李宏(石灰石造渣炼钢研究进展).pptVIP

石灰石造渣炼钢

研究进展北京科技大学李宏石灰石造渣炼钢方法受到广泛关注研究开发的目的：⑴减少能量浪费和温室气体CO2的过度排放；⑵减少炼钢能耗降低生产成本。国内钢铁界的反应：对这一方法降低生产成本的关注大于减排温室气体CO2的关注。对此方法的认可情况：一部分企业在使用这一方法，并获得了经济效益，但效益差别很大。有一些企业试用没有产生效益，因此不被认可。估计全国约有几十家企业在使用这方法。石灰石造渣炼钢方法受到广泛关注去年3月在ISIJ会议上报告后，日本学者们感叹，为什么50多年前没有人说这件事情？著名教授水渡英昭先生说，确信这是近年来少见的革新性的炼钢技术。鲁汶大学郭木星教授在欧洲推广，一些钢铁公司测算效益不好。近年来，国内国外已经发表了20余篇文章，本课题组之外有10篇左右。石灰石造渣炼钢方法受到广泛关注从方法论上讲，石灰石造渣炼钢是先进的，不见效益的主要原因应该在于企业的不同管理方法和操作水平，还有市场定价问题。如果能调整生产管理得到效益而采用这种方法生产，将有利于减排温室气体，于全人类有利。一些基本的理论问题，已经在去年重庆“生产技术”会议上进行了论述。关于石灰石造渣炼钢方法的先进性，从与过去方法的简单对比可见一斑。石灰造渣法与石灰石造渣法多年研究已经确认了几个基本概念石灰石可以直接用于造渣炼钢，而不必烧成石灰。操作得当可快速形成高碱度、高氧化性、低温熔渣，有利于脱磷。用石灰石造渣与用石灰造渣，需要注意的只是热量是否充足，而与是否生烧无关。炼钢过程中直接加入具有氧化性的石灰石造渣，更符合炼钢原理强制供氧的要求。多年研究已经确认了几个基本概念石灰石煅烧是一个由表及里的过程，当石块中心烧成石灰时，表面已经过烧，降温后入转炉还要再次煅烧，因此转炉外生产石灰在造渣时体现不出最高的活性。石灰石造渣炼钢，除利用了CaO之外，还可以利用其中的一部分氧资源并生成能源CO。石灰石在铁水面上分解产生CO2对铁水供氧，是一种“最软”的供氧方式，有利于化渣。加入石灰石与加入废钢和烧结矿的矛盾1.需要尽量多熔化废钢所以不应该使用石灰石造渣。---多量的废钢可用电炉熔化，这是世界趋势，没有必要非加入转炉而要煅烧石灰浪费能量、造成污染。2.加入烧结矿耗热与石灰石基本相等，不经高炉就得到了铁，效益更大。---问题复杂需结合企业实际讨论。加入1吨烧结矿，转炉内要多0.5吨渣，要增加能耗铁耗石灰消耗，且占用转炉炉容影响操作。再加上烧石灰的能量浪费和污染，是否合适需斟酌。追求“金属收得率”不真实。研究开发的历程2002年，北京科技大学冶金学院成立生态系，到生态系工作，跟随曲英老师研究“生态冶金与循环经济”问题，开始考虑冶金过程间链上的资源能源过量消耗。2003年，接触到了日本的“用炼钢渣作为营养源增殖海藻固定CO2”的研究资料。2004年～2007年，对日本的研究结果进行验证，并研究在工业过程中用植物固定CO2的可能性。研究开发的历程2006年，开始研究“石灰煅烧--转炉炼钢”过程中的能量浪费，设想提出“石灰石造渣炼钢方法”。2008年夏天，曲英老师建议申请专利，为此进行了更严谨的推理和计算，并进行了一些实验。2009年，确认这种考虑正确，提出发明专利申请。2010年，在石钢成功地进行了工业试验，证明石灰石造渣炼钢可行，开始在国内推广。2011年1月，获国家知识产权局专利授权。石灰石造渣炼钢实践已得到的结果能减少或消除石灰粉尘污染，减少除尘灰量发现[Si]有挥发现象，可减少CaO加入量～30%，因此减少渣量处理～30%，减少铁损和能耗、灰耗化渣快，脱磷好石灰石分解的CO2约有45%能够参与铁水反应（CO/CO2平衡？），减少供氧量约4%，缩短吹氧时间在煤气回收期内加入石灰石可增收CO，增收量与操作和回收煤气的浓度标准有关冷铁料加入量比石灰造渣法约减少5%左右理论研究结果CaO和CaCO3差热分析实验理论研究结果石灰变质对炉内吸热量的影响理论研究结果CaO和CaCO3分别与Fe2O3混合的差热分析实验理论研究结果Fe2O3、SiO2对CaCO3的分解温度的影响理论研究结果CaCO3与CaO化渣能力比较理论研究结果石灰石分解的恒温静态模拟理论研究结果不规则块状石灰石的急剧受热分解理论研究结果吹炼前期CaCO3分解理论研究结果石灰石在不同条件下分解的热力学条件对比理论研究结果CO2与铁水中各元素的反应理论研究结果用石灰石代替石灰造渣炼钢节能减排效果分析理论研究结果采用石灰石造渣炼钢铁水中硅挥发的理论分析理论研究结果采用石灰石造渣炼钢铁水中硅挥发的理论分析理论研究结果采用石灰石造渣