歐(ou)盟是繼中國(guo)之后(hou)(hou)的(de)世界第二大鋼(gang)鐵生產(chan)(chan)國(guo)，2012年(nian)粗鋼(gang)總產(chan)(chan)量(liang)(liang)為1.69億(yi)噸，主要產(chan)(chan)鋼(gang)國(guo)家是德國(guo)、意大利、法國(guo)、西班牙和英國(guo)。在過去29年(nian)里(li)，歐(ou)盟的(de)轉爐(lu)鋼(gang)比例幾(ji)乎(hu)相同，為56%~58%，電(dian)爐(lu)完(wan)全取代了落后(hou)(hou)的(de)平爐(lu)。在德國(guo)，高爐(lu)-轉爐(lu)流(liu)程的(de)鋼(gang)產(chan)(chan)量(liang)(liang)占65.3%，使用廢鋼(gang)的(de)電(dian)爐(lu)鋼(gang)產(chan)(chan)量(liang)(liang)占34.7%，連鑄(zhu)比約為97%。

歐(ou)盟(meng)鋼鐵工業加強污(wu)染物(wu)排(pai)放(fang)控制(zhi)既得益于政府法律法規的(de)(de)約束，同時也與其解(jie)決環(huan)保技術難(nan)題相結(jie)合。2002年，德國(guo)采用(yong)了(le)“大(da)氣質量(liang)控制(zhi)技術規范(TALuft)”所設定的(de)(de)高排(pai)放(fang)標(biao)準(zhun)。這(zhe)一(yi)標(biao)準(zhun)是歐(ou)盟(meng)其他國(guo)家部分排(pai)放(fang)水平的(de)(de)升(sheng)級，對(dui)CO2的(de)(de)減排(pai)起到(dao)了(le)推動作(zuo)用(yong)。如今，歐(ou)盟(meng)從各個方面(mian)開展了(le)CO2的(de)(de)減排(pai)工作(zuo)，并取得了(le)顯著成效。

燒結廠注重除塵技術的應用

電(dian)極靜電(dian)除(chu)塵(chen)。對(dui)燒(shao)(shao)(shao)結廠廢氣(qi)(qi)排放(fang)(fang)的(de)嚴(yan)格限(xian)制，使歐盟的(de)鋼鐵企業采(cai)用多種技術(shu)解決廢氣(qi)(qi)排放(fang)(fang)的(de)問題(ti)。活性炭吸(xi)附工藝(yi)、移動(dong)電(dian)除(chu)塵(chen)、廢氣(qi)(qi)干法(fa)凈(jing)化和煙氣(qi)(qi)循(xun)環(huan)等(deng)技術(shu)在生(sheng)產中(zhong)(zhong)得到(dao)應用。燒(shao)(shao)(shao)結廢氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的(de)粉(fen)塵(chen)有一定的(de)電(dian)阻，不能采(cai)用傳(chuan)統的(de)靜電(dian)除(chu)塵(chen)方法(fa)使之沉積(ji)，脈沖極板不能完全地(di)將黏性很強的(de)粉(fen)塵(chen)清掃掉。黏附在極板上的(de)粉(fen)塵(chen)層有絕(jue)緣(yuan)作(zuo)用，原(yuan)地(di)反噴會(hui)導致二次排放(fang)(fang)，使下(xia)落(luo)的(de)粉(fen)塵(chen)被氣(qi)(qi)流帶走(zou)。而使用移動(dong)式極板，粉(fen)塵(chen)可以被旋轉(zhuan)鋼絲(si)刷清掃干凈(jing)，就能避免(mian)受到(dao)反吹的(de)不良影(ying)響，對(dui)燒(shao)(shao)(shao)結廢氣(qi)(qi)更好地(di)除(chu)塵(chen)。這項移動(dong)電(dian)極靜電(dian)除(chu)塵(chen)(MEEP)技術(shu)設備安(an)裝在安(an)賽樂(le)米(mi)塔(ta)爾艾森許騰斯塔(ta)特廠(Eismhttcllstadt)的(de)燒(shao)(shao)(shao)結機上，取代了原(yuan)來(lai)的(de)傳(chuan)統電(dian)除(chu)塵(chen)設備。

吸附(fu)劑(ji)與(yu)(yu)布(bu)(bu)袋(dai)(dai)設(she)備結(jie)合(he)(he)減排二(er)(er)英(ying)(ying)。為(wei)(wei)(wei)了消除燒結(jie)煙(yan)氣中(zhong)二(er)(er)英(ying)(ying)的(de)排放(fang)，歐盟有(you)些鋼鐵企(qi)業向廢氣管(guan)道內噴(pen)吹(chui)(chui)褐煤(mei)半焦粉(fen)末(mo)、環(huan)形爐焦粉(fen)或活性(xing)(xing)煤(mei)作為(wei)(wei)(wei)吸附(fu)劑(ji)。環(huan)形爐焦粉(fen)或活性(xing)(xing)煤(mei)是有(you)效的(de)二(er)(er)英(ying)(ying)吸附(fu)劑(ji)，它可(ke)(ke)以與(yu)(yu)電(dian)磁(ci)濾袋(dai)(dai)和布(bu)(bu)袋(dai)(dai)結(jie)合(he)(he)起來使用。二(er)(er)英(ying)(ying)降低的(de)效率與(yu)(yu)二(er)(er)英(ying)(ying)濃度、存(cun)在時(shi)間(jian)、粉(fen)塵在主(zhu)煙(yan)道和濾袋(dai)(dai)中(zhong)的(de)分布(bu)(bu)有(you)關(guan)。燒結(jie)粗煙(yan)氣中(zhong)二(er)(er)英(ying)(ying)的(de)濃度水(shui)平(ping)一般為(wei)(wei)(wei)1.9ng/Nm3，噴(pen)吹(chui)(chui)褐煤(mei)半焦后(hou)可(ke)(ke)以降低到0.4ng/Nm3以下，甚至可(ke)(ke)達300mg/Nm3，單獨采用此(ci)方(fang)(fang)法(fa)或靜(jing)電(dian)沉積方(fang)(fang)法(fa)都達不到小于0.1ng/Nm3的(de)水(shui)平(ping)，因(yin)此(ci)后(hou)續工序安裝布(bu)(bu)袋(dai)(dai)過濾器是必要的(de)。

