2021年12月23日,宝钢湛江钢铁全氢零碳绿色示范工厂作为宝武首个“公司日”重大项目的推广仪式之一,为百万吨氢基立炉项目奠基。
该项目将建成国内首套独立一体化万吨级竖炉,也是首套竖炉直接加减氢生产,可提升中国宝其碳排放竞争力,对于所有后续自主整合和开发的氢冶炼技术积累经验,并形成集团拥有自己知识产权的冶金技术,对未来低碳绿色低碳发展具有重要意义。
我国的氢冶金技术已经取得了一定的进展。宝钢、和钢、辽阳华新等均在筹建氢冶金气基竖炉生产线或示范项目。然而,限制气基竖炉直接还原技术发展的主要原因是自然资源水平上油气资源的缺乏。
东北大学在结合我国资源能源供应的基础上,突破了氢基气竖炉直接还原技术、氢冶金超纯熔炼技术,在氢-氢还原-电炉熔炼工艺一体化的条件下,全部研制气基竖炉直接还原设备、还原气加热设备,研制出多项开创性成果,取得了创新和技术进步:
(1)高品位铁精矿制备技术。基于河北、山西、吉林、辽宁、山东、湖北、安徽等国内磁铁矿资源(>30亿吨),成功开发高品位铁精矿(TFe>70.5 %、SiO2>2.0%)制备技术和设备,建成了年产10万吨高品位铁精矿示范线,吨高纯铁精矿生产成本仅为50~60元。
(2)氢冶金气基竖炉专用氧化球团制备技术。通过国内多地高品位铁精矿的氧化焙烧试验系统研究,制备的氧化球团TFe≥66%、抗压强度≥2000N、耐磨性指数≤15%、还原膨胀指数≤15%,性能指标完全满足氢冶金气基竖炉要求。
(3)气基竖炉直接还原关键技术。研究了不同氢碳比、温度、气氛等工艺条件对直接还原的影响,揭示了氢冶金条件下竖炉内多场耦合作用机制,形成氢冶金气基竖炉直接还原理论与技术。还原产品为面向高端金属材料制造的洁净钢基料,产品指标达到TFe≥92%、P≤0.09%、S≤0.003%的先进水平。
(4)煤制气-富氢竖炉示范工程设计。在辽宁省和辽阳市相关部门的支持下,筹建富氢竖炉-电炉短流程示范工程,已完成整体工艺系统和工程设计,自主设计开发了加热炉、气基竖炉核心装置,形成了总体工程方案一套、核心设备图纸两套,并申请授权多项国家发明专利。氢冶金直接还原短流程CO2、SO2、NOx、烟粉尘比高炉-转炉长流程分别约减排50%、30%、70%、80%以上。
相关推荐: