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烧结料面燃料分加耦合低温点火碳减排新技术

中国冶金 2024年第10期 91-98页

作者：赵改革喻维纲郑浩翔汤乐云范晓慧方天任甘敏中南大学资源加工与生物工程学院湖南华菱湘潭钢铁有限公司

为降低烧结过程的能源消耗和碳排放，提出一种烧结料面燃料分加耦合低温点火的新技术。通过在烧结料层表面分加占总燃料量5%～7%的燃料，并利用耙料器和平料板等设备使燃料均匀分布于表层，能在保证点火效果的前提下大幅降低点火温度，... 详细信息

为降低烧结过程的能源消耗和碳排放，提出一种烧结料面燃料分加耦合低温点火的新技术。通过在烧结料层表面分加占总燃料量5%～7%的燃料，并利用耙料器和平料板等设备使燃料均匀分布于表层，能在保证点火效果的前提下大幅降低点火温度，从而减少固体燃料和点火煤气的消耗。本技术在湘钢烧结厂获得工业应用，实践结果表明，采用低温点火技术后，3台烧结机点火温度下降16%～27%、煤气流量下降640～1 900 km3/h,烧结矿的点火能耗下降0.007～0.038 GJ/t,同时转鼓强度保持原有水平，吨矿固体燃耗有所降低，烟气中SO2和NOx含量明显下降。新技术的应用取得良好的节能减碳效果。

关键词：低碳烧结低温点火燃料分加污染物减排工业应用

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循环母液配料烧结处理赤泥提取氧化铝研究

轻金属 2024年第8期 1-4,22页

作者：周庆华廖鹏李海东王福平潘晓林国家电投集团铝电投资有限公司宁夏银川750004 国家电投集团山西铝业有限公司山西忻州034100 东北大学冶金学院辽宁沈阳110819

为解决碱石灰烧结法处理赤泥碳排放量高、生产成本高等问题,提出了以循环母液配料烧结处理赤泥提取氧化铝的创新工艺,系统研究了不同循环母液和纯碱配比对熟料烧结性能、浸出性能和浸出料浆沉降性能的影响,结果表明:以循环母液作为碱源... 详细信息

为解决碱石灰烧结法处理赤泥碳排放量高、生产成本高等问题,提出了以循环母液配料烧结处理赤泥提取氧化铝的创新工艺,系统研究了不同循环母液和纯碱配比对熟料烧结性能、浸出性能和浸出料浆沉降性能的影响,结果表明:以循环母液作为碱源配料烧结熟料主要物相组成为Na_(2)O·Al_(2)O_(3)、2CaO·SiO_(2)、2CaO·Fe_(2)O_(3)和CaO·TiO_(2);提高循环母液的配比可提高Al_(2)O_(3)和Na_(2)O的浸出率;同时以循环母液为碱源配料使Fe_(2)O_(3)转化为2CaO·Fe_(2)O_(3),从而改善了浸出料浆沉降性能。在以循环母液为碱源的条件下,熟料烧结过程二氧化碳排放量大幅度降低,熟料Al_(2)O_(3)和Na_(2)O实际浸出率达到89%和96%以上,浸出料浆沉降速率可达10.55 m/h,泥层压缩率可达76%。

关键词：赤泥低碳烧结氧化铝浸出沉降

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烧结料层表面分加燃料的减污降碳新工艺研究及工业应用

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烧结料层表面分加燃料的减污降碳新工艺研究及工业应用

第十二届中国金属学会青年学术年会暨首届〝碳中和〞冶金青年科学家沙龙

作者：赵改革甘敏喻维纲汤乐云郑浩翔何二喜范晓慧邹凡球罗文平季志云湖南华菱湘潭钢铁有限公司中南大学资源加工与生物工程学院

烧结工序为高炉提供优质炉料,是长流程炼钢的关键环节。烧结以焦炭作为主要热源,工序能耗占钢铁生产流程总能耗的10～15%,产生COx、NOx、SO等大量烟气污染物。同时烧结存在上下部料层热量差异大,上部热量少,成矿条件差致使返矿率高,烧... 详细信息

