一文讀懂！國際低碳冶金工藝技術最新進展

主要難點：在基于氫的煉鐵工藝研發(fā)中，主要難點包括流化床反應器的重新設計、氫氣加熱、還原過程中的粘結問題以及高金屬化率直接還原鐵的熔化和鋼水的生產等浦項通過改變礦石類型和改進還原過程，成功地解決了粘結問題此外，還研發(fā)了間接氣體加熱和直接氣體加熱等加熱方法，以控制還原過程中的溫度和避免粘結現(xiàn)象的發(fā)生 相關進展：浦項在基于氫的煉鐵工藝領域取得了顯著的進展通過實驗和試驗設施驗證了HyREX工藝的可行性和有效性。

產業(yè)動態(tài)

澳大利亞環(huán)境技術公司投資低碳研究 打造綠色本土鋼鐵行業(yè)

澳大利亞環(huán)境技術公司 Calix 將使用 100 萬美元的政府撥款來進行低碳研究，用氫氣代替天然氣生產綠色鋼鐵，該技術能夠在比傳統(tǒng)高爐低很多的溫度下煉鐵，使得綠色鋼鐵生產中的氫氣消耗最低它與多種鐵礦石類型兼容，如赤鐵礦，深受礦業(yè)巨頭力拓、必和必拓和 Fortescue 的青睞，占去年澳大利亞開采和出口的近 10 億噸鐵礦石的大部分該公司預計每年可生產 3萬噸鋼鐵，但選址還未確定

鋼廠動態(tài)

鋼鐵行業(yè)碳減排技術——直接還原煉鐵

直接還原煉鐵技術是什么？ 直接還原是指以氣體、液體或者非焦煤為能源與還原劑，在低于鐵礦石和氧化球團礦軟化溫度下進行還原得到固態(tài)金屬鐵的煉鐵工藝，其產品稱為直接還原鐵，可作為電爐煉鋼的優(yōu)質原料（簡稱DRI） 工藝原理：鐵礦石經過球團工序或者氧化熔融處理得到氧化球團，隨后依次進入氣基還原豎爐、電爐融化和精煉連續(xù)鑄軋分別轉化為直接還原鐵、鋼水和成品鋼材，其中在電爐和精煉連鑄連軋工序伴隨有廢鋼產生。

鋼材

Mysteel調研：廢鋼料型如下，SG判級如何？

一般各大鋼廠都會根據市場廢鋼價格來合理控制廢鋼加入的比例 其次，廢鋼鐵是載能和環(huán)保資源，廢鋼煉鋼比用鐵礦石煉鐵煉鋼可減少廢氣86%，廢水76%，廢渣97%每利用1噸廢鋼鐵可節(jié)約1.7噸鐵礦石，0.68噸焦碳和0.28噸石灰石因此國家也鼓勵使用廢鋼作為原料另外在產能上某些鋼廠由于煉鋼能力大于煉鐵能力，盡量多吃廢鋼少消耗鐵水，盡可能的擴大產能 最后，在煉鋼過程中加入廢鋼還能起到一定的冷卻作用，轉爐在吹煉過程中若過程溫度很高容易造成噴濺，對去磷不利，而加入廢鋼則可以使轉爐形成熱平衡，達到合格的終點溫度。

市場研究

我國煉鐵高爐關鍵部位耐火材料的發(fā)展現(xiàn)狀

各部位的溫度為：爐底一般為1 450～1 500℃，爐缸部位特別是風口區(qū)為1 700～2 000℃，爐腹、爐腰區(qū)域為1 400～1 600℃，爐身上部為600～800℃ 高爐煉鐵示意圖如圖2所示高爐生產時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑（石灰石），從位于高爐下部沿爐周的風口吹入經預熱的空氣在高溫下，焦炭（有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料）同鼓入空氣中的氧燃燒生成一氧化碳和氫氣，在爐內上升過程中將鐵礦石還原成鐵。

冶煉技術

2021年鋼協(xié)會員單位能源消耗評述

高爐煉鐵所需的熱量有78%來自碳素燃燒，有19%由熱風提供，3%是爐料化學熱所以，燃料比的變化對工序能耗的影響起決定性的作用，熱風溫度的高低對能耗也有較大影響 目前，我國高爐煉鐵指標中與國際先進水平相比，差距最大的地方是熱風溫度偏低，差80℃~100℃；其次是高爐入爐鐵礦石品位偏低、煉鐵爐料質量偏低等煉鐵企業(yè)應盡快扭轉這種局面，促進高爐工序節(jié)能減排 轉爐工序能耗在降低。

鋼材

我國首次完成高爐噴吹純氫冶煉技術開發(fā)試驗

“氫與傳統(tǒng)煉鐵過程的耦合是此次項目試驗中的關鍵難題之一”上海大學材料學院教授張玉文介紹說，氫氣和鐵礦石發(fā)生氧化還原反應吸熱，會造成高爐溫度下降怎樣最大程度使用氫氣，還保障爐溫是技術難點為此，技術團隊在試驗中采用富氧噴氫、裝料調控等手段解決了高爐富氫與傳統(tǒng)煉鐵過程的耦合協(xié)調問題 張玉文教授表示，這次試驗還突破了大規(guī)模氫氣供應和氫氣安全使用難題，要進行半工業(yè)化或工業(yè)化規(guī)模的純氫冶金試驗，大規(guī)模的氫源是基礎，但大規(guī)模使用氫，存在生產安全隱患。

