日本高炉低碳化操作技术减排效果

建立高炉的CO2减排技术是当务之急。使高炉减排CO2的有效方法是削减还原铁矿石所需热量，即将大吸热的直接还原转换为间接还原。基于这个观点，日本COURSE50项目以削减高炉用碳10%为目标，利用试验高炉，进行了向高炉吹入氢气、采用炉顶气体循环和使用高还原性烧结矿的CO2减排效果的检证试验。

检证试验使用炉容为12m3的试验高炉。检证试验进行了三种操作试验：从风口吹入COG（焦炉煤气）（A操作）、从风口吹入COG并采用炉顶气体循环（B操作）、从风口吹入COG和采用炉顶气体循环以及使用高还原性烧结矿（C操作）。考察了各种操作与基准操作相比的CO2减排效果。这里的炉顶气体循环是，将去除CO2、H2O的炉顶气体（RG）从炉身风口吹入高炉。各种操作的作业参数列于表1。设定煤粉吹入量、COG吹入量、RG吹入量，调整焦比，使铁水温度达到1450℃。各种操作连续进行24h，提取其间送风条件基本保持稳定情况下的各作业参数，求出各作业参数平均值，进行综合热物质平衡解析。根据各操作的碳削减率的实际值和高炉数学模型的计算结果，A操作的H2还原率约升高10%，直接还原率约下降10%，其结果是碳单耗约减少4%。B操作实施了炉顶气体循环，促进了直接还原率的下降，其结果是碳单耗约减少8%。C操作在B操作的基础上使用了高还原性烧结矿，提高了CO利用率和H2利用率，其结果是碳单耗约减少10%。

试验高炉的检证试验表明，实施从风口吹入COG、吹入RG进行炉顶气体循环、使用高还原性烧结矿三者组合的高炉作业，降低了最大吸热反应的直接还原反应量，其结果是碳单耗约减少10%。

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