,然后對CO2進行分離
,并將產(chǎn)生的熱能變換成電能。氫的利用也是ULCOS研究的課題之一
,主要目的是利用天然氣的改質(zhì),將氫用于礦石的直接還原
。這不僅僅是針對高爐的研究課題,同時還涉及實施國的各種不同的實際工藝研究
。
4.與資源國的合作和分散型煉鐵廠的構(gòu)想
鋼鐵生產(chǎn)國從資源國進口了大量的煤和鐵礦石
,從物流方面來看
,鋼鐵生產(chǎn)是從資源國的開采就開始了
。從削減CO2的觀點來看,并沒有從開采
、輸送和鋼鐵生產(chǎn)的全過程來研究***佳的CO2減排辦法
。就鐵礦石而言,它是產(chǎn)生CO2的物質(zhì)根源
,鋼鐵生產(chǎn)國在進口鐵礦石的同時也進口了鐵礦石中的氧和鐵,因此鋼鐵生產(chǎn)國幾乎統(tǒng)包了CO2產(chǎn)生的全過程
。雖然對煤進行了預(yù)處理
,但從經(jīng)濟性方面來看,為實現(xiàn)削減CO2的低碳高爐操作
,應(yīng)加強與之相符的原料性狀的管理,如原料的品位等
。同時應(yīng)在大量處理原料的資源國加強對原料性狀的改善
,研究減少CO2排放的方法。鐵礦石中的氧
、脈石、水分和煤中的灰分與高爐還原劑比有直接的關(guān)系
,在鋼鐵生產(chǎn)中因脈石和灰分而產(chǎn)生的高爐渣會增加CO2的產(chǎn)生量
。因此,如果資源國能進一步提高鐵礦石和煤的品位
,就能改善焦炭和燒結(jié)礦的性狀
、降低焦比
,從而有助于高爐實現(xiàn)低還原劑比操作
。根據(jù)計算可知
,煤灰分減少2%,可降低還原劑比10kg/t鐵水
。另外
,從削減CO2排放的觀點來看,還應(yīng)該考慮從資源開采到鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)全過程的各種CO2減排方法
。
日本田中等人提出了以海外資源國生產(chǎn)還原鐵為軸線的分散型煉鐵廠的構(gòu)想
。目前,人們重視大型高爐的生產(chǎn)率
,追求集中式的生產(chǎn)工藝
,但對于資源問題和削減CO2的問題缺乏應(yīng)對能力。從這些觀點來看
,應(yīng)把作為粗原料的鐵的生產(chǎn)分散到資源國
,通過合作來解決目前削減CO2的課題。擴大廢鋼的使用
,可以大幅度減少CO2的排放
,但日本廢鋼的進口量有限,因此日本提出了實現(xiàn)清潔生產(chǎn)應(yīng)將生產(chǎn)地域分散
,確保鐵源的構(gòu)想。
還原鐵的生產(chǎn)方法有許多種
,下面只介紹可使用普通煤的轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)法的ITmk3和FASTMET
。它們不受原料煤的制約,采用簡單的方法就能生產(chǎn)還原鐵
。還原鐵可大幅度提高鐵含量
,它可以加入高爐
。雖然在使用煤基的高爐上削減CO2的效果不明顯
,但在使用天然氣生產(chǎn)還原鐵時可以大幅度減少CO2的產(chǎn)生。還原鐵和廢鋼的混合使用可以削減CO2
。目前一座回轉(zhuǎn)爐年生產(chǎn)還原鐵的***大量為100萬t左右
,如果能與盛產(chǎn)天然氣的國家合作
,也有助于日本削減CO2的產(chǎn)生
。歐洲的ULCOS工藝在利用還原鐵方面也引人關(guān)注。
5.結(jié)束語
對于今后削減CO2的要求
,應(yīng)通過改善工藝功能實現(xiàn)低碳和脫碳煉鐵
。在這種情況下,將低碳和脫碳組合的多角度系統(tǒng)設(shè)計以及改善煉鐵原料功能很重要
。作為高爐的未來發(fā)展
,可以考慮幾種以氧氣高爐為基礎(chǔ)的低CO2排放工藝,通過與噴吹還原氣體用的CO2分離工藝的組合
,就能顯示出其優(yōu)越性
。如果能以CO2的分離
、存貯為前提
,選擇的范圍會擴大,但在實現(xiàn)CCS方面還存在一些不確定的因素
。尤其是
,日本對CCS的實際應(yīng)用問題還需進行詳細的研究。以CCS為前提的工藝設(shè)計還存在著危險性,需要將其作為未來的目標進行研究開發(fā)
,但必須冷靜判斷
。鋼鐵生產(chǎn)設(shè)備的使用年限長,2050年并不是遙遠的未來
,應(yīng)考慮與現(xiàn)有高爐的銜接性
,明確今后的技術(shù)開發(fā)目標
。
今后的問題是研究各種新工藝的驗證方法
。商用高爐為5000m3,要在大型高爐應(yīng)用目前還是個問題
。歐洲的ULCOS只在8m3的試驗高爐上進行基礎(chǔ)研究
,還處在工藝原理的認識階段,商用高爐的試驗還停留在計劃階段
。日本沒有做驗證的設(shè)備。
,鑄造工的必備技術(shù)帖!" class="more smal-hide">+查看全文