歐洲燒(shao)結(jie)廠使用(yong)的(de)(de)(de)布(bu)袋(dai)(dai)(dai)除(chu)塵設備(bei)有不(bu)同的(de)(de)(de)形(xing)式。例(li)如，迪林根(gen)Rogesa燒(shao)結(jie)廠采用(yong)EFA工藝(yi)（拖(tuo)拽(zhuai)流(liu)吸(xi)收(shou)(shou)工藝(yi)），用(yong)于末端(duan)凈化處理(li)的(de)(de)(de)布(bu)袋(dai)(dai)(dai)設備(bei)，其主要(yao)部分(fen)包括來(lai)自電除(chu)塵的(de)(de)(de)廢(fei)(fei)氣(qi)管(guan)道、調節閥、吸(xi)收(shou)(shou)塔、布(bu)袋(dai)(dai)(dai)過濾(lv)器、風機、帶給料裝(zhuang)置的(de)(de)(de)消(xiao)石灰(hui)筒、帶給料裝(zhuang)置的(de)(de)(de)環形(xing)爐焦(jiao)倉等。Rogesa的(de)(de)(de)2號(hao)燒(shao)結(jie)機有50萬Nm3/h的(de)(de)(de)廢(fei)(fei)氣(qi)量(liang)由EFA工藝(yi)處理(li)，入口廢(fei)(fei)氣(qi)溫度為(wei)140℃~160℃，SO2濃(nong)度在(zai)600mg/Nm3~800mg/Nm3范圍，粉(fen)塵濃(nong)度為(wei)60mg/Nm3~90mg/Nm3，二英(ying)濃(nong)度為(wei)2.5ng/Nm3。在(zai)初始廢(fei)(fei)氣(qi)閥門之后，廢(fei)(fei)氣(qi)分(fen)成兩路進入2個(ge)反應器，其中流(liu)化床(chuang)添加消(xiao)石灰(hui)、環形(xing)爐焦(jiao)和(he)回收(shou)(shou)料。回收(shou)(shou)料是布(bu)袋(dai)(dai)(dai)過濾(lv)料的(de)(de)(de)再生(sheng)固(gu)體料。流(liu)化床(chuang)后接(jie)2個(ge)布(bu)袋(dai)(dai)(dai)除(chu)塵管(guan)路。廢(fei)(fei)氣(qi)經5600個(ge)布(bu)袋(dai)(dai)(dai)過濾(lv)，每個(ge)濾(lv)袋(dai)(dai)(dai)長7米，采用(yong)EFA工藝(yi)，能夠達到所有的(de)(de)(de)大氣(qi)排放指標，二英(ying)排放濃(nong)度小于0.4ng/Nm3。消(xiao)石灰(hui)消(xiao)耗量(liang)為(wei)550g/t燒(shao)結(jie)礦(kuang)，環形(xing)焦(jiao)爐的(de)(de)(de)消(xiao)耗量(liang)為(wei)180g/t燒(shao)結(jie)礦(kuang)，整個(ge)工藝(yi)的(de)(de)(de)電耗為(wei)4.5kWh/t燒(shao)結(jie)礦(kuang)。德國薩爾茨吉特鋼鐵公司2號(hao)燒(shao)結(jie)機和(he)蒂森克虜伯(bo)歐洲分(fen)公司燒(shao)結(jie)廠安裝(zhuang)了(le)此濾(lv)袋(dai)(dai)(dai)技術設備(bei)。

加熱分解去除有害物質(zhi)。LEEP(低排(pai)放和(he)能量優(you)化燒(shao)(shao)結(jie)工藝)的(de)(de)概念，是(shi)基于二(er)英(ying)和(he)呋(fu)(fu)(fu)喃在(zai)燒(shao)(shao)結(jie)機(ji)長度(du)方(fang)(fang)向溫度(du)分布(bu)相同而(er)濃度(du)分布(bu)不均勻的(de)(de)情況而(er)提(ti)出的(de)(de)。溫度(du)高(gao)于1000℃時，二(er)英(ying)和(he)呋(fu)(fu)(fu)喃的(de)(de)混合(he)物就會(hui)發生(sheng)分解。因此，將(jiang)含有高(gao)濃度(du)二(er)英(ying)和(he)呋(fu)(fu)(fu)喃的(de)(de)煙氣(qi)(qi)(qi)循(xun)環到燒(shao)(shao)結(jie)機(ji)料(liao)層上，煙氣(qi)(qi)(qi)加入到燒(shao)(shao)結(jie)前方(fang)(fang)的(de)(de)燃(ran)燒(shao)(shao)層上，使二(er)英(ying)和(he)呋(fu)(fu)(fu)喃分解成無害物質(zhi)。該(gai)工藝的(de)(de)另一(yi)個優(you)點是(shi)利用煙氣(qi)(qi)(qi)中的(de)(de)CO和(he)廢氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)熱能。燒(shao)(shao)結(jie)煙氣(qi)(qi)(qi)分成冷(leng)氣(qi)(qi)(qi)(65℃)和(he)熱氣(qi)(qi)(qi)(200℃)兩路，再在(zai)冷(leng)氣(qi)(qi)(qi)管路中降溫到露點以下(xia)。

