鋼鐵行業流程與二氧化碳排放

2022-03-11 23:37:27 字數 1748 閱讀 6688

1目錄1. 鋼鐵行業流程 (1)

2. 鋼鐵生產中的co 2排放 (2)

1. 鋼鐵生產流程

鋼鐵生產是將含鐵礦石經煉鐵、煉鋼後生產成型鋼材產品的過程,其基本流程如圖1-1所示,主要由煉鐵、煉鋼、連鑄、軋鋼和生產產品這幾部分組成。

圖1-1 鋼鐵生產流程

首先在礦山要對鐵礦石和煤炭進行採選,將精選煉焦煤和品位達到要求的鐵礦石,運送到鋼鐵企業的原料場進行配煤或配礦、混勻,再將煉焦煤送到在焦化廠煉焦,生產符合高爐煉鐵質量要求的焦炭,鐵礦石送到燒結廠燒結,獲得符合高爐煉鐵質量要求的燒結礦。球團廠可直接建在礦山,也可建在鋼鐵廠,它的任務是將細粒精礦粉造球、乾燥、經高溫焙燒後得到直徑9~16mm 球團礦。

高爐是煉鐵的主要裝置,使用的原料有鐵礦石(包括燒結礦、球團礦和塊礦)、焦炭和少量熔劑(石灰石),產品為鐵水、高爐煤氣和高爐渣。鐵水送至煉鋼廠煉鋼,高爐煤氣主要用來燒熱風爐,同時供煉鋼廠和軋鋼廠使用,

高爐渣經水淬

後送水泥廠生產水泥。

煉鋼,目前主要有兩條工藝路線,即轉爐煉鋼流程和電弧爐煉鋼流程,通常將「高爐-鐵水預處理-轉爐-精煉-連鑄」稱為長流程,而將「廢鋼-電弧爐-精煉-連鑄」稱為短流程,短流程無需龐雜的鐵前系統和高爐煉鐵,因而,工藝簡單、投資低、建設周期短。但短流程生產規模相對較小,生產品種範圍相對較窄,生產成本相對較高。同時受廢鋼和直接還原鐵**的限制,目前,大多數短流程鋼鐵生產企業也開始建高爐和相應的鐵前系統,電弧爐採用廢鋼+鐵水熱裝技術吹氧熔煉鋼水,可降低電耗,縮短冶煉週期,提高鋼水品質。

煉鋼廠的最終產品是連鑄坯,按照形狀,連鑄坯分為方坯、板坯和圓坯,在軋鋼廠,方坯分別被棒材、線材和型材軋機軋制成棒材、線材和型材;板坯被軋制成中厚板和薄板,圓坯被穿孔、軋制成無縫鋼管。

鋼鐵聯合企業的正常運轉,除了上述主體工序外,還需要其他輔助行業為它服務,這些輔助行業包括耐火材料和石灰生產,機修、動力、製氧、供水供電等。2. 鋼鐵生產中的co2排放

鋼鐵生產的每個過程中均會有co2的產生,如表2-1所示。

表2-1 鋼鐵生產中主要co2排放**

工藝co2**

燒結/球團固體燃料、點火煤氣、焙燒

焦化洗精煤、加熱焦爐用燃料等

煉鐵焦炭還原鐵的過程、熱風爐消耗

煉鋼鐵水脫碳

連鑄-冷/熱軋熱處理用燃料

燒結是將粉狀鐵礦石(包括富粉礦、精礦粉等)和鋼鐵廠二次含鐵粉塵,通過燒結機的燒結,加工成粒度符合高爐要求的人造富塊礦——燒結礦的過程。該過程中的主要co2排放是由燒結原料中燃料燃燒引起的,點火煤氣的燃燒也會產生相當的co2。

球團是先將粉礦加適量的水分和粘結劑製成粘度均勻、具有足夠強度的生球,經乾燥、預熱後在氧化氣氛中焙燒,使生球結團,製成球團礦的過程。該過程的co2產生主要是球團礦焙燒的過程。

焦化是將配好的煤料裝入焦炭的炭化室,在隔絕空氣的條件下,由兩側燃燒

室供熱,隨溫度公升高經乾燥、預熱、熱分解、軟化、半焦、結焦成具有一定強度的焦炭的過程。該過程的co2產生主要是有加熱用燃料燃燒產生。

煉鐵是將鐵礦石和焦炭及熔劑在高爐內冶煉還原出鐵水的過程。該過程的co2產生主要是焦炭產生的co還原鐵時產生co2的過程。

煉鋼是將鐵水脫硫、脫磷、脫碳和脫氧合金化煉成鋼水,然後將鋼水澆注成鋼坯的過程。該過程的co2產生主要是鐵水中的碳氧化成co2的過程。

軋鋼是利用旋轉的軋輥與鋼坯之間的接觸摩擦將金屬咬入軋輥縫隙間,同時在軋輥的壓力作用下使金屬發生塑性變形的過程,主要產品為棒線材、型材、板材、鋼管等。該過程的co2產生主要是熱處理消耗燃料的過程。

整個流程中,煉鐵產生的co2最多,燒結和熱軋次之,典型分布圖如圖2-1所示。

圖2-1 各過程co2典型排放比例

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