近年来,为了减少炼铁过程中产生的CO2排放,烧结厂采取了降低还原剂比等有效措施。本文主要从降低还原剂比的角度出发,研究了使用预还原铁矿作为部分烧结原料对烧结过程的作用效果。在1173K温度下,用氧化度为55%的还原气体将两种牌号的豆矿还原为方铁矿,预还原铁矿经过加湿及干燥处理后,能够防止在大气中被二次氧化。对两种牌号的豆矿和马拉曼巴铁矿进行预还原,用于随后的烧结杯试验。在给定的烧结利用系数条件下,使用预还原铁矿能够有效地降低还原剂比。判断预还原铁矿的二次氧化热比使用预还原铁矿替代的还原剂的燃烧热低,在烧结过程中二次氧化热比燃烧热更加有效。降低还原剂比还能够减少NOx排放。质量与热量平衡表明,使用预还原铁矿作为烧结原料能够减少从炼铁工序到整个联合钢铁厂的CO2排放。
日本钢铁工业长期致力于节能目标,业已达到了世界*能效,即便如此仍然需要大量的能源,导致排放大量的CO2,约占日本*内CO2排放总量的15%。因此,为了加大CO2减排力度,必须进行技术创新。
在联合钢铁厂中烧结是仅次于高炉炼铁的第二大CO2排放源。烧结工艺的技术发展改善了烧结矿的强度和还原性等质量指标,降低高炉还原剂比,减少CO2排放。虽然开发出了多项烧结节能技术,但CO2减排效果不明显,因此有必要降低还原剂消耗,它是烧结厂CO2排放的主要源头。在进行降低还原剂比的烧结试验过程中,发现烧结机利用系数下降。研究认为在烧结厂通过改善操作或单纯降低还原剂比都难以实现大幅度减少CO2排放的目标。
在烧结厂证实了使用钢屑和铁鳞等含金属铁或FeO的烧结原料,能够有效降低还原剂比,这是由于金属铁和FeO的二次氧化热替代了还原剂的燃烧热。但由于钢屑和铁鳞可获得的数量有限,因此难以将此项技术应用于所有烧结厂。