為(wei)(wei)了維持后續設(she)備如靜電(dian)除塵和煙囪的正常工作，換熱器要精(jing)細控制，使排(pai)到煙囪的煙氣溫(wen)度達到110℃，循環煙氣溫(wen)度為(wei)(wei)150℃。為(wei)(wei)降(jiang)低(di)煙囪一路中(zhong)煙氣的二英和呋(fu)喃濃度，在電(dian)除塵之前應噴(pen)入(ru)環形(xing)爐(lu)焦粉(fen)，使其濃度降(jiang)低(di)到0.4ng/Nm3以下(xia)。

采(cai)用(yong)LEEP工(gong)藝，不僅可使燒結廠廢氣(qi)排放(fang)量下降45%，廢氣(qi)有害(hai)成(cheng)分和粉塵排放(fang)減少，環境得到(dao)凈化，而且燒結燃料消耗還能下降5kg/t。

高爐煉鐵緊抓污染源注重凈化與減排

高爐區域有害氣體排放的主(zhu)要(yao)污染源是高爐爐頂煤氣、出鐵(tie)場(chang)和熱風(feng)爐。

爐頂(ding)煤(mei)(mei)氣凈(jing)化(hua)(hua)。高(gao)(gao)爐爐頂(ding)煤(mei)(mei)氣經凈(jing)化(hua)(hua)后，通常(chang)用(yong)(yong)作鋼廠不同加熱設(she)(she)備(bei)的(de)(de)(de)(de)燃料，還(huan)要盡可能延長(chang)煤(mei)(mei)氣除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)系統的(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命(ming)。爐頂(ding)煤(mei)(mei)氣凈(jing)化(hua)(hua)系統包括粉塵(chen)(chen)捕集、旋(xuan)風除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)和煤(mei)(mei)氣清洗(xi)設(she)(she)備(bei)。在粉塵(chen)(chen)捕集、旋(xuan)風除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)和文丘(qiu)里清洗(xi)器(qi)上都會產生(sheng)壓(ya)力(li)(li)損失。高(gao)(gao)頂(ding)壓(ya)操(cao)作的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)爐，除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)設(she)(she)備(bei)容許(xu)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)差也(ye)提高(gao)(gao)，爐頂(ding)煤(mei)(mei)氣除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)系統通常(chang)采用(yong)(yong)粉塵(chen)(chen)捕集器(qi)、旋(xuan)風除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)和文氏洗(xi)滌器(qi)或環縫(feng)清洗(xi)器(qi)。煤(mei)(mei)氣洗(xi)滌后的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)(li)約為0.2MPa，比鋼廠煤(mei)(mei)氣系統的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)(li)高(gao)(gao)，這部分余壓(ya)可用(yong)(yong)于透平機(ji)發電(dian)，凈(jing)化(hua)(hua)后的(de)(de)(de)(de)爐頂(ding)煤(mei)(mei)氣含塵(chen)(chen)量小于10mg/Nm3。濕法除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)廢水，經沉淀(dian)池沉淀(dian)后再循環使(shi)用(yong)(yong)。

出(chu)鐵(tie)場多聯除塵(chen)系統。德國克(ke)虜伯曼內斯曼(HKM)公司B高爐的(de)(de)現(xian)代化出(chu)鐵(tie)場設計包括多聯的(de)(de)除塵(chen)系統。粉塵(chen)主要排(pai)放點在(zai)鐵(tie)口、主溝(gou)、憋渣器、鐵(tie)水溝(gou)、渣溝(gou)以及(ji)鐵(tie)水和爐渣轉流點。這些除塵(chen)設施具有保護(hu)員工健康和周(zhou)邊環境(jing)的(de)(de)功能。出(chu)鐵(tie)場的(de)(de)全部煙塵(chen)通過(guo)加溝(gou)蓋的(de)(de)方(fang)(fang)法抽盡，每小時處理的(de)(de)廢氣量達到100萬立方(fang)(fang)米，粉塵(chen)通過(guo)電除塵(chen)或布袋收集。在(zai)標(biao)準操作條件下(xia)，目前粉塵(chen)排(pai)放最大容許值是20mg/Nm3。

