項目背景: 在第75屆聯(lián)合國大會期間,中國政府提出“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”的目標,鋼鐵行業(yè)作為碳排放大戶,推行低碳綠色是未來發(fā)展趨勢。 為了推動煉鐵工藝低碳綠色化發(fā)展,2015年首鋼在京唐公司二期工程時規(guī)劃:在原煉鐵工藝系統(tǒng)基礎上新建一座5500m3超大型高爐和兩條504m2大型帶式焙燒機球團生產(chǎn)線,形成“3臺504m2帶焙機+2臺500m2燒結機+3座5500m3高爐”煉鐵工藝流程配置和以球團礦為主的爐料結構,利用球團礦的高品質及工藝低能耗、低污染物排放優(yōu)勢,大幅度降低煉鐵系統(tǒng)的二氧化碳和污染物排放?!笆濉逼陂g,國家設立了重點研發(fā)計劃《鋼鐵流程綠色化關鍵技術》(2017YFB0304302)項目,京唐二期超大型高爐高比例球團冶煉技術是鋼鐵企業(yè)低碳綠色化發(fā)展的示范工程之一。 主要創(chuàng)新點: 1)開發(fā)了低碳清潔冶煉爐料結構及工藝流程配置。確定了“35%熔劑性球+20%酸性球+40%燒結礦+5%塊礦”的基礎爐料結構,創(chuàng)新地配置了“3臺504m2帶焙機+2臺500m2燒結機+3座5500m3高爐”的煉鐵工藝裝備。 2)建立了高比例球團低碳高效冶煉技術體系。開發(fā)出與高比例球團冶煉相匹配的合理布料及煤氣流分布控制技術,建立了以“中心焦+水平料面”、高富氧、高頂壓、高風溫、濕分控制為特點的超大型高爐高比例球團礦冶煉技術體系。 3)開發(fā)出適宜高比例球團冶煉的高爐裝備。設計了適用于高比例球團冶煉的并罐布料裝置、爐身角度及合適的高徑比,有效解決了高比例球團冶煉時布料偏析、爐料膨脹等難題,為超大型高爐高比例球團穩(wěn)定冶煉創(chuàng)造了有利條件。 4)自主集成了低碳清潔煉鐵成套裝備及工藝技術。開發(fā)了全球最大跨度的單拱料場封閉技術、高爐爐頂煤氣全量回收系統(tǒng)、燒結煙氣循環(huán)工藝、燒結球團煙氣半干法+SCR脫硫脫硝技術,實現(xiàn)了京唐煉鐵系統(tǒng)的清潔生產(chǎn)。 推廣應用成果: 本項目由中國金屬學會組織專家進行了評價,一致認為項目技術水平達到國際領先。本項目獲得授權發(fā)明專利9項,發(fā)表論文5篇。本項目技術在首鋼京唐公司3座5500m3高爐全面應用,3座超大型高爐球團礦比例達到55%,其中3號高爐實現(xiàn)球團礦比例59%,利用系數(shù)2.4t/(m3·d)、渣比218kg/t、燃料比475kg/t,項目年經(jīng)濟效益1.5億元。項目實施后京唐公司每年CO2減排226萬噸(~10%),顆粒物、NOx、SO2等污染物減排2300噸(~24%)。 本項目對鋼鐵工業(yè)低碳清潔發(fā)展具有引領示范作用,具有很好的推廣應用前景。 項目獲獎情況:2021年冶金科學技術獎一等獎; 完成單位:首鋼集團、首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責任公司、北京科技大學、北京首鋼國際工程技術有限公司; 完成人:趙民革、劉國友、張福明、王凱、徐萌、陳建、張衛(wèi)東、安鋼、張建良、青格勒吉日格樂等。 |
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