行業(yè)要聞

我國首次完成高爐噴吹純氫冶煉技術開發(fā)試驗

”上海大學材料學院教授張玉文說，氫氣參與冶金過程，產物是綠色無污染的水，這是大幅降低碳排放的重要途徑，也是冶金過程綠色低碳化的關鍵革新性技術 2019年，上海大學與興國公司達成“產學研用”戰(zhàn)略合作協(xié)議，共建“高端特殊（球墨）鑄鋼產品研發(fā)中心”和“低碳技術研發(fā)中心”研發(fā)團隊充分借鑒交通運輸行業(yè) 氫能源汽車生產經驗，并經過多輪調整、優(yōu)化，設計出滿足冶金行業(yè)的全套生產流程研發(fā)中心采用富氧噴氫、裝料調控等手段，成功解決了高爐富氫與傳統(tǒng)煉鐵過程的耦合協(xié)調問題，保證爐內氫氣和鐵礦石發(fā)生氧化還原反應（吸熱降溫）時，爐內溫度依然能達到冶金需求。

技術突破

我國首次完成高爐噴吹純氫冶煉技術開發(fā)試驗

”上海大學材料學院教授張玉文說，氫氣參與冶金過程，產物是綠色無污染的水，這是大幅降低碳排放的重要途徑，也是冶金過程綠色低碳化的關鍵革新性技術 2019年，上海大學與興國公司達成“產學研用”戰(zhàn)略合作協(xié)議，共建“高端特殊（球墨）鑄鋼產品研發(fā)中心”和“低碳技術研發(fā)中心”研發(fā)團隊充分借鑒交通運輸行業(yè) 氫能源汽車生產經驗，并經過多輪調整、優(yōu)化，設計出滿足冶金行業(yè)的全套生產流程研發(fā)中心采用富氧噴氫、裝料調控等手段，成功解決了高爐富氫與傳統(tǒng)煉鐵過程的耦合協(xié)調問題，保證爐內氫氣和鐵礦石發(fā)生氧化還原反應（吸熱降溫）時，爐內溫度依然能達到冶金需求。

冶金鋼鐵

我國首次完成高爐噴吹純氫冶煉技術開發(fā)試驗

”上海大學材料學院教授張玉文說，氫氣參與冶金過程，產物是綠色無污染的水，這是大幅降低碳排放的重要途徑，也是冶金過程綠色低碳化的關鍵革新性技術 2019年，上海大學與興國公司達成“產學研用”戰(zhàn)略合作協(xié)議，共建“高端特殊（球墨）鑄鋼產品研發(fā)中心”和“低碳技術研發(fā)中心”研發(fā)團隊充分借鑒交通運輸行業(yè)氫能源汽車生產經驗，并經過多輪調整、優(yōu)化，設計出滿足冶金行業(yè)的全套生產流程研發(fā)中心采用富氧噴氫、裝料調控等手段，成功解決了高爐富氫與傳統(tǒng)煉鐵過程的耦合協(xié)調問題，保證爐內氫氣和鐵礦石發(fā)生氧化還原反應（吸熱降溫）時，爐內溫度依然能達到冶金需求。

行業(yè)要聞

電爐煉鋼的特點與步驟

電弧是“點”熱源，爐內溫度分布不均勻，熔池平靜時，各部分鋼水溫度相差較大碳質電極的存在會使鋼液增碳，給冶煉低碳鋼帶來困難 廢鋼鐵是一種載能資源，用廢鋼鐵煉鋼可以節(jié)約大量能源在大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，從采礦、選礦、燒結、焦化、煉鐵到煉鋼、軋鋼，能源消耗和污染排放主要集中在煉鋼工序之前研究表明，用廢鋼直接煉鋼和用礦石煉鐵后再煉鋼相比，可節(jié)約能源60%，節(jié)水40% 廢鋼鐵是一種環(huán)保資源，用廢鋼直接煉鋼和用礦石煉鐵后再煉鋼相比，可減少廢氣86%、廢水76%和廢渣97%，有利于清潔生產和排廢減量化。

冶煉技術

高爐改造、智慧制造，中國鋼鐵業(yè)正進行全球最嚴超低排放工程

如果達到50%的富氧量，可以減排10%左右的二氧化碳 經過五六個月的連續(xù)奔忙，他們終于實現(xiàn)了第一階段的目標，富氧達到百分之三十五，爐內溫度正常，試驗高爐整體運行平穩(wěn) 在整個鋼鐵行業(yè)，低碳冶煉已經成為了這個春天的一股風潮，在距離烏魯木齊3900公里的上海寶山區(qū)寶山鋼鐵股份有限公司，一群研究員正忙著對燒結設備進行調試，為今天的燒結試驗做好準備 由于鐵礦石品類不一，為了能提高煉鐵效率，在傳統(tǒng)高爐進行煉鐵之前，都需要對鐵礦石進行燒結處理，從而為高爐提供更好的原料。

鋼材