中科院《钢铁生产工艺流程和节能减排》.ppt

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1、钢铁生产工艺流程钢铁生产工艺流程钢铁冶金过程节能减排钢铁冶金过程节能减排新工艺新技术新工艺新技术中国钢铁工中国钢铁工业能耗状况业能耗状况 项项 目目综合能耗综合能耗(tce/t钢钢)可比能耗可比能耗(tce/t钢钢)焦化焦化(tce/t)烧结烧结(tce/t)炼铁炼铁(tce/t)转炉转炉(tce/t)电炉电炉(tce/t)重点企业平重点企业平均均0.740.710.1420.0650.4570.0360.201国内先进国内先进0.6750.6560.090.055/-0.0027/国际先进国际先进0.655(日日本平均本平均2004)/0.0950.0510.438-0.00880.198钢

2、铁冶金能源主要消耗于炼铁系统，约占2/3 煤气：30%CO-20%CO2-N2热值：800Kcal/m3500kg煤煤350kg焦焦1600kg烧结矿烧结矿1600矿矿100kg煤煤空气空气150kg煤粉煤粉1000kg铁铁n高炉大喷煤，以煤代焦，节能减排n问题：燃烧不完全，限制喷量n办法：催化燃烧1.高炉喷煤催化燃烧 吨铁焦比降低吨铁焦比降低10kg以上以上炼铁产能提高炼铁产能提高1.5%以上以上863节能专题前沿探索课题节能专题前沿探索课题工业试验完成，在推广工业试验完成，在推广不加催化剂不加催化剂1%催化剂催化剂1%催化剂催化剂不加催化剂不加催化剂2.厚料层（还原）烧结 吨铁用500公斤

3、70%金属化球团，节焦110公斤使用还原烧结矿，吨铁净能耗降低40kg焦炭增加200mm,总能耗降低20kg煤/吨矿30%还原烧结矿+70%厚料层烧结矿+高炉喷煤催化助燃：吨铁节能60公斤焦炭厚料层烧结厚料层烧结还原烧结还原烧结 钢铁生产是典型的高温、多相、多装置、多过程、钢铁生产是典型的高温、多相、多装置、多过程、多工序的复杂流程工业，客观的存在着多尺度结构的现多工序的复杂流程工业，客观的存在着多尺度结构的现象和过程，必须对其加以合理地利用和控制，才能实现象和过程，必须对其加以合理地利用和控制，才能实现系统优化系统优化、达到、达到节能降耗节能降耗的目的。的目的。3.电炉炼钢过程节能降耗多尺度

4、电炉炼钢过程节能降耗多尺度集成优化控制集成优化控制4.煤气循环全氧高炉炼铁（前瞻性技术）空分制氧CO-CO2变压吸附分离 CO2-CO）CO气基直接还原（化工）一碳化学全氧高炉炼铁的技术与经济条件基本已具备 全氧全氧高炉是高炉是80年代开始开发的节能环保技术年代开始开发的节能环保技术 没有推广的原因：1.经济原因：当时制氧水平1m3氧0.8度电 2.技术原因：纯氧燃烧，下部炉缸温度太高 煤气量减少，炉身温度太低现在，已具备了解决如上问题的技术与经济条件现在，已具备了解决如上问题的技术与经济条件 1.经济条件：制氧水平1m3氧0.3度电 2.技术条件：CO2-C=2CO强吸热反应，解决炉缸温度太

5、高 煤气返回增加气量，解决炉身温度太低 3.外部条件：CO2减排，化工合成气的需求200目矿粉制成目矿粉制成5mm厚的饼厚的饼u直接还原技术，以煤代焦，节能降污 （特别是超细粒粉矿的利用）5.5.流化床气体炼铁技术流化床气体炼铁技术（前瞻性技术）1.超临界水焦化废水处理技术2.(余热回收与废水治理）SCW焦化废水超临界水氧化处理前后对比焦化废水超临界水氧化处理前后对比钢铁厂大量余热产生超临界水2.重要战略金属资源循环经济技术 粉尘2%Zn3%KCl电除尘灰30%KCl直接还原铁直接还原铁锌灰锌灰解决中国解决中国20%的的锌资源锌资源 钾灰钾灰溶析结晶分离KCl解决中国解决中国30%的钾资源的钾资源 3.CO2-O2转炉吹炼技术采用采用CO2O2混合喷吹炼钢，全国减少粉混合喷吹炼钢，全国减少粉尘排放尘排放180万吨，万吨，粉尘排放下降粉尘排放下降30。CO2的回收量为的回收量为20亿亿m3。CO2部分代替部分代替O2，钢铁流程能耗将降低。，钢铁流程能耗将降低。4.其它技术q 颗粒床高温除尘颗粒床高温除尘q 超临界超临界CO2介质回收低温余热介质回收低温余热q 半焦代替块煤的半焦代替块煤的COREX用煤技术用煤技术q 冶金熔渣改质技术冶金熔渣改质技术 Thank You谢谢大家！谢谢大家！