高(gao)(gao)(gao)爐(lu)爐(lu)渣(zha)(zha)直接粒(li)化(hua)。安賽樂米塔爾不萊梅鋼鐵(tie)(tie)廠(chang)采用(yong)在主溝(gou)、鐵(tie)(tie)水溝(gou)和擺動溜嘴(zui)處加(jia)罩并通入(ru)氮氣(qi)(qi)的(de)方(fang)法，防止鐵(tie)(tie)水與大氣(qi)(qi)中的(de)氧接觸，抑制鐵(tie)(tie)水氧化(hua)和產生煙塵。歐洲許多高(gao)(gao)(gao)爐(lu)將高(gao)(gao)(gao)爐(lu)渣(zha)(zha)直接粒(li)化(hua)，其中德(de)國高(gao)(gao)(gao)爐(lu)渣(zha)(zha)粒(li)化(hua)率達到(dao)86%。典型的(de)高(gao)(gao)(gao)爐(lu)渣(zha)(zha)粒(li)化(hua)方(fang)法是沖水渣(zha)(zha)。液態爐(lu)渣(zha)(zha)與水快(kuai)速(su)換(huan)熱后，爐(lu)渣(zha)(zha)變成細粉，同(tong)時(shi)產生蒸(zheng)汽。高(gao)(gao)(gao)爐(lu)水渣(zha)(zha)代替(ti)建筑用(yong)石(shi)灰作(zuo)為水泥廠(chang)的(de)骨料(liao)。在水泥生產中，使用(yong)1噸(dun)(dun)高(gao)(gao)(gao)爐(lu)渣(zha)(zha)可減(jian)少1噸(dun)(dun)CO2排放。

煉鐵新工藝研發CO2減排有新突破

從理論上講，高(gao)爐的(de)(de)(de)(de)最低需(xu)碳(tan)(tan)量(liang)是每噸鐵水414千(qian)克(ke)(ke)碳(tan)(tan)或465千(qian)克(ke)(ke)焦炭，其中(zhong)333千(qian)克(ke)(ke)碳(tan)(tan)或80%的(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)元(yuan)素用于冶煉過程的(de)(de)(de)(de)化學(xue)反(fan)應。加入高(gao)爐的(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)在后續工藝或煤氣發(fa)(fa)電中(zhong)全部(bu)不可(ke)避免地產生(sheng)CO2排放。就德國近(jin)60年來高(gao)爐還(huan)原劑平均(jun)消(xiao)耗(hao)變化情況而言，高(gao)爐操(cao)作(zuo)者在降(jiang)(jiang)低還(huan)原劑消(xiao)耗(hao)量(liang)方面取得的(de)(de)(de)(de)成(cheng)績有目共睹。然而，最近(jin)幾年降(jiang)(jiang)低還(huan)原劑消(xiao)耗(hao)量(liang)的(de)(de)(de)(de)潛力不大，下(xia)降(jiang)(jiang)緩慢(man)。換句(ju)話說(shuo)，高(gao)爐操(cao)作(zuo)者在優化工藝成(cheng)本上日復(fu)一日的(de)(de)(de)(de)工作(zuo)，已(yi)(yi)經使還(huan)原劑的(de)(de)(de)(de)消(xiao)耗(hao)量(liang)達到了最小，更進(jin)(jin)一步(bu)的(de)(de)(de)(de)大幅度降(jiang)(jiang)低特別(bie)是所(suo)謂的(de)(de)(de)(de)“巨大突破”是不可(ke)預(yu)期(qi)的(de)(de)(de)(de)。德國和西歐邊境國家的(de)(de)(de)(de)高(gao)爐技術(shu)已(yi)(yi)經發(fa)(fa)展為(wei)最佳(jia)可(ke)用技術(shu)，但是否能更進(jin)(jin)一步(bu)降(jiang)(jiang)低還(huan)原劑的(de)(de)(de)(de)使用量(liang)和CO2的(de)(de)(de)(de)排放量(liang)，還(huan)有待討(tao)論。

歐盟(meng)的(de)煤鋼研(yan)究基(ji)金組織(zhi)(ResearchFundforCoalandSteel，簡(jian)稱(cheng)RFCS)未來研(yan)發(fa)的(de)重點是鋼鐵(tie)(tie)生產技術(shu)、新(xin)鋼種、新(xin)的(de)表面涂層技術(shu)、創新(xin)鋼鐵(tie)(tie)工(gong)藝、改善環境效率以及降(jiang)低鋼鐵(tie)(tie)生產的(de)CO2排(pai)放(fang)(fang)量(liang)。因(yin)為高爐(lu)是間接排(pai)放(fang)(fang)CO2的(de)主體，因(yin)此要降(jiang)低CO2的(de)排(pai)放(fang)(fang)量(liang)，重點是降(jiang)低高爐(lu)工(gong)藝中碳(tan)載體的(de)消耗(hao)量(liang)，特別是焦炭的(de)消耗(hao)量(liang)。

無氮及氧氣(qi)(qi)(qi)(qi)高(gao)爐(lu)(lu)工(gong)藝的(de)(de)(de)研發。RFCS的(de)(de)(de)一項(xiang)大型跨國研究項(xiang)目(mu)(mu)的(de)(de)(de)目(mu)(mu)標是研發無氮及氧氣(qi)(qi)(qi)(qi)高(gao)爐(lu)(lu)工(gong)藝在工(gong)業生產(chan)中的(de)(de)(de)應用。該工(gong)藝將冷態氧氣(qi)(qi)(qi)(qi)噴(pen)入(ru)(ru)風(feng)口(kou)代替熱風(feng)，大部(bu)分(fen)爐(lu)(lu)頂(ding)煤(mei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)通過(guo)一個(ge)CO2分(fen)離器進行(xing)脫除，一部(bu)分(fen)富含CO的(de)(de)(de)煤(mei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)被(bei)加熱至1200℃循環噴(pen)入(ru)(ru)風(feng)口(kou)，剩余(yu)部(bu)分(fen)被(bei)加熱到900℃并通過(guo)第2排風(feng)口(kou)噴(pen)入(ru)(ru)到高(gao)爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)身的(de)(de)(de)下(xia)部(bu)。針(zhen)對(dui)該工(gong)藝進行(xing)的(de)(de)(de)模型計算表明，噴(pen)煤(mei)比最(zui)高(gao)可達(da)175kg/t，焦比可下(xia)降到僅(jin)200kg/t。與目(mu)(mu)前的(de)(de)(de)高(gao)爐(lu)(lu)工(gong)藝相比，在如此低的(de)(de)(de)焦比下(xia)不會給高(gao)爐(lu)(lu)帶來操作(zuo)問題，這(zhe)必將為高(gao)爐(lu)(lu)操作(zuo)帶來新的(de)(de)(de)突破。

