高炉低成本冶炼技术开发与应用 智能导读
高强健;林世健;蔡皓宇;洪泽;张进华;刘键;李昊堃;吴成林;黄海峰;周浩宇;姜喆;在当前钢铁企业极致降本的背景下,原燃料结构调整常导致高炉操作平衡被破坏和炉况波动,成为制约高炉低成本冶炼的关键难题.针对这一难题,笔者基于理论研究以及与多家钢铁企业联合攻关的实践,提出了兼顾生产稳定与经济效益的低成本强化冶炼技术方案.本文从低成本原燃料的增量化使用、与低成本原燃料相匹配的渣系调整、氧—煤—焦协同的强化冶炼策略、与低成本冶炼相适应的高炉操作调整4个方面,系统阐述了低成本强化冶炼的调控思路,旨在最大限度解决低成本原燃料入炉引起的高炉波动问题,为低成本原燃料条件下高炉长周期稳定顺行和有效降本提供工程参考.目前,该技术已在国内10余家钢铁企业推广应用,并取得了良好的降本增效效果.
焦炉煤气零重整竖炉氢冶金—电炉短流程技术创新 智能导读
王新东;郝良元;针对国际主流天然气重整制氢路径在中国推广面临的资源与成本制约,本文提出并工业化了一条中国特色技术路线——焦炉煤气零重整竖炉氢冶金—电炉短流程.该技术摒弃外部重整,直接利用副产焦炉煤气作为还原气,突破了气体净化与调质、适配性球团制备、竖炉智能调控等关键技术,稳定生产出金属化率≥94.7%、碳含量(质量分数)为2.5%~3.0%的高品质直接还原铁(DRI).针对DRI电炉冶炼,开发了快速熔化、残余元素分级管控及降氮提质等协同技术.近3年工业示范结果表明,该短流程较传统高炉—转炉长流程碳排放降低50%以上,氢冶金核心环节减碳超70%,污染物排放显著削减,经济性良好,并预留绿氢接口,为中国钢铁工业提供了现实可行并可推广的低碳转型路径.
纯氢竖炉直接还原关键技术研究与应用 智能导读
周和敏;郝晓东;沈朋飞;徐洪军;武兵强;田枋洲;白晓光;冯聪;纯氢冶金技术具备生产过程绿色和产品洁净的优势,对于钢铁工业摆脱化石能源依赖,促进与新能源耦合,实现近零碳排放具有引领作用.纯氢竖炉对原料适应性强,纯氢竖炉直接还原颠覆传统碳质冶金原理.纯氢竖炉还原关键技术,如H2高温加热、抗氢侵蚀耐火材料和抗高温氢腐蚀材料,相关要求高于富氢气基竖炉.在中国钢研科技集团有限公司自主开发的纯氢竖炉中进行白云鄂博矿氧化球团纯氢还原规模化试验验证,稳定实现了金属化率达96%以上的还原铁生产目标,证明了纯氢冶金工艺的适应性与工业化生产的可行性.验证结果表明,纯氢竖炉合理的工艺制度是H2加热温度为1 000~1 050℃,压力为0.30~0.35 MPa,竖炉竖向总压差在0.025 MPa左右,同时因纯氢竖炉炉内压力损失小,可以选取比其他类型气基竖炉更小的操作压力.使用纯氢竖炉生产金属化率在96%以上的还原铁(H2-DRI)产品,标准态下,H2消耗量约为540 m3(1 t DRI),还原铁金属化球团抗压强度为675~860 N/个,粉尘回收量与还原铁产量之比为0.84%,炉顶气平均含尘量为2.33 g/m3.开发的纯氢竖炉在稳定操作、智能化控制、气氛调节、安全运行方面表现优异,为纯氢竖炉还原工业化生产提供完整的解决方案.
粉末流程非高炉炼铁技术的认识与展望 智能导读
张福明;HIsmelt熔融还原是一种基于粉末流程的非高炉炼铁工艺,铁矿粉无需进行造块预处理,煤炭无需经过炼焦工序制备成焦炭,将铁矿粉和煤粉喷入熔融还原炉内,经过一系列高温熔融还原反应,直接生产出高温铁水并实现渣铁分离.经过多年的技术研发和工业试验,HIsmelt工艺已经实现了工业化稳定运行,主要技术指标达到或接近设计水平,在生产效率、燃料消耗和设备使用寿命等方面取得了较好的应用成效.面向未来,HIsmelt工艺还应进行工艺优化和技术完善,提高铁矿粉的预还原度和入炉温度,改善熔融还原炉内的传热、传质和动量传输机制,提高能量转换效率和热能利用率;开发尾气脱碳循环利用工艺,与氢冶金技术耦合,采用氢基流化床全粉末预还原工艺,显著提高铁矿粉的金属化率,进一步降低碳素燃料的直接消耗;研发智能化操作控制技术,实现工艺参数的实时优化与动态精准调控.
《材料与冶金学报》关于学术不端论文的认定和处理办法
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