基于重整煤气喷吹-氧气高炉的富氧燃烧碳捕集方案

碳捕集利用与封存(简称CCUS)技术是钢铁行业实现碳中和目标的可行选择,但是我国钢铁生产以高炉-转炉长流程生产为主,产生碳排放的工序众多且碳浓度较低,目前仍缺少经济高效的碳捕集方案。在此背景下,通过引入气化炉用于重整炉顶煤气,改进现有炉顶煤气循环-氧气高炉工艺的炉顶煤气循环方式,耦合富氧燃烧碳捕集技术,提出一种基于重整煤气喷吹-氧气高炉的富氧燃烧碳捕集方案,并利用Aspen Plus建模计算和碳流分析评估了该方案的节能减排潜力。结果表明:富氧燃烧碳捕集技术与氧气高炉低碳冶炼工艺有着良好的承接性与耦合性,两者耦合能够降低钢铁行业碳捕集的难度;富氧燃烧单位CO_(2)的捕集能耗为2623.91 kJ/kg,比现有的醇胺法的碳捕集能耗低51.4%,比变压吸附法的碳捕集能耗低26.2%;生产每吨钢材可通过富氧燃烧捕集到1.5 t CO_(2),有望实现钢铁生产过程的CO_(2)净零排放。总的来说,该方案能够在高炉低碳冶炼的基础上进行低成本、大规模的碳捕集,是钢铁行业绿色低碳转型的可行方案。

工业废盐中有机物脱除工艺

随着我国经济的快速发展,化工、制药、农药、染料等行业在取得长足进步的同时,副产工业废盐产生量逐年递增,不仅对生态环境造成严重影响,而且也加重了很多企业负担。工业废盐既是一种危险废物,更是一种可利用的资源。工业废盐的资源化对实现行业可持续发展具有重要的意义,而工业废盐中有机物的脱除是实现其资源化目标的关键。在总结国内工业废盐中有机物脱除工艺研究的基础上,针对目前废盐中有机物脱除工艺存在的能耗高、有机物脱除不彻底等问题,提出了一种基于蓄热式熔融炉处理废盐的工艺。

超低排放背景下高炉热风炉达标排放技术现状分析

测试5家钢铁企业高炉煤气中硫化物质量浓度,热风炉废气排放口二氧化硫、颗粒物及颗粒物中主要离子质量浓度。分析高炉煤气中硫化物组分、末端治理设施脱硫效率及排放废气中产生的“二次污染物”等。结果表明:高炉煤气精脱硫及相关末端治理设施均能使排放废气满足《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》中排放限值要求。钢铁企业可根据高炉煤气中硫化物质量浓度、高炉煤气中有机硫与无机硫质量浓度范围、设备占地面积及运行维护成本等因素,选择适合自身的高炉热风炉达标排放技术。

冶金技术在钢铁工业低碳发展中的应用研究

综述了国内外钢铁工业的环保治理与节能技术的进展,并对今后的发展方向进行了展望。高炉转炉技术重点发展低碳高炉,以取代氢焦油为主,特别提出了以碳搜集和利用为基础,将冶金废气应用于化工产品的生产,是目前最彻底、最合理、最可持续的方法。高依托技术力量,开展了零碳钢化学、能源一体化网络工程,也就是神威CCU(SCENWI CCU)项目,强化对冶金废气的收集、输送和净化。并发展化工过程和产品,为促进钢铁工业的可持续、高质量发展,提供有力的支撑。

高炉矿渣资源化利用现状及展望

高炉矿渣是在高炉炼铁过程中产生的固体废弃物,随着我国经济的快速发展,矿渣堆积量逐年增加,不仅占用了大量土地资源,还存在资源浪费和环境污染等问题,因此实现高炉矿渣的减量化与资源化利用显得尤为重要。介绍了高炉矿渣的性质及处理工艺,总结了高炉矿渣的综合利用现状,提出了高炉矿渣在阻燃方面存在应用潜质的构想,其有望为高炉矿渣高附加值利用打开新思路。