假(jia)設爐身(shen)下部含鐵(tie)(tie)爐料的預還(huan)(huan)原度(du)達到95%，采(cai)用這(zhe)種工(gong)藝，貝-波反應所(suo)需的焦(jiao)炭(tan)量(liang)將由(you)傳統高(gao)爐的107kg/t減(jian)少到僅15kg/t。在(zai)瑞典鋼鐵(tie)(tie)公司（LKAB）試驗(yan)高(gao)爐進(jin)行(xing)的試驗(yan)結(jie)果顯(xian)示，還(huan)(huan)原劑(焦(jiao)炭(tan)和(he)噴(pen)煤)的消耗量(liang)降低了(le)24%。目前，建設一(yi)套年產鐵(tie)(tie)水50萬噸的爐頂(ding)煤氣(qi)(qi)循(xun)環(huan)小型生產性高(gao)爐的計劃還(huan)(huan)在(zai)討論中，在(zai)大型高(gao)爐上開發使(shi)用該技術，可能還(huan)(huan)需要15年~20年。此(ci)外須注意(yi)，在(zai)爐頂(ding)煤氣(qi)(qi)循(xun)環(huan)高(gao)爐工(gong)藝中，由(you)于煤氣(qi)(qi)自循(xun)環(huan)使(shi)用，供(gong)工(gong)廠(chang)管網的煤氣(qi)(qi)量(liang)將下降80%，工(gong)廠(chang)煤氣(qi)(qi)平衡問題必須考慮(lv)。

HIsarna熔融還(huan)(huan)原(yuan)法(fa)減排(pai)CO2。HIsarna熔融還(huan)(huan)原(yuan)法(fa)是(shi)用粉礦(kuang)和煤(mei)(mei)生(sheng)產(chan)液態鐵水(shui)，該(gai)(gai)兩(liang)步(bu)冶煉工藝(yi)使用一個旋風(feng)爐將(jiang)礦(kuang)粉預還(huan)(huan)原(yuan)并熔化(hua)，然后在(zai)(zai)鐵浴反應(ying)爐中完成礦(kuang)粉的(de)終還(huan)(huan)原(yuan)。煤(mei)(mei)的(de)分(fen)解在(zai)(zai)工藝(yi)爐外的(de)一個反應(ying)器(qi)內進行，熱(re)解所(suo)需熱(re)量(liang)由(you)煤(mei)(mei)的(de)熱(re)解氣燃燒(shao)產(chan)生(sheng)。該(gai)(gai)工藝(yi)也在(zai)(zai)純氧(yang)下操作，制(zhi)氧(yang)所(suo)需的(de)能(neng)量(liang)通(tong)過回(hui)收熔煉爐的(de)煤(mei)(mei)氣余熱(re)來提供。考慮到該(gai)(gai)工藝(yi)產(chan)生(sheng)的(de)廢氣中CO2濃度很高，可以(yi)直接封(feng)(feng)存(cun)(cun)。不采(cai)用CCS（二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)封(feng)(feng)存(cun)(cun)技術），預期每(mei)噸熱(re)軋(ya)卷的(de)CO2排(pai)放量(liang)下降20%，如采(cai)用CCS，可減排(pai)CO280%。2010年，克魯(lu)斯集團(tuan)（現以(yi)被塔(ta)塔(ta)鋼(gang)鐵集團(tuan)并購）在(zai)(zai)艾默伊登廠(chang)建設了一個設計能(neng)力為8t/h的(de)HIsarna半工業(ye)試驗(yan)工廠(chang)。

