关键词:低温冶金;炼铁;炼钢;碳中和;生物质;新工艺
摘 要:经过21年的研发,初步形成了低温冶炼理论体系,低温冶炼新装备、新工艺试验工程、生产线建设持续推进。与高温冶金相比,低温冶金过程耗碳少、化学热及物理热需求少。通过煤种、粒度、温度等工艺参数的改变,可控制自产煤气中CO2含量。低温还原过程热负荷低于高温还原,通过上下加热为主、四周协同加热强化低温传热。提出了冷压球团-低温还原-电炉熔分钢铁冶炼新工艺流程,研制了低温还原反应新装备,开发了自产煤气低成本100%循环利用、低温还原炉废热梯级利用、抑制磷、硅还原等技术,实现了从原料预处理到炼钢过程的连续化(准连续化)生产,省去了烧结、焦化、氧化球团等炼铁工序和部分炼钢工序,实现了大幅度降低了冶炼能耗、煤耗、二氧化碳排放量以及炼钢过程的氧气和生石灰消耗。研制和建设了5万t/a级的低温还原炼铁新装备工业试验工程,打通了工艺流程、验证了冶炼各个装备,创造了吨金属煤耗300 kg的煤基炼铁流程新记录,得到低磷、低硫、低碳钢水。低温冶炼技术还在金属铁粉制备、含锌粉尘制备金属锌锭、钒钛磁铁矿、钛铁精矿粉、高磷铁矿、废旧电池回收、废轮胎回收领域等多个领域应用。利用可再生能源生物质或生物炭逐步替代煤粉进行低温还原,有望实现冶炼过程的近零碳排放,为冶炼“碳中和”提供一种有效的低成本可实施途径。
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