2021年7月29日,攀枝花市科技局組織相關(guān)專家就釩鈦磁鐵礦冶煉短流程工藝進(jìn)行咨詢,鄭小敏副局長主持會(huì)議。
專家認(rèn)為,在國家實(shí)施“碳達(dá)峰 碳中和”戰(zhàn)略背景下,探索和推進(jìn)釩鈦磁鐵礦冶煉短流程工藝有重大意義,但現(xiàn)階段的工藝存在一定技術(shù)短板和現(xiàn)實(shí)局限性。
現(xiàn)有常用短流程冶金工藝主要包括非高爐冶煉、連鑄連軋工藝、電爐煉鋼(廢鋼回收)等,其中非高爐冶煉又分為氣基和煤基兩種主要形式。
專家認(rèn)為,轉(zhuǎn)底爐工藝作為非高爐冶煉技術(shù)之一,存在規(guī)模小,空間利用率及熱效率較低等問題,其經(jīng)濟(jì)性較差;在技術(shù)層面,轉(zhuǎn)底爐工藝技術(shù)路線涉及的動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)深入研究并未完成;在裝備層面,高溫下冶煉團(tuán)聚粘連易封堵爐底,生產(chǎn)連續(xù)性不好的問題未獲得徹底解決。全國在普通鐵礦石轉(zhuǎn)底爐冶煉方面做過很多探索,但尚沒有1個(gè)成功案例,因此,攀鋼集團(tuán)和龍蟒礦冶的轉(zhuǎn)底爐工藝并未繼續(xù)探索。目前,轉(zhuǎn)底爐在國內(nèi)主要應(yīng)用于鋼鐵固廢的綜合處理,如對含鋅塵泥及各種含鐵原料進(jìn)行冶煉,獲得的金屬化球團(tuán)返回高爐或轉(zhuǎn)爐使用。專家認(rèn)為,短流程工藝在發(fā)達(dá)國家較為普遍,原因在于歐美國家具有鋼鐵應(yīng)用的悠久歷史,鋼鐵積蓄量大,廢棄廢鋼產(chǎn)生量也大,而短流程工藝的優(yōu)點(diǎn)就在于直接使用電爐進(jìn)行廢鋼回收,但我國鋼鐵主要來源仍為鐵礦石-高爐體系。目前非高爐冶煉的主要制約在于成本過高,工業(yè)用天然氣價(jià)格高達(dá)3.6元/立方,粘合劑價(jià)格處于3000-5000元/噸區(qū)間,焦炭價(jià)格達(dá)2600-2800元/噸。實(shí)驗(yàn)室研究中產(chǎn)生的電爐成本和中試、大規(guī)模生產(chǎn)存在極大差異,目前實(shí)際生產(chǎn)中,電爐成本為2000-3000度/噸,如果從礦石端開始計(jì)算,轉(zhuǎn)底爐-電爐工藝并無優(yōu)勢,如按龍蟒工藝進(jìn)行測算,其成本達(dá)到5000元/噸以上,但目前市場上含釩生鐵價(jià)格4200元/噸,普通生鐵價(jià)格3600元/噸。