連鑄與軋制通過節能降耗和提高效率減排CO2

 連鑄(zhu)(zhu)機(ji)快速澆(jiao)鑄(zhu)(zhu)均溫(wen)，減少能源消(xiao)耗。近期，中國臺灣(wan)的(de)(de)東和鋼鐵公司(si)出于(yu)(yu)(yu)控制(zhi)生產成本和CO2減排(pai)等環境指標(biao)達(da)標(biao)的(de)(de)考慮，在新建(jian)的(de)(de)鋼廠采用了德國研發(fa)的(de)(de)INVEX技(ji)術（包括連鑄(zhu)(zhu)機(ji)和優(you)化軋制(zhi)技(ji)術）。該連鑄(zhu)(zhu)機(ji)能夠(gou)實(shi)現高速澆(jiao)鑄(zhu)(zhu)角(jiao)(jiao)部(bu)呈(cheng)大半徑圓弧(hu)的(de)(de)方(fang)(fang)坯(pi)，并且(qie)能夠(gou)保(bao)證(zheng)對于(yu)(yu)(yu)規格小(xiao)(xiao)于(yu)(yu)(yu)200mm×200mm的(de)(de)方(fang)(fang)坯(pi)，任何鋼種都能獲得最佳的(de)(de)質量。采用INVEX連鑄(zhu)(zhu)機(ji)是(shi)基于(yu)(yu)(yu)以下兩(liang)個主(zhu)要原因：能夠(gou)實(shi)現穩(wen)定的(de)(de)高速澆(jiao)鑄(zhu)(zhu)，這對直接熱裝是(shi)必須的(de)(de)；能夠(gou)澆(jiao)鑄(zhu)(zhu)角(jiao)(jiao)部(bu)呈(cheng)大半徑圓弧(hu)的(de)(de)方(fang)(fang)坯(pi)，相(xiang)對于(yu)(yu)(yu)傳統的(de)(de)角(jiao)(jiao)部(bu)呈(cheng)小(xiao)(xiao)圓弧(hu)半徑的(de)(de)方(fang)(fang)坯(pi)，其鑄(zhu)(zhu)坯(pi)溫(wen)度的(de)(de)分布更(geng)有利于(yu)(yu)(yu)在感應(ying)爐(lu)中均熱。

INVEX鑄機(ji)通(tong)過(guo)采(cai)用已被證明性能優越的(de)凸形(Convex)結(jie)晶(jing)器(qi)實(shi)現了高(gao)速澆鑄。該結(jie)晶(jing)器(qi)在(zai)銅管、水(shui)套配(pei)置和所(suo)有澆鑄參數的(de)控制方面都有創(chuang)新(xin)型設計。在(zai)INVEX結(jie)晶(jing)器(qi)中，冷卻(que)水(shui)能夠(gou)最優地分布在(zai)坯殼(ke)周(zhou)圍，這樣(yang)能夠(gou)消除普遍存在(zai)的(de)、特別是在(zai)高(gao)速澆鑄下(xia)更加嚴重的(de)不均(jun)勻冷卻(que)問題。

該(gai)鑄機能(neng)夠(gou)減少碳排放的(de)(de)(de)(de)另一個因素是采用了(le)INVEX結晶(jing)器。除了(le)能(neng)夠(gou)實現高速澆鑄之(zhi)外，INVEX還(huan)能(neng)夠(gou)實現連續澆鑄角部圓(yuan)弧半徑更(geng)大(da)的(de)(de)(de)(de)方(fang)坯(近似(si)于“預軋(ya)制(zhi)”的(de)(de)(de)(de)方(fang)坯)。這種(zhong)鑄坯的(de)(de)(de)(de)溫度(du)分布(bu)特征就(jiu)是冷角的(de)(de)(de)(de)消除，且(qie)相對于傳統方(fang)坯，其表面溫度(du)也更(geng)加均勻，更(geng)接近于圓(yuan)坯。送往軋(ya)機的(de)(de)(de)(de)鑄坯表面溫度(du)不(bu)僅較高，而(er)且(qie)更(geng)重要的(de)(de)(de)(de)是溫度(du)分布(bu)均勻，因此(ci)只須消耗很(hen)少的(de)(de)(de)(de)能(neng)源就(jiu)能(neng)夠(gou)達(da)到理(li)想的(de)(de)(de)(de)軋(ya)制(zhi)溫度(du)。

感應加熱(re)(re)技術(shu)均(jun)(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)。軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)是(shi)(shi)針對連(lian)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)的(de)(de)(de)連(lian)續熱(re)(re)裝而(er)(er)(er)設計(ji)的(de)(de)(de)，熱(re)(re)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)雖(sui)(sui)以(yi)適(shi)當(dang)的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)送來，但其表(biao)面(mian)溫(wen)(wen)度(du)(du)比軋(ya)(ya)(ya)制溫(wen)(wen)度(du)(du)低，而(er)(er)(er)內(nei)部(bu)溫(wen)(wen)度(du)(du)又較(jiao)高，因(yin)此需要均(jun)(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)。在(zai)傳統(tong)的(de)(de)(de)鋼鐵廠(chang)，軋(ya)(ya)(ya)鋼車(che)間(jian)是(shi)(shi)獨立(li)存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)，鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)需要冷卻和(he)儲存(cun)，當(dang)軋(ya)(ya)(ya)制時(shi)(shi)，多數時(shi)(shi)候是(shi)(shi)從常溫(wen)(wen)加熱(re)(re)到軋(ya)(ya)(ya)制溫(wen)(wen)度(du)(du)再進行軋(ya)(ya)(ya)制。INVEX設備實現(xian)了鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)機(ji)(ji)和(he)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)直接(jie)相連(lian)，充分(fen)利用連(lian)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)的(de)(de)(de)余(yu)熱(re)(re)，因(yin)此也(ye)就不需要像傳統(tong)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)一(yi)樣(yang)對鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)進行重新加熱(re)(re)。雖(sui)(sui)然熱(re)(re)的(de)(de)(de)連(lian)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)平均(jun)(jun)(jun)(jun)溫(wen)(wen)度(du)(du)非常接(jie)近軋(ya)(ya)(ya)制溫(wen)(wen)度(du)(du)，但其橫(heng)截面(mian)上(shang)的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)稍微有點差異(yi)，表(biao)面(mian)溫(wen)(wen)度(du)(du)較(jiao)低，而(er)(er)(er)內(nei)部(bu)溫(wen)(wen)度(du)(du)又高于(yu)軋(ya)(ya)(ya)制溫(wen)(wen)度(du)(du)。東和(he)鋼鐵通過INVEX技術(shu)盡量減少了鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)內(nei)部(bu)和(he)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)差，因(yin)而(er)(er)(er)只(zhi)須(xu)稍微對鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)進行均(jun)(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)就能(neng)夠達到理想的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)制溫(wen)(wen)度(du)(du)。鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)的(de)(de)(de)均(jun)(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)過程包括兩方面(mian)：一(yi)是(shi)(shi)對表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)加熱(re)(re)；二是(shi)(shi)有足夠的(de)(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)使(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)內(nei)部(bu)過高的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)散失(shi)，從而(er)(er)(er)達到合適(shi)的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)制溫(wen)(wen)度(du)(du)，均(jun)(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)后的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)內(nei)外溫(wen)(wen)度(du)(du)差小于(yu)25℃。

