non-microalloyed steel construction.Generally,one considers the savings associated with less material and lower construction costs.In addition,there is an environmental benefit in the reduction in emissions (kilograms of CO 2) and less energy consumption (GJ) due to the fact that less steel is melted.Plus,there are lighter sections and less material weight in the final end user design which reduces transportation and fabrication costs.A forecasted trend is presented which introduces an increased usage of microalloyed steel grades to replace traditional commodity-type non-alloyed higher carbon-manganese grades for environmental benefits and significant cost reduction.     

中国钢铁行业低碳模式及其相关政策分析

基于全过程分析和情景分析建立耦合模型,从中国钢铁工业的发展模式和政策角度,结合中国当前成熟的节能减碳技术,分析中国钢铁工业CO2的低碳发展模式和相关政策,并探讨未来中国钢铁工业CO2的最优减排量和优化技术路线。分析结果表明：若控制好经济发展和钢产量速度,实施提出的减碳技术路线,与2010年相比到2020年中国钢铁工业在焦化、烧结、炼铁、转炉、电炉和轧钢工序单位产品可减少CO2排放量分别为77.33、4.4、7.13、54.36、116.2和42kg/t;若同时保证相关末端处理技术的实施,到2020年吨钢CO2排放量为1.49t。可见,建立中国钢铁工业的低碳发展模式,主要在于促进相关成熟技术利用的政策调整,该发展模式可为中国钢铁行业的持续发展提供一定的理论依据。     

中国重点区域钢铁产业能耗和CO2排放趋势分析

钢铁产业是区域工业发展的重点,也是区域协调发展的重要因素。采用自下而上的方法建立了重点区域钢铁产业能耗和CO₂排放模型,分析区域特征对钢铁产业节能减排的影响。模型以2015年为基准年,基于粗钢产量预测结果,设置了与节能减排技术普及和生产结构调整相关的4个情景,用于分析2015—2030年国内重点区域钢铁产业的能耗和CO₂排放。结果表明,降低钢产量是区域钢铁产业节能和CO₂减排的根本措施。随着重点区域的粗钢产量进入峰值区,技术普及因素的节能贡献力将持续减少,生产结构调整的节能减排贡献力则逐渐增强,成为重点区域钢铁产业节能减排的关键红利来源。同时还可得出,对重点区域钢铁产业发展影响最大的区域特征是市场需求,经济产业政策和环保要求对钢铁产业发展的影响程度逐渐增强。未来重点区域钢铁产业的发展仍以市场需求为导向,新增产能更倾向于布局在水资源丰富、交通便利的地区。     

中国钢化联产发展现状与前景展望

中国是一个钢铁生产大国,也是一个油气资源相对不足、煤炭资源相对丰富的国家。基于中国能源结构的实际情况,结合钢铁行业和化工行业的发展现状,讨论了钢铁生产各个工序煤气的发生与使用情况,并对钢铁流程副产煤气合成化工产品的现状与潜力进行了分析,指出了存在的问题。结合分析结果,提出了未来可再生能源廉价制氢发展达到一定阶段,钢铁联合企业可以通过“以氢固碳”实现钢铁生产大规模减少CO₂排放的目标,提升其清洁能源转化与高附加值化工产品生产的社会功能。最后,对未来中国钢化联产的发展提出了建议。     

“双碳”背景下低碳排炼钢流程选择及关键技术

“碳达峰”、“碳中和”是一个总体的宏观概念,为中国未来经济与环境发展提供了笼统的理论框架与基本理念。基于“双碳”目标的深度解析,中国钢铁行业处于“碳锁定”状态,只有同时进行技术和制度变革才能实现“碳解锁”。结合当前钢铁工业生产结构、冶炼原材料供应、冶炼能源、节能减排水平以及CO₂排放现状,给出了合理的碳达峰时间及峰值。未来二三十年中国钢铁生产主要流程依然是长流程和短流程并存,氢冶金技术还难以进行工业生产,提升全废钢短流程炼钢的比例是降低碳排放的主要措施。从长远来看,长流程中炼铁工艺由碳还原逐渐向氢还原是大势所趋,炼铁工序的产品将由原来的高碳铁水转变为低碳铁水或直接还原铁（DRI）,具有较高脱碳的转炉炼钢就没有明显优势,发展电弧炉炼钢流程是必然选择。但实现“碳中和”还要依靠氢冶金,碳捕集、利用与封存技术的发展和应用,以及制度的变革。基于近年在全废钢电弧炉相关方面的理论研究、装备开发与实践的深入研究,针对全废钢电弧炉冶炼工艺存在的问题,开发了一系列关键技术,实现在全废钢条件下满足当前连铸生产工艺节奏以及钢液质量的控制,为全废钢电弧炉的发展提供理论支持。      

生命周期评价方法在钢铁企业低碳发展规划中的应用

在当前“碳达峰”“碳中和”的背景下,很多钢铁企业在制订低碳发展规划的过程中,对于减碳措施的减碳潜力没有数字化的概念,缺乏量化的评价手段和科学的数据支撑。为此,提出应用生命周期评价(LCA)进行钢铁企业低碳发展规划的方法,建立产品碳足迹与组织层级碳核算的关联。在此基础上,通过建立覆盖全公司的产品生命周期评价模型,以量化评估新技术新工艺应用、产品结构变化、能源结构变化、废钢利用率提升、节能减排改进、供应链优化等因素对于企业组织层面的碳减排绩效,可实现数字化碳减排路线图的描绘。给出了钢铁企业主要措施与策略碳减排潜力的评价方法与案例,可为钢铁企业的低碳发展规划提供参考。