先进低碳富氢冶金技术


先进低碳富氢冶金技术内容:

(1)开发富氢(或纯氢)气源供给、预热调质和喷吹技术。结合钢铁厂的布局环境特点,开发适合冶金过程工况使用特征的供氢系统、设计研制相应技术及装备, 实现混合气体的调温、调质和过程析碳控制,探索不同喷吹模式对富氢冶炼的调控规律。

(2)开发炉内富氢低碳冶炼过程顺行高效综合调控技术。系统、彻底地弄清高炉用氢对其内部冶炼过程的整体影响作用规律,并探明各种措施对高炉富氢低碳冶炼过程的调控效果和控制原理,构建起原创性的高炉富氢低碳冶炼的调控技术。

(3)开发炉顶煤气循环喷吹技术。高炉排出的炉顶荒煤气除尘、 分离去除氧化产物组分 CO2、H2O 和惰性组分 N2,构建多步分离脱除单元的解析及集成优化技术。

先进低碳富氢冶金技术成果:

(1)富氢低碳还原耦合调控技术。针对氢低温还原能力差的问题,系统研究外场对低温氢还原金属氧化物过程的影响作用规律,构建了低温等离子强化氢还原金属氧化 物反应的热力学和动力学基本理论,为强化氢低温还原能力提供了理论和技术基础;深入系统地研究了富氢混合气体还原铁精球团矿的反应物相转变规律、H2-CO 的反应耦合协同作用机制,为高炉富氢冶炼过程及工艺调控提供了基础。

(2)低碳氢冶金直接冶炼纯净钢冶金新技术。基于国内外尚未形成完整氢冶金理论体系和技术体系,亟待实现工业化稳定生产的应用,提出了低碳氢冶金直接冶炼纯净钢冶金新技术,开发以H2为还原剂,碳作为渗碳剂,冶炼可控制碳含量的铁水(或者钢水)技术。

(3)富氢还原铁矿石技术。完善氢冶金理论和技术体系,开发了从铁矿直接冶炼低碳铁水或钢水冶金新技术。不仅可以降低冶炼过程熔化渣的能耗,还可减少甚至零排放 CO2,实现源头的低能耗及低碳排放。团队前期已经与宝钢合作完成了科技部支撑项目“碳-氢装终还原工艺研究”,并完成了中试化试验研究,与传统高炉工艺相比,产生渣量减少 300kg/t 铁水。