感(gan)應加(jia)熱(re)技術很好地(di)完(wan)成(cheng)了鑄坯均熱(re)的(de)任務，其主要(yao)優點如下：第(di)一(yi)，非常靈活，能夠根(gen)據鑄坯的(de)拉速和(he)(he)溫度等條件迅(xun)速調整均熱(re)系統；第(di)二，應需(xu)(xu)利用，感(gan)應線圈根(gen)據需(xu)(xu)要(yao)隨(sui)時(shi)通(tong)電(dian)，而(er)不需(xu)(xu)要(yao)預熱(re)，而(er)軋機(ji)速度也是應需(xu)(xu)控制(zhi)的(de)；第(di)三，方便操作(zuo)和(he)(he)安(an)裝，占地(di)空(kong)間小(xiao)；第(di)四，提升能源利用效率，只有軋制(zhi)和(he)(he)對(dui)鑄坯進行均熱(re)時(shi)才使用能源，當檢(jian)修或(huo)發(fa)生突(tu)發(fa)事故(gu)時(shi)，能源供應能夠隨(sui)時(shi)關閉；第(di)五，無污染物排放(fang)。

粗軋(ya)(ya)和(he)(he)中(zhong)軋(ya)(ya)機(ji)靈活(huo)更換軋(ya)(ya)輥，提高(gao)(gao)生(sheng)產效(xiao)率。粗軋(ya)(ya)和(he)(he)中(zhong)軋(ya)(ya)機(ji)是(shi)HL無(wu)牌(pai)坊(fang)式的(de)(de)(de)(de)，其中(zhong)第12號軋(ya)(ya)機(ji)是(shi)可更換的(de)(de)(de)(de)，以便將來實現(xian)縱切操作(zuo)。無(wu)牌(pai)坊(fang)機(ji)座(zuo)的(de)(de)(de)(de)優(you)點就是(shi)能夠靈活(huo)地(di)更換軋(ya)(ya)輥。在粗軋(ya)(ya)和(he)(he)中(zhong)軋(ya)(ya)機(ji)組后，安(an)裝有(you)(you)切頭(tou)剪(jian)和(he)(he)事故剪(jian)。高(gao)(gao)速(su)(su)精軋(ya)(ya)機(ji)組是(shi)專門(men)為線材(cai)設(she)計的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)效(xiao)率機(ji)組，精軋(ya)(ya)速(su)(su)度(du)達到45m/s~50m/s。由于這(zhe)些獨(du)立(li)機(ji)座(zuo)的(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)機(ji)耐用(yong)，維護時間短，與傳(chuan)統(tong)(tong)同(tong)等(deng)生(sheng)產效(xiao)率的(de)(de)(de)(de)縱向軋(ya)(ya)制(zhi)機(ji)組相比(bi)能生(sheng)產出更多(duo)產品。這(zhe)座(zuo)新(xin)工廠(chang)能夠生(sheng)產棒材(cai)和(he)(he)鋼(gang)筋盤卷。棒材(cai)生(sheng)產線裝有(you)(you)安(an)全性能行(xing)業(ye)領(ling)先的(de)(de)(de)(de)HSD高(gao)(gao)速(su)(su)傳(chuan)送(song)(song)(song)系(xi)統(tong)(tong)，到冷(leng)床(chuang)上的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)送(song)(song)(song)速(su)(su)度(du)可達到45m/s，精軋(ya)(ya)設(she)備后安(an)裝帶有(you)(you)橫移系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)倍尺剪(jian)，因此鋼(gang)棒被交替送(song)(song)(song)往兩個下料(liao)產線，分(fen)別進入(ru)兩個HSD輪轂的(de)(de)(de)(de)轉動(dong)(dong)凹(ao)槽中(zhong)。在輪轂前設(she)有(you)(you)夾送(song)(song)(song)輥系(xi)統(tong)(tong)，通(tong)過夾持鋼(gang)棒的(de)(de)(de)(de)尾部(bu)和(he)(he)摩(mo)擦(ca)鋼(gang)棒，把鋼(gang)棒的(de)(de)(de)(de)速(su)(su)度(du)從軋(ya)(ya)制(zhi)速(su)(su)度(du)降(jiang)低到下料(liao)速(su)(su)度(du)。HSD技術(shu)的(de)(de)(de)(de)另(ling)一大優(you)點，就是(shi)冷(leng)床(chuang)上的(de)(de)(de)(de)每一個凹(ao)槽只有(you)(you)一根鋼(gang)棒。冷(leng)床(chuang)由電動(dong)(dong)機(ji)械驅(qu)動(dong)(dong)控(kong)制(zhi)，具有(you)(you)一個齒條式步進梁。在冷(leng)床(chuang)出料(liao)邊，由鏈(lian)條和(he)(he)傳(chuan)送(song)(song)(song)小車(che)將鋼(gang)棒堆積成排，然后將鋼(gang)棒運至冷(leng)剪(jian)處，根據所(suo)需，裁剪(jian)為6米~22米長的(de)(de)(de)(de)棒材(cai)。