我国工业炉余热利用的现状与展望

我国工业炉余热资源丰富,可用余热资源达3000万t标煤以上:现回收率不到40%,大量余热资源被浪费,损失人民币几十亿元。本文提出了今后余热利用的方向和建议。

轧钢低品位余热资源综合梯级利用研究

综述了宝钢余热资源利用技术应用现状,并对宝钢低品位余热资源利用现状进行分析。分析表明,钢铁企业有大量余热资源由于量小、分散而无法合理经济利用。针对这种情况,综合分析了有机工质朗肯循环发电技术、低温热水闪蒸发电技术、炉窑烟气余热梯级回收、热泵技术等,提出了按区域综合考虑余热资源梯级利用的设想。最后以宝钢三期轧钢区域为研究对象,对该区域低品位余热资源提出了综合梯级利用的基本思路和方案。

竖炉球团使用含铁尾矿改性添加剂试验

马钢为了综合利用其矿山的含铁尾矿,将其用少量钠基改性剂活化并与膨润土桥联构成改性添加剂。在实验室试验及竖炉投笼试验的基础上,确定了竖炉工业试验所用改性添加剂的配方。红外光谱分析表明,该改性添加剂与膨润土相类似,可以用作铁矿球团的造球粘结剂。使用含铁尾矿改性添加剂的竖炉球团工业试验表明:在原料润磨比例为36%,改性添加剂配比为2.43%的条件下,生球质量与膨润土配比为2.0%时相近;基准期与试验Ⅰ期、试验Ⅱ期竖炉主要操作参数变化不大,成品球物理性能变化较小,试验Ⅰ期、Ⅱ期的成品球品位分别较基准期高0.24和0.13个百分点。在润磨比例相近的条件下,竖炉配加含铁细泥尾矿改性添加剂替代膨润土生产球团是可行的。

铜冶炼副产品石膏的综合利用研究

阐述了国内外工业副产品石膏的处理现状,研究了碳对石膏高温分解反应的影响。试验结果表明,碳的存在可以大幅降低石膏的分解温度,闪速炉反应塔的温度可以满足碳存在时的石膏分解温度要求,为工业石膏、活性焦这两种固体废弃物的处理及利用提供了途径,可实现变废为宝。

内蒙古巴格毛德地区油页岩工业评价及开发前景

内蒙古自治区巴格毛德地区页岩油地质资源量为2.3×108t,页岩油可采资源量为1.2×108t。对该区油页岩进行了勘查和分析,发现该区油页岩面积大,但含油率仅为3.9%～5.3%,总体属低品位油页岩,不适于利用传统工艺抚顺炉进行干馏炼油,可以采用综合利用技术对该区油页岩资源进行开发;经对100件样品的分析,结果表明其热值分布范围为1807～6918kJ/kg,平均值为3606.5kJ/kg,多数样品热值较低,不宜直接采用循环流化床技术直接燃烧;该区油页岩属中灰分油页岩,可在建筑方面得到广泛应用。

密闭电石炉尾气利用新途径

密闭电石炉尾气具有成分复杂、净化难、热值较高等特点。现有的利用方法存在可选择的成熟技术少、限制条件多等问题。以年产6万吨电石的电石厂为例,进行了技术经济分析,提出了具有分布式能源特征的密闭电石炉尾气利用途径。

综合回收处理炉设计特点及应用

近年来,我国工业危废的产生量呈逐年上升态势,但危废处置现有装备水平落后,危废处理能力和产量存量之间存在较大缺口。中国恩菲自主开发的“侧吹浸没燃烧熔池熔炼技术(SSC技术)”在传统有色冶炼领域已成功实现工业化生产,现正将该技术拓展到阳极泥、铜浮渣、电子废弃物处置等领域。由于危废原料成分变动较大,原设计的侧吹浸没燃烧炉难以适应工况,中国恩菲对其进行了改进,并命名为“综合回收处理炉”。本文对SSC技术的优势及不足进行了分析,详细阐述了综合回收处理炉的特点,并对综合回收处理炉的应用情况进行了介绍。实践表明,综合回收处理炉不仅达到了处置危废的目的,还充分利用了工业危废中的热值,回收了铜等有价金属,符合绿色冶金理念,具有广阔的市场应用前景。

