富氫碳循環氧氣高爐低碳冶金技術

富氫碳循環氧氣高爐低碳冶金技術核心在於對冶金煤氣進行革命性的循環利用與提質,並將傳統高爐冶煉轉變為富氫全氧冶煉。該技術的原理是開發了新型高爐和冶金煤氣回收裝置,高爐產生的煤氣首先進入回收裝置進行脫碳處理,將其中的二氧化碳分離出來,剩餘氣體則轉變為富含氫氣的還原劑。脫碳產生的CO2隨後通過碳捕集技術進行收集,實現了碳減排。在冶煉過程中,工藝採用多介質復合噴吹技術,將安全高效加熱至 1100°C 的高溫氫氣送入高爐作為主要還原劑,充分利用了煤氣的熱值和化學能,最終達成冶金煤氣的循環利用和富氫全氧冶煉,使得生產效率比同容積傳統高爐提高 40%。該技術具備多項關鍵指標,包括實現 50% 至 100% 的超高富氧至全氧冶煉,以及將還原煤氣中的 CO2含量降至 5% 或以下。

這項技術已由新疆八一鋼鐵股份有限公司作為技術提供和應用單位成功實施。該項目對原有產能 175 萬噸鐵/年的傳統高爐工藝裝備進行了大規模改造,主要內容包括調整高爐爐型、改造熱風爐為頂燃式煤氣加熱爐,並新增煤氣加壓、CO2脫除和制氧等設施。該項目自 2022 年 7 月開始,經過 17 個月的實施週期,取得了顯著的節能降碳效果。改造完成後,高爐工序單位產品能耗由原來的 425 千克標準煤/噸鐵降至 360.29 千克標準煤/噸鐵,每年可實現節能量 15 萬噸標準煤,二氧化碳減排量達 40 萬噸。項目總投資額為 9.4 億元,預計投資回收期為 8 年