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项目背景： 在第75届联合国大会期间，中国政府提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的目标，钢铁行业作为碳排放大户，推行低碳绿色是未来发展趋势。 为了推动炼铁工艺低碳绿色化发展，2015年首钢在京唐公司二期工程时规划：在原炼铁工艺系统基础上新建一座5500m3超大型高炉和两条504m2大型带式焙烧机球团生产线，形成“3台504m2带焙机+2台500m2烧结机+3座5500m3高炉”炼铁工艺流程配置和以球团矿为主的炉料结构，利用球团矿的高品质及工艺低能耗、低污染物排放优势，大幅度降低炼铁系统的二氧化碳和污染物排放。“十三五”期间，国家设立了重点研发计划《钢铁流程绿色化关键技术》（2017YFB0304302）项目，京唐二期超大型高炉高比例球团冶炼技术是钢铁企业低碳绿色化发展的示范工程之一。 主要创新点： 1）开发了低碳清洁冶炼炉料结构及工艺流程配置。确定了“35%熔剂性球+20%酸性球+40%烧结矿+5%块矿”的基础炉料结构，创新地配置了“3台504m2带焙机+2台500m2烧结机+3座5500m3高炉”的炼铁工艺装备。 2）建立了高比例球团低碳高效冶炼技术体系。开发出与高比例球团冶炼相匹配的合理布料及煤气流分布控制技术，建立了以“中心焦+水平料面”、高富氧、高顶压、高风温、湿分控制为特点的超大型高炉高比例球团矿冶炼技术体系。 3）开发出适宜高比例球团冶炼的高炉装备。设计了适用于高比例球团冶炼的并罐布料装置、炉身角度及合适的高径比，有效解决了高比例球团冶炼时布料偏析、炉料膨胀等难题，为超大型高炉高比例球团稳定冶炼创造了有利条件。 4）自主集成了低碳清洁炼铁成套装备及工艺技术。开发了全球最大跨度的单拱料场封闭技术、高炉炉顶煤气全量回收系统、烧结烟气循环工艺、烧结球团烟气半干法+SCR脱硫脱硝技术，实现了京唐炼铁系统的清洁生产。 推广应用成果： 本项目由中国金属学会组织专家进行了评价，一致认为项目技术水平达到国际领先。本项目获得授权发明专利9项，发表论文5篇。本项目技术在首钢京唐公司3座5500m3高炉全面应用，3座超大型高炉球团矿比例达到55%，其中3号高炉实现球团矿比例59%，利用系数2.4t/（m3·d）、渣比218kg/t、燃料比475kg/t，项目年经济效益1.5亿元。项目实施后京唐公司每年CO2减排226万吨（～10%），颗粒物、NOx、SO2等污染物减排2300吨（～24%）。 本项目对钢铁工业低碳清洁发展具有引领示范作用，具有很好的推广应用前景。 项目获奖情况：2021年冶金科学技术奖一等奖； 完成单位：首钢集团、首钢京唐钢铁联合有限责任公司、北京科技大学、北京首钢国际工程技术有限公司； 完成人：赵民革、刘国友、张福明、王凯、徐萌、陈建、张卫东、安钢、张建良、青格勒吉日格乐等。 |
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