二氧化碳在炼钢流程的应用

技术背景

针对钢铁工业CO2排放量大的问题以及少(无)烟尘、深度脱磷、脱氮、控氧的绿色洁净炼钢的发展方向,年研发团队提出将CO2作为资源循环应用于炼钢过程,同时利用CO2的高温特性解决现有冶金工艺存在的问题。

技术出处

北京科技大学

原理与工艺

根据十余年的研究发现,CO2是弱氧化性气体,在炼钢温度下与碳、硅、锰等元素可发生氧化反应,并伴随吸热或微放热效应,具有以下冶金功能:

(1)利用CO2参与炼钢反应的吸热效应,可将-℃的顶吹氧气射流高温火点区降低至铁的沸点(℃)以下,减少了铁的蒸发量;

(2)转炉炼钢前期硅、锰等元素的氧化使熔池迅速升温,难以满足低温高效脱磷的热力学条件,可通过喷吹CO2控制熔池升温速率,延长低温脱磷时间,解决了长期困扰炼钢的脱磷不稳定、深脱磷难等问题;

(3)与纯氧喷吹相比,CO2与钢中各元素反应均生成CO,能够强化熔池搅/拌,改善渣钢反应动力学条件,减少终点钢液过氧化,生产低氮/低磷/低氧钢种;

(4)利用炼钢底吹CO2的冷却效应,发明了CO2控制“蘑菇头”生长与消除的动态平衡方法,可有效延长炼钢底吹元件寿命。

创新优势

1、年中国金属学会组织召开了关于“二氧化碳在炼钢的资源化应用技术”的科技成果评价会,与会专家一致认为本技术发明首次提出将CO2作为资源应用于炼钢的方法,是一举两得的节能减排环保新技术,属国际首创,成果总体达到国际领先水平;

2、研发团队拥有该技术完整知识产权,获发明专利授权20余项,团队可根据不同的冶炼工况,制定可行性研究方案,整体设计CO2回收及应用的工艺路线,配套提供转炉CO2-O2混合喷吹炼钢工艺技术核心装备及冶炼模型,提供技术支撑及相关专利实施许可等服务;

3、国家正着手出台《碳排放权交易管理暂行条例》,加强对温室气体排放的控制和管理,推进生态文明建设,本技术被认为是适合我国钢铁生产实际的低碳工艺技术(《中国冶金报》年11月14日2版),可有效降低企业吨钢CO2排放量。

知识产权

有该技术完整知识产权,获发明专利授权20余项。

商业前景

本技术投资规模约~万元,预期成本降低5元/吨钢以上,且显著提高钢材洁净度,产品附加值明显提升,社会效益显著。

适用范围

本技术成果主要应用在钢铁冶金炼钢领域,包括转炉炼钢、电弧炉炼钢、LF/VD/VOD/RH精炼、连铸保护气、轧钢加热炉等。可根据不同的冶炼工况,制定可行性研究方案,整体设计CO2回收及应用的工艺。

成功案例

目前相关技术已成功在首钢京唐t转炉完成工业示范,与鞍钢集团就“二氧化碳资源化应用技术项目”签订战略合作协议,推广应用于天津天管、西宁特钢电弧炉炼钢流程,取得良好经济和社会效益。

技术现状

已产业化

合作方式

技术转让,合作研发

联系方式

魏云松:

新建钢铁行业采购交流群,进群加(钢厂负责采购的朋友免费)“炼钢技术”专注于钢铁行业炼钢技术、设备和生产,入铁水预处理、转炉炼钢、炉外精炼、连铸、耐火材料、铁合金等


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