建議推廣氧氣轉(zhuǎn)爐用石灰石代替石灰造渣煉鋼節(jié)能減排[2]

《建議推廣氧氣轉(zhuǎn)爐用石灰石代替石灰造渣煉鋼節(jié)能減排[2]》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、建議推廣氧氣轉(zhuǎn)爐用石灰石代替石灰造渣煉鋼節(jié)能減排北京科技大學(xué)冶金與生態(tài)工程學(xué)院李宏Tel：010-62334059,13331098178，E-mail：lihong@metall.ustb.edu.cn1、意義節(jié)能減排是我國工業(yè)生產(chǎn)部門當(dāng)前的最重要工作之一，鋼鐵生產(chǎn)過程的節(jié)能減排，因其工業(yè)規(guī)模巨大、污染嚴(yán)重和耗能多而具有更重要的意義。本人從建立生態(tài)化工業(yè)的角度，經(jīng)過多年的研究，發(fā)現(xiàn)在“煅燒石灰—氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼”這條工業(yè)鏈上，存在著大量的資源能源浪費(fèi)，為解決這一問題，提出了“一種在氧氣轉(zhuǎn)爐中用石灰石代替石灰造渣煉鋼”的新方法，一改幾十年來

2、在石灰窯中煅燒石灰，然后把石灰送往煉鋼轉(zhuǎn)爐作造渣劑的生產(chǎn)模式，而把石灰石直接加入煉鋼轉(zhuǎn)爐，在爐內(nèi)燒成石灰做造渣劑，把復(fù)雜的生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單化，消除了“煅燒石灰—氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼”過程間的資源能源浪費(fèi)，并可以減排大量的粉塵和CO?,獲得燃料CO。這一方法于2009年4月申請(qǐng)了中國發(fā)明專利，2010年4月、5月分別在河北省的石家莊鋼鐵有限責(zé)任公司、武安鑫山鋼鐵公司成功地進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)，證明了這一煉鋼方法安全有效可行。2、現(xiàn)行轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)模式和新方法的比較圖1中粗線所框是鋼鐵生產(chǎn)過程中的煉鋼工序的位置，現(xiàn)行的轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)模式在加入鐵水的同時(shí)，要加入石

3、灰等造渣，加入冷鐵料以降低爐溫。鐵礦粉煉焦煤燒結(jié)煉焦燒結(jié)礦焦炭煉鐵石灰石鐵水石灰等煉鋼冷鐵料鋼坯軋鋼鋼材圖1鋼鐵生產(chǎn)過程及其中煉鋼工序的位置石灰是造渣原料，由石灰石煅燒而成，在現(xiàn)行生產(chǎn)模式下從石灰石到在轉(zhuǎn)爐中轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣的過程如圖2所示。石灰石煅燒爐CO?大部分排放加熱石灰降溫吸潮煉鋼轉(zhuǎn)爐鐵水+冷鐵料H?O石灰粉塵排放爐渣粉塵圖2現(xiàn)行生產(chǎn)模式下從石灰石到在轉(zhuǎn)爐中轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣的過程由圖2可見，從石灰石到在轉(zhuǎn)爐中轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣的過程中有大量的能量浪費(fèi)和CO?排放，一百多年來這種情況一直沒有改變。本人提出的新方法，著眼于消除圖2過程中的能量浪費(fèi)和CO

4、?排放，生產(chǎn)過程如圖3所示?？梢姴粌H消除了上述的問題，還能夠從CaCO?分解的CO?與鐵水反應(yīng)中得到CO，作為能源和化工原料。由比較可知，這是一種清潔、優(yōu)越的生產(chǎn)方法，對(duì)于中國來講，因鋼鐵產(chǎn)業(yè)規(guī)模巨大而更顯其意義重大。CO石灰石煉鋼轉(zhuǎn)爐回收鐵水+少量冷鐵料爐渣圖3新方法模式下從石灰石到在轉(zhuǎn)爐中轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣的過程1、預(yù)期的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益按照新方法用石灰石代替全部石灰，因此可以減少使用高價(jià)的冷鐵料，用鐵水來代替，這樣可以使原料成本降低，回收煤氣的煉鋼廠還將大幅度增加煤氣回收量，即使非常保守地計(jì)算，也可使噸鋼成本節(jié)約20元以上。如果全國都采用這

