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试论炼铁高炉燃料替代的降碳路径

文摘 2024-10-28 05:44 英国

高炉长流程工艺在钢铁工业中仍然占据主导地位，其能源消耗和碳排放量占全流程总能耗和排放的70%左右，因此，如何在高炉炼铁过程中降低碳排放已成为钢铁行业的重要研究课题。向高炉喷吹燃料并实现焦炭的部分替代，是降低碳排放的关键途径之一。

传统的降碳手段多集中于提高煤比或优化燃料比，但仅靠提高喷煤比等技术手段难以显著降低碳排放。现有研究多以单一燃料优化为重点，缺乏在大规模工业应用中氢基燃料的替代性和降碳效果的深入分析。

最近，冶金工业规划研究院的周翔教授和中国矿产资源集团有限公司的白永强研究员通过对六家钢铁企业七座高炉的生产数据进行分析，提出了优化燃料种类并以氢代碳为主的降碳路径。研究指出燃料比是高炉CO₂排放的决定性因素，氢基燃料的应用能显著减碳。

相关研究成果以“试论高炉燃料替代的降碳路径”为题目发表于《炼铁》期刊2024年第43卷第1期。论文作者为：周翔, 白永强。

该论文的主要研究结果与结论如下：

六家典型钢铁企业的高炉CO₂排放量在1.419至1.595 t/t之间，燃料比是最重要的影响因素。
单纯提高喷煤比难以达到显著的碳减排效果，建议以氢基燃料部分替代碳基燃料。
煤比提高对CO₂排放量并无显著减排效果，部分情况下还可能增加碳排放。
优化喷吹燃料种类，如适当配比煤粉和氢气，可在保证高炉生产效率的同时显著减少CO₂排放。
高炉炼铁未来的低碳化方向是通过以氢代碳实现炼铁工艺的低碳转型。

论文中的主要图片和表格如下：

图1. 我国六家典型企业高炉燃料比与CO₂排放量的关系

图2. 我国六家典型企业高炉煤比与CO₂排放量的关系

如果您需要论文原文，请在下方留言给我。

炼钢、炼铁、连铸、连轧——合称“钢铁连”。传播钢铁冶金前沿技术，关注范围包括烧结球团、炼铁原料、高炉炼铁、非高炉炼铁、氢冶金、转炉炼钢、电炉炼钢、炉外精炼与铁水预处理、连续铸钢、近终形连铸、轧钢、低碳环保、钢铁材料、钢铁市场观察等。

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