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低碳时代的炼钢工艺—电弧炉短流程炼钢
钢铁行业作为能源消耗高密集型行业,是制造业31个门类中碳排放量最大行业,钢铁行业加快研究低碳路径势在必行。
数据显示,中国钢铁行业碳排放量占中国碳排放总量的15%左右。2021年2月9日,中国钢铁工业协会发布了《钢铁担当,开启低碳新征程——推进钢铁行业低碳行动倡议书》,钢铁行业将面临从碳排放强度的“相对约束”到碳排放总量的“绝对约束”,要加快研究钢铁行业碳达峰、碳中和行动方案。
我国钢铁工业90%靠长流程,也就是以铁矿石加焦炭、石灰石进入高炉,炼出铁水,进入转炉炼成钢水,再经过连铸浇成钢坯,连轧成材。而长流程炼钢无论是碳排放还是能耗都非常高。其中,炼铁环节使用的主要燃料——煤炭是该工艺过程中二氧化碳排放的主要来源。相比之下,电弧炉短流程炼钢工艺以回收的废钢作为主要原料,以电力为能源介质,利用电弧热效应,将废钢融化为钢水,实现了“以电代煤”,具有良好的降碳效应。
“近零碳排放”电弧炉短流程炼钢工艺,采用的是绿色清洁能源冶炼低碳或微碳原辅材料,通过“非涉碳”冶炼技术生产钢坯,从而实现炼钢过程二氧化碳的近零排放。与原本的长流程相比,短流程炼钢不仅变废钢材为“宝”,还节省了原本长流程炼钢必须的焦化、烧结、高炉等高排放生产环节,每再利用一吨废旧钢材相当于减排1.6吨二氧化碳。与此同时在同等的生产规模下,短流程炼钢可以有效降低75%以上的污染物排放。除此以外,废钢材的回收再利用也积极响应了国家倡导的“绿色可持续”新发展理念。
目前,河钢集团经开始建设使用电弧炉短流程炼钢工艺进行钢铁制造。相较传统的“高炉-转炉”流程,可以减少40-60%的二氧化碳排放量。同时充分回收利用传统“高炉-转炉”流程中富余的煤气和蒸汽等资源,利用余能余热发电,大大提高能源综合利用水平,间接节省因发电需求产生的二氧化碳排放。
未来,我们不仅仅满足于“短流程”替代“长流程”,还应该在炼铁-炼钢、炼钢-连铸、连铸-轧钢等钢铁生产的各个环节都继续进行低碳节能的创新开发,在设计上追求物质流、能量流和排放流最小化;再生产中追求碳排放最低甚至零碳排放。
中国科协科普部
新华网
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西安泽邦电炉有限公司炼钢电弧炉、钢包精炼炉、铁合金精炼炉、VD炉/VOD炉、矿热炉、感应炉、钎焊炉及电渣炉等冶金炼钢成套设备、设计、制造、安装和调试为主,涵盖其它冶金设备的设计制造、改造升级及工艺技术服务,是一家为国内外钢铁行业提供炼钢成套设备以及承接“交钥匙”工程(EPC)的技术型企业。公司的客户遍布全国、远销国外,从大型钢铁厂到设计院, 例如日本 JSPC设计院、中冶华天、中冶京城、中冶赛迪、中冶南方、北京明诚、马钢设计院;为现代钢铁公司(300吨LF)、伊朗纳坦兹钢铁公司(75吨EAF和80吨LF)和越南Vietnam TNC钢铁公司(40吨EAF)提供了成套炼钢设备,与之形成了良好的合作关系。我们真诚期待着与您的合作! 让我们在合作中携手共进!
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