钢铁行业烟气净化催化剂的研究现状及展望

烟气污染物治理是钢铁行业一直以来面临的难题,经过“十三五”阶段的技术发展,现有烟气净化工艺已能够满足超低排放标准。但随着“十四五”的到来,以及“双碳目标”的提出,钢铁行业烟气污染物治理将面临标准更严、范围更广以及碳排放更低等一系列挑战。结合钢铁行业烟气污染物净化存在的问题,介绍了烟气净化催化剂的研究现状及改进方向,对如何提高烟气脱硝催化剂的低温活性、抗毒性、寿命以及成本等方面进行了总结与展望。在烟气污染物深度、低碳治理方面提出应加强非常规污染物(CO、二噁英、VOCs等有机污染物)治理与多污染物协同治理路线,并对催化剂研发方向提出建议。

炼焦煤热解挥发分析出特性及作用的研究进展

热解是炼焦煤成焦发生的主要反应,炼焦煤热解产生热塑态同时伴有挥发分析出,对焦炭质量产生关键性影响。从炼焦煤的热解机制、挥发分析出规律、挥发分析出与物理结构和化学结构的关系等角度综述了挥发分析出特性及作用的研究进展。炭化过程中的挥发分析出特性与焦炭化学、物理结构的演变有直接关系,进而影响焦炭质量。现有的研究仅停留在实验层面,对焦炉炭化室内单向加热,成层结焦的模拟性较差,炼焦煤热解时挥发分析出特性与化学、物理结构演变规律的关系仍是今后的研究重点。

焦炭结构与其热性能关系的研究进展

焦炭作为高炉炼铁的重要原料,其热性能指标对高炉炼铁的经济性产生重要影响。本文总结了焦炭的气孔结构、光学组织、微晶结构和矿物组成结构与其热性能的关系,发现焦炭的反应性随着气孔率和平均孔径的增加而增大,随着气孔壁平均厚度的增大而减小;焦炭光学组织结构中的各向异性结构的焦炭具有较低的反应性;焦炭的微晶结构中微晶尺寸越大,排列越有序,焦炭的反应性越低;焦炭的矿物的组成和结构对溶损反应具有不同的催化作用。目前对焦炭结构的研究仍停留在探索阶段,传统的高CSR低CRI焦炭更有利于高炉炼铁的观点具有不准确性,未能系统地揭示焦炭微观结构与焦炭宏观热性能之间的关系,提出可从多角度对焦炭结构进行表征,从而调控焦炭质量并指导配煤的设想。

基于CatBoost算法的高炉铁水硫含量预测

高炉铁水中的硫含量是描述铁水质量的一个重要指标。在出铁之前了解铁水中硫含量的高低,对于高炉实际生产具有重要作用,因此预测模型的建立非常必要。本文利用Catboost算法建立了高炉铁水硫含量的预测分析模型,采用国内某钢铁企业实际高炉生产数据进行学习和预测。运行结果表明,Catboost模型预测精度较高,计算时间较短,满足实际生产需求,同时模型的特征参量通过人工经验和相关性分析相结合的方法,相关关系结果与高炉冶炼理论基本吻合。测试结果表明,基于Catboost算法建立的高炉铁水硫含量预测模型在实际生产中能够起到很好的预测效果,对合理把控高炉铁水硫含量具有重要的参考意义。

氢的大规模制备及在钢铁行业的应用和展望

中国钢铁产量占世界总产量的一半以上,随着全球“碳达峰”“碳中和”的推进,钢铁行业面临着巨大的低碳发展挑战。氢能被认为是一种低碳能源,“以氢代碳”是实现源头降碳和流程低碳转型的重要途径之一。重点介绍氢气基本性质、制备来源与碳排放的关系,探讨煤制氢、天然气制氢、甲醇制氢和电解水制氢4种主流大规模制氢路线的技术特性、发展现状、制备成本和发展方向,结合钢铁行业的用氢特点,对氢在氢冶金和燃料替代方面的应用前景进行分析展望,提出中国钢铁行业通过实施氢能利用逐步实现低碳转型的发展路径。