饱和蒸汽工业汽轮机的成功运用

金隆铜业有限公司原余热利用系统采用燃油在过热炉中将饱和蒸汽过热后,再由多级汽轮机发电,或者采用减压阀减压。2001年6月成功地将德国KK&K公司制造的单级饱和蒸汽工业汽轮机用于余热发电,从而大大改善了运行经济性。

工业炉烟气的余热利用

针对目前钢管行业工业炉尾气余热利用不足的状况,设计了一种“工业炉炉尾废气利用装置”替代空气换热器,将传统的换热介质——空气改变为水,产生的水蒸气供生产使用。从而既满足钢管生产的需要,又节约能源创造效益,同时减少环境污染。

工业炉窑余热利用技术的理论分析与计算

工业炉是耗能大户,余热资源丰富,主要来源于烟气带走的热量,如何高效地利用烟气余热成为近几年研究的新课题。文章中提出了在余热利用方面的两种新技术,给出了理论分析与计算方法。

工业硅矿热炉烟气余热的综合利用

为充分利用工业硅矿热炉烟气余热,提高余热利用效率,实现节能减排,根据工业硅矿热炉烟气余热特点,结合多晶硅生产工艺的用热需求,采用了一种余热发电和蒸汽直接利用相结合的方式,既保证了多晶硅生产的稳定用热需求,又能够使多余热量转化为电能,实现了余热资源的高效综合利用。

燃气工业炉烟气热能的合理利用

分析了如何合理利用燃气工业炉余热,介绍了充分利用工业炉烟气余热的重要技术经济意义。

船舶修造业固体废弃物PPR处置工艺和系统

介绍了自主研发的船舶修造业固体废弃物“中温热解+高温等离子熔融+余热发电”(简称PPR)串联处置工艺和处理系统。采用该处置工艺对某修造船厂的工业固废进行厂内的无害化处理,并对该处理系统的设备及运行情况进行了说明。热解和等离子体熔融技术实现固体废弃物的减量化和无害化,有机朗肯循环余热发电技术实现固体废弃物的资源化利用,PPR处置工艺符合工业废弃物的减量化、无害化、资源化处理原则。

钢铁企业含铁尘泥资源化利用工艺及其选择

介绍了各类含铁尘泥的性质和资源化利用的主要工艺,并通过对比分析进行了工艺选择建议。含铁尘泥的资源化利用途径可分为生产回用和除杂工艺两类。杂质元素含量低的含铁尘泥应采用生产回用工艺,建议采用制备冷固球团和均质化造粒工艺。杂质元素含量高的必须通过除杂处理,Zn、Pb杂质元素含量高的含铁尘泥建议采用转底炉生产金属化球团工艺,K、Na杂质元素含量高的含铁尘泥建议采用结晶法生产KCl工艺。除杂后的产品可返回生产流程,富集的杂质元素可实现高附加值利用。

钢铁工业自备电厂余热资源的回收利用

对钢铁企业自备电厂的烟气余热资源及主要利用方式进行了对比分析。在此基础上针对选取的某典型案例,提出在锅炉尾部加装低温省煤器回收烟气余热加热凝结水设计改造方案,一方面回收了锅炉的排烟余热,另一方面提高了汽轮机抽汽效率,同时结合工程约束条件展开热经济性分析计算,对钢厂燃用煤气锅炉尾部烟气的余热回收利用进行了深入探讨。研究结果表明,经改造后排烟温度降低近50℃,每年增加发电量约106.7万kW·h,折合节约购电资金100多万元,直接经济效益显著,对钢铁企业的余热利用系统的优化设计和工程应用具有一定的参考价值。