放热铁矿石

“钢需”新趋势推动钢铁行业提质增效

前三季度，电工钢板（带）产量同比增长14.3%，热轧薄板同比增长18.2%，冷轧窄钢带同比增长15.7% ——生产过程加速绿色低碳转型今年，全国首卷汽车用低碳排放热成形钢在鞍钢集团下线该产品采用“100%废钢+电炉”短流程工艺生产，与传统长流程工艺不同，该工艺省略了以焦炭为主要燃料、以铁矿石为原料的高炉冶炼铁水过程，可减少二氧化碳排放50%以上。

全国首卷汽车用低碳排放热成形钢在鞍钢联众下线

近日，全国首卷汽车用低碳排放热成形钢在鞍钢联众下线该产品的问世，对鞍钢集团实现绿色低碳发展、加快建设绿色鞍钢具有积极促进作用 该产品由鞍钢股份汽车钢营销（服务）中心联合鞍钢集团钢铁研究院、鞍钢联众共同研发，采用“100%废钢+电炉”短流程工艺生产与传统长流程工艺不同，该工艺省略了以焦炭为主要燃料、以铁矿石为原料的高炉冶炼铁水过程，可减少二氧化碳排放50%以上。

全国首卷汽车用低碳排放热成形钢在鞍钢联众下线

近日，全国首卷汽车用低碳排放热成形钢在鞍钢联众下线该产品的问世，对鞍钢集团实现绿色低碳发展、加快建设绿色鞍钢具有积极促进作用 该产品由鞍钢股份汽车钢营销（服务）中心联合鞍钢集团钢铁研究院、鞍钢联众共同研发，采用“100%废钢+电炉”短流程工艺生产与传统长流程工艺不同，该工艺省略了以焦炭为主要燃料、以铁矿石为原料的高炉冶炼铁水过程，可减少二氧化碳排放50%以上。

中国宝武实现碳达峰碳中和的六个技术研发方向

在当前工艺中，煤气中的这些CO浓度太低，只能用来燃烧放热，不能用于还原在化石燃料时代，这种工艺是最佳工艺，但在碳中和背景下，煤气中的CO就成为了宝贵的资源，应该发挥更重要的作用 中国宝武在探索的富氢碳循环高炉技术可以有效地解决这个问题富氢碳循环高炉技术特点的关键是全氧和煤气提质循环，高炉实现全氧鼓风后，避免了大量氮气进入高炉炉顶煤气中，有利于CO和CO₂的分离，分离得到的高浓度CO煤气送至风口和炉身，用于还原铁矿石，这就是碳循环，可实现碳化学能的完全利用。

Mysteel：碳中和时代，高炉炼铁往何处走

另外，不同于一氧化碳还原放热，仅用氢还原铁是吸热反应，冶炼出来的海绵铁需要经过电炉加热融化，也是耗电的另一方面同时，使用氢气炼铁可以完全节约焦炭，大幅减少二氧化碳排放 2.氢还原铁速度快 氢还原铁的速度可达一氧化碳还原的四倍以上，在1000℃下，使用氢气还原铁矿石，98%的还原发生在20分钟内，而对于一氧化碳，83%的还原发生在60分钟内反应速度的提升有利于提高生产效率，节约时间成本。

Mysteel：碳中和时代，高炉炼铁往何处走

另外，不同于一氧化碳还原放热，仅用氢还原铁是吸热反应，冶炼出来的海绵铁需要经过电炉加热融化，也是耗电的另一方面同时，使用氢气炼铁可以完全节约焦炭，大幅减少二氧化碳排放 2.氢还原铁速度快 氢还原铁的速度可达一氧化碳还原的四倍以上，在1000℃下，使用氢气还原铁矿石，98%的还原发生在20分钟内，而对于一氧化碳，83%的还原发生在60分钟内反应速度的提升有利于提高生产效率，节约时间成本。

高炉富氧鼓风的作用及现状

富氧对铁矿石间接还原有利（主要是炉缸煤气中CO浓度提高，鼓风中N2含量降低），间接还原是放热反应，可促进炼铁降低燃料比 富氧有利于提高喷煤比，富氧1%，风口区理论燃烧温度提高45~50℃，允许增加喷煤比20~30kg/t; 富氧有利于提高产量，富氧1%，提高产量4.79% 我国高炉富氧情况 目前，我国大多数高炉富氧率在2.5%~4.0%，富氧率的高低主要是受氧气价格影响，还受到生铁产量、喷煤比高低的的影响。

高炉炼铁与非高炉炼铁技术比较

煤气发电，能源利用效率小于45%，是工序能耗比高炉高的主要原因 二是高炉炼铁铁矿石有45%以上是间接还原间接还原不需要能量，是放热反应，且反应是在炉内进行 熔融还原是利用多级流化床，实现铁矿石的部分还原，需要一定的外来的能量这样，矿石还原的能量就要高 目前，熔融还原还不能完全摆脱对焦炭的需求，焦化工序的能耗还要计入熔融还原的能耗 高炉流程炼铁能耗有优势。

王维兴：高炉炼铁日常操作技术

风中每增加1g水，需要9℃热风来补偿实际高炉鼓风含1g/m³水后，会有H2的产生，有利于铁矿石还原，是个放热反应实际鼓风增湿1g/m³,只要6℃风温来补偿 无喷煤的高炉，采用加湿鼓风可实现使用高风温炼铁，有利于增产降焦 高压操作： 炉顶煤气压力大于0.03MPa叫高压操作。