烧结工序为高炉提供优质炉料,是长流程炼钢的关键环节。烧结以焦炭作为主要热源,工序能耗占钢铁生产流程总能耗的10～15%,产生COx、NOx、SO等大量烟气污染物。同时烧结存在上下部料层热量差异大,上部热量少,成矿条件差致使返矿率高,烧结吨矿固体能耗居高不下。为了达到钢铁行业减污降碳的目标,开发均热低碳烧结新工艺,对烧结工序实现绿色低排具有重要的意义。本研究团队开发了烧结料层表面分加燃料的减污降碳新工艺,该工艺是将占总配料量少量的固体燃料用作料面分加的燃料,而大部分的燃料与铁矿、熔剂混匀制粒,随皮带进入烧结混匀料仓在多辊布料器的作用下向台车布料,在混合料进入点火炉前,利用一种新型燃料布料装置,将分加燃料均匀布在烧结料层0～60mm深度范围内,随后以较低的点火温度进行点火烧结。通过烧结杯实验,本团队系统的研究了分加燃料量、分加燃料粒度、点火温度、降碳比例对烧结过程、烧结指标的影响,并在适宜工艺参数下研究了污染物排放的变化。主要结论如下:（1）相较于基准条件,分加燃料后烧结各项指标均有不同程度的提升,其中较为明显的是烧结成品率和烧结矿转鼓强度,随燃料分加量提高产生先升高后降低的趋势,而烧结速度则随燃料分加量提高呈现下降趋势,分加量过低,上层补热效果不明显,分加量过高,中下层烧结热量不足,影响烧结正常进行,分加量5～9%为宜,分加深度为40～60mm。（2）分加焦粉的粒度太细对烧结指标产生不利影响,细粒级焦粉燃烧较快,热量释放集中,上部料层散热较快,使得高温保持时间较短,同时分加后下部料层含炭量下降,导致烧结整体热量下降,因此选择含有一定-3mm和3～8mm粒级的焦粉作为分加燃料效果较好,若分加燃料中细粒级占比较高,需考虑采取调控制粒的手段,保证细粒级焦粉较多的包裹在生料小球内部以适当减缓其燃烧放热的速度。（3）在适宜的燃料表面分加制度下,分加区域内的实际含炭量达8%左右,使得烧结点火可以在较低的温度下顺利进行,试验表明,在点火时间一定的前提下,分加后点火温度可从1100℃降低至900℃左右,所得的烧结矿指标仍略优于基准条件,继续降低点火温度会使点火强度明显下降,上部烧结矿成品率和转鼓强度指标迅速恶化。（4）在烧结杯试验中,采取适宜的表面燃料分加制度并降低点火温度150℃～200℃后,减少原料总碳量的6.5～7%,得到的烧结指标仍与基准相当,折算吨矿固体燃耗下降5.5kg,烧结烟气测量结果显示CO2排放量下降7.3%,NOx排放量下降11.2%;此条件下对烧结料层进行测温,结果显示相较于基准,100mm处最高温度提高了89℃,100mm处与700mm处的温差由103℃下降至35℃,实现了上下部料层的均热。该工艺在某钢铁企业360m烧结机上进行工业试验,在烧结料层表面分加6%的焦粉,并将点火温度由原来的1156℃降低至924℃,下降幅度达19%,同时降低原料中的焦粉配比5%,整个试验期点火煤气用量下降约40%,吨矿固体燃耗下降约2～3kg,烧结工艺参数、烧结矿各项指标保持稳定,烟气中SO含量下降10.6%,NOx含量下降12.1%,产生了较大的经济效益和社会效益。

关键词：燃料表面分加低温点火低碳烧结烟气减排工艺技术

来源： cnki会议评论

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分层供热富氢烧结关键技术探索与研究

钢铁 2021年第12期56卷 134-141页

作者：叶恒棣周浩宇王业峰李谦卢兴福刘前国家烧结球团装备系统工程技术研究中心湖南长沙410205 中冶长天国际工程有限责任公司湖南长沙410205

中国提出2030年碳达峰、2060年碳中和的"双碳"战略以缓解温室效应带来的环境问题。钢铁是仅次于火电的国内第二碳排放大户,作为钢铁行业中的核心环节,烧结工序的碳减排已是必然趋势。常规烧结工艺中,料层中固体颗粒燃料难准确满足"自蓄... 详细信息

中国提出2030年碳达峰、2060年碳中和的"双碳"战略以缓解温室效应带来的环境问题。钢铁是仅次于火电的国内第二碳排放大户,作为钢铁行业中的核心环节,烧结工序的碳减排已是必然趋势。常规烧结工艺中,料层中固体颗粒燃料难准确满足"自蓄热效应"要求的"上多下少"的分布要求,导致料层内部供热不均、成矿质量差、能效低下,且易出现微观局部还原性气氛,对烧结成矿和烟气中CO增多造成负面影响,制约了烧结节能减碳水平的提升。对此,作者研究了燃料形态、燃料分布对烧结的影响规律,提出了"分层供热富氢烧结"理念,阐述了厚料层烧结条件下料层上、中、下各层不同的气固组合供热方法,即顶层依靠富氧点火耦合固体燃料供热、上中层依靠富氢燃气喷加耦合固体燃料供热,下层依靠水蒸气喷加耦合固体燃料供热,同时探明了对应该方法的分层供热低碳烧结机理,详细阐述了富氧点火耦合固体燃料顶层供热、富氢燃气喷加耦合固体燃料中上层供热、水蒸气喷加耦合固体燃料下层供热等关键技术及其技术效果,并对应用上述技术可能出现的烧结过湿层恶化问题提出了解决办法。通过这些技术的集成应用,可以大幅降低烧结工序能耗,减少烧结工序碳消耗、碳排放及其他污染物排放,并改善烧结矿质量。

关键词：低碳烧结分层供热富氢燃料蒸汽强力混合

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