5、種模式生產(chǎn)且回收煤氣，按轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量為5億噸/年計(jì)算，將減少冶金石灰生產(chǎn)約2500萬噸/年，石灰生產(chǎn)過程帶來的大量污染可以消除，而無須安裝環(huán)保裝置；轉(zhuǎn)爐煉鋼成本將節(jié)約100億元以上/年，鋼鐵企業(yè)可顯著增加收益；增加回收的煤氣按CO計(jì)算可達(dá)1200萬噸以上/年，作為燃料和化工原料，相當(dāng)于幾個(gè)天然氣田的年產(chǎn)量；減少CO?排放2000萬噸以上/年，相當(dāng)于從煉鐵到煉鋼過程排放CO?的2%左右。由于許多鋼鐵公司的設(shè)計(jì)就是考慮使用一部分冷鐵原料，因而如果采用新方法，則鐵水量不足，那么可以用石灰石代替一部分石灰，也可以收到可觀的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境減排效果。

6、2、現(xiàn)在本研究的進(jìn)展和前景在工業(yè)規(guī)模的試驗(yàn)之前，筆者在實(shí)驗(yàn)室里已經(jīng)進(jìn)行了多年研究，成果如表1所示。表1迄今為止實(shí)驗(yàn)室研究取得的成果專利申請(qǐng)發(fā)明人：李宏、曲英名稱：一種在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐中用石灰石代替石灰造渣煉鋼的方法中國專利申請(qǐng)?zhí)枺?00910082071.X申請(qǐng)日期：2009年4月22日論文投稿作者：李宏、曲英論文名：氧氣轉(zhuǎn)爐用石灰石代替石灰造渣煉鋼節(jié)能減排初探中國金屬學(xué)會(huì)會(huì)刊《中國冶金》雜志約稿擬發(fā)表日期：2010年8月迄今為止進(jìn)行了兩次工業(yè)試驗(yàn)，武安鑫山鋼鐵公司鐵水量充足，煉鋼轉(zhuǎn)爐容量為35噸，試驗(yàn)進(jìn)行了3爐，把所需石灰全部換成石灰石

7、后熱量過剩，因此又加入了5%的冷鐵料才達(dá)到熱平衡，第二階段優(yōu)化試驗(yàn)方案近期將進(jìn)行；石家莊鋼鐵公司鐵水量不足，需要加入冷鐵料，煉鋼轉(zhuǎn)爐容量為60噸，試驗(yàn)進(jìn)行了4爐，冷鐵料加入比為10%~14%，石灰石加入比為40%~80%，現(xiàn)在該公司高爐正在大修，鐵水量不夠而采用原方法操作，約定完成大修后繼續(xù)優(yōu)化試驗(yàn)。兩家公司的試驗(yàn)結(jié)果表明，冶煉過程轉(zhuǎn)爐狀況與完全使用石灰時(shí)基本相同，終點(diǎn)鋼水成分合格，操作如過去一樣簡(jiǎn)單，因此可以按照新方法投入正常生產(chǎn)。試驗(yàn)結(jié)果匯總?cè)绫?所示。表2已進(jìn)行的工業(yè)試驗(yàn)的基本情況參與試驗(yàn)公司試驗(yàn)日期轉(zhuǎn)爐噸位石灰石加入比冷鐵料加入

8、比試驗(yàn)爐數(shù)評(píng)價(jià)石家莊鋼鐵公司10.04.0760噸40%~80%10%~14%4操作正常鋼水合格武安鑫山鋼鐵公司10.05.2535噸100%0~5%3石家莊鋼鐵公司的試驗(yàn)中，還對(duì)轉(zhuǎn)爐排氣中的CO濃度的變化