王维兴：高炉炼铁与非高炉炼铁的能耗比较

炉料在高炉内约有50％的炉料是进行间接还原反应所以，高炉炼铁要比直接还原铁工艺要少用能源 1.3高炉是个高效能源转化器 在高炉内焦炭是起5个作用：一是与氧气反应生成CO、CO2，同时放热，是炼铁的主要热量来源;二是也为铁矿石还原提供充足的碳和CO,是还原剂的来源;三是焦炭在高炉内是起骨架作用，支撑着炉料，同时起着透气窗的作用，使煤气在高炉内可以均匀，阻力较小地运动;四是焦炭还对生铁起到渗碳作用，可以使生铁质量合格，实现生铁中的铁、碳平衡;五是焦炭在炉缸中有填充作用。

王维兴：我国炼铁技术现状及对焦炭质量的要求

巨型高炉对焦炭质量的要求还是比较苛刻.所以要适度控制4000m3以上容积高炉的建设，可缓解主焦煤的短缺，也可抑制进口煤的涨价 高炉炼铁对焦炭质量的要求 1、焦炭对高炉炼铁的作用： 炉料的骨架作用：支撑炉内料拄，提高炉料透气性； 提供冶炼能量：与氧气燃烧放热，占炼铁总热量58%； 铁矿石的还原剂：碳和碳与氧反应生成的CO； 对最初生成的铁进行渗碳，生铁中含炭量为2.2~6.0%; 填充炉缸作用：活跃炉缸，提高炉缸的空间系数，使高炉休风后易恢复炉况。

发达国家钢铁工业环保工作发展态势

在高温下有机物燃烧放热成为发电燃料，有毒物质分解成为元素形式，金属和无机物成为熔融状态而分离并得到再生利用日本提出了以“钢铁工业为可持续发展的文明社会作贡献”为主线，日本NKK之所以一直积极地致力于废物回收利用工作，是因为回收的废塑料能成为高炉里铁矿石的极好还原剂此外还有一个重要原因，就是高炉炼铁当中使用回收的废塑料能明显降低CO2排放量(达30%以上)能达到这样好的效果是因为入炉的废塑料的基本成分是碳氢化合物，而焦炭或煤的成分主要是碳。

炼铁系统节能的主要措施

我国球团厂建设中的几个问题

3） 带式机整体材质要求很高，目前在国内还难以解决，即使有，价格也十分的昂贵链篦机的最高耐温材质（比带式机低）在国内已能解决，价格也相对比较便宜 4 重视赤铁矿球团生产的难度 球团矿生产工艺参数的确定和铁矿石的种类、性质有密切的关系赤铁矿由于其主要成分为Fe2O3，在焙烧过程中不会发生氧化放热，同时其物理性质和磁铁矿也有很大的不同，因而在球团矿生产过程中其造球和焙烧的性能也有很大的区别。

我国重点大中型钢铁企业炼铁工序能耗呈上升态势

生矿配比<10%，对于焦比无大的影响提高熟料率的机理是要增加高炉内铁矿石的间接还原，因为间接还原是个放热反应，同时熟料可以大幅度提高高炉炼铁的各项技术经济指标 五是提高入炉料的强度和优化粒度组成 精料技术是高炉炼铁的基础入炉料强度提高，可减少在运输、贮存和冶炼过炉料柱的透气性，可以实现高炉顺行、高产、低耗。

2003年我国炉料结构质量指标情况

近年来，我国高炉炼铁提高了球团矿和块矿使用的比例全国有45座高炉使用块矿配比在10%以上，其中1000立方米容积以上高炉有19座海鑫1080立方米高炉配块矿27.2%为最高，宝钢4063立方米高炉配块矿达到20.7%现在，炼铁企业已不再追求高熟料比这个炼铁指标冶炼界认为，高炉炼铁使用熟料主要是提高入炉料的间接还原度，以降低炼铁能耗因为铁矿石直接还原是吸热反应，间接还原是放热反应。

我国高炉喷煤现状及供求趋势分析

　　（2）硫分硫在煤中是一种较为有害的元素，在燃烧中形成SO2和SO3两种有害物质，同时还会影响生铁和钢的质量随着铁水预处理技术的发展，高炉对硫负荷的要求可适当放宽，但一般应小于1% 　　（3）固定碳这是煤种选择的主要依据之一，对高炉而言，碳比氢价值高，因为含碳高的无烟煤分解吸热低于烟煤，而含氢高的烟煤其氢以碳氢化合物或水的形态进入高炉，分解吸收大量热量；在高炉风口前碳燃烧生成CO，当CO还原铁矿石中铁氧化物时是微放热过程，而氢还原铁氧化物时是吸热过程；再者高炉内氢的利用率比碳低，仅有一半左右。

HYL　Ⅲ海绵铁生产技术

而MIDREX工艺主要是天然气和竖炉炉顶气裂解制取还原气，还原气中氢含量相对较低，H2/CO为1.55，使MIDREX竖炉中还原气和铁矿石的反应是放热反应，还原气温度不能太高，为840℃ 4.3　操作压力高 　　HYLⅢ竖炉操作压力为0.55MPa，由于采用高压操作，竖炉炉顶和炉底均采用球阀密封为了实现全密封操作，炉顶和炉底均设有间歇式工作的压力仓。