德國設計開發的這種(zhong)連(lian)鑄和連(lian)軋系統(tong)，通(tong)過(guo)感應加熱爐(lu)，把鑄機(ji)和軋機(ji)直接相(xiang)連(lian)，最(zui)大限度地利用(yong)鑄坯的余(yu)熱，通(tong)過(guo)資(zi)源的最(zui)大化利用(yong)減(jian)(jian)少(shao)(shao)(shao)有害(hai)氣體的排(pai)(pai)放(fang)，同時(shi)可以減(jian)(jian)少(shao)(shao)(shao)廢(fei)棄物排(pai)(pai)放(fang)，取得(de)良好(hao)的環保效益。據測(ce)算，平(ping)均每年可減(jian)(jian)少(shao)(shao)(shao)CO2排(pai)(pai)放(fang)72000m3，減(jian)(jian)少(shao)(shao)(shao)SO2排(pai)(pai)放(fang)410t，減(jian)(jian)少(shao)(shao)(shao)NOx產物排(pai)(pai)放(fang)225t。

新聞連接

歐盟(meng)(meng)一(yi)些鋼鐵企業的(de)(de)CO2減(jian)(jian)(jian)(jian)排(pai)和(he)廢(fei)氣污染(ran)治理工(gong)(gong)(gong)(gong)作(zuo)得到了多(duo)方的(de)(de)認可(ke)。其(qi)中，德國鋼鐵工(gong)(gong)(gong)(gong)業噸鋼材（熱(re)(re)軋(ya)卷、無縫(feng)管和(he)鍛造件(jian)）CO2減(jian)(jian)(jian)(jian)排(pai)幅度超過20%。我(wo)們認為，歐盟(meng)(meng)能夠取得這樣(yang)的(de)(de)成果，在技術方面有三個亮點(dian)：第一(yi)，注(zhu)重全(quan)流程(cheng)(cheng)的(de)(de)減(jian)(jian)(jian)(jian)排(pai)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝(yi)。減(jian)(jian)(jian)(jian)排(pai)并不是單獨某一(yi)個工(gong)(gong)(gong)(gong)序的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)(gong)作(zuo)，而(er)要從(cong)各(ge)個工(gong)(gong)(gong)(gong)序入(ru)手。歐洲的(de)(de)減(jian)(jian)(jian)(jian)排(pai)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝(yi)從(cong)燒結到高爐(lu)(lu)，再(zai)到煉(lian)鋼、連(lian)鑄、連(lian)軋(ya)，各(ge)個流程(cheng)(cheng)都(dou)十(shi)分注(zhu)重CO2和(he)其(qi)他有害氣體的(de)(de)減(jian)(jian)(jian)(jian)排(pai)。第二，注(zhu)重減(jian)(jian)(jian)(jian)排(pai)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝(yi)的(de)(de)創新。以高爐(lu)(lu)煉(lian)鐵新工(gong)(gong)(gong)(gong)藝(yi)為例(li)(li)，他們開(kai)展無氮及(ji)氧(yang)氣高爐(lu)(lu)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝(yi)的(de)(de)研發和(he)熔融還(huan)原法的(de)(de)實踐。第三，通過簡化工(gong)(gong)(gong)(gong)藝(yi)流程(cheng)(cheng)節(jie)約能源，進而(er)減(jian)(jian)(jian)(jian)排(pai)CO2。最突出的(de)(de)例(li)(li)子就是采(cai)用感(gan)應加(jia)熱(re)(re)爐(lu)(lu)，使連(lian)鑄與軋(ya)制(zhi)工(gong)(gong)(gong)(gong)序直接(jie)相連(lian)，縮短了工(gong)(gong)(gong)(gong)藝(yi)流程(cheng)(cheng)，減(jian)(jian)(jian)(jian)少(shao)了再(zai)加(jia)熱(re)(re)過程(cheng)(cheng)，從(cong)能源角(jiao)度自然減(jian)(jian)(jian)(jian)少(shao)了碳排(pai)放。

相(xiang)(xiang)比(bi)之下，當前我(wo)國(guo)(guo)鋼(gang)鐵(tie)(tie)企業在(zai)廢(fei)氣排(pai)放治理方面(mian)還面(mian)臨著市場、布局、設(she)備、工藝、觀念等(deng)各方面(mian)的(de)困(kun)難和(he)不足(zu)，起步(bu)也相(xiang)(xiang)對較晚，但是應(ying)該看(kan)到經歷多重考驗的(de)中國(guo)(guo)鋼(gang)鐵(tie)(tie)工業正在(zai)向著實現環境友好、與社會和(he)諧發展(zhan)、可持(chi)續發展(zhan)的(de)方向邁進。歐盟鋼(gang)鐵(tie)(tie)工業CO2和(he)有害氣體減排(pai)技術(shu)為國(guo)(guo)內(nei)企業提供(gong)了借鑒，也為我(wo)們樹立起應(ying)該趕超的(de)目標。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章