氢基直接还原炼铁工艺的创新与实践

作     者：张建良 巨世峰 刘征建 范晋峰 李克江 白明光 杨天钧 季爱兵 ZHANG Jianliang;JU Shifeng;LIU Zhengjian;FAN Jinfeng;LI kejiang;BAI Mingguang;YANG Tianjun;JI Aibing

作者机构：北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 山西中晋冶金科技有限公司山西晋中030600 

出 版 物：《钢铁》 (Iron and Steel)

年 卷 期：2023年第58卷第8期

页      面：25-31页

核心收录：

学科分类：080602[工学-钢铁冶金] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51974019,51804025) 国家重点研发计划资助项目(2017YFB0304300,2017YFB030430) 

主　　题：CSDRI 氢基直接还原 技术创新 生产指标 低碳高效 

摘      要：氢能是21世纪最具有发展前景的清洁能源,对富氢能源的应用也是目前中国能源结构重要的发展方向之一。在“碳中和的大背景下,中国的钢铁行业构建了“富氢减碳的钢铁用能新体系,该体系已然成为当今行业的重要趋势。中国山西直接还原炼铁工艺(China Shanxi Direct Reduction Iron, CSDRI)以伊朗气基还原炼铁技术PERED工艺为基础,历时十余年(2010年立项,2020年12月建成试运行),开发了具有完全知识产权的集成技术。该工艺以氧化球团为原料,以焦炉煤气为气源,生产过程完全不使用焦炭、煤炭和烧结矿,从源头减少碳素使用,有效降低污染物的产生。与传统高炉炼铁流程相比,生产成本具有一定优势,碳排放量得到显著降低,且工厂布局紧凑,用地得到大幅节约。该工艺对焦炉煤气有效利用,促进了焦化行业和炼铁行业的有机结合。详细介绍氢基直接还原炼铁工艺原理以及工厂运行情况,系统总结了CSDRI技术研发过程中的关键技术创新,论述了该工艺的系统组成和关键设备,梳理了其直接还原铁产品的生产指标。CSDRI工艺具有绿色低碳高效的特点,为中国氢基还原炼铁技术的发展提供了重要的指导方向,为中国钢铁行业转型升级、产品结构调整、提高钢铁品质探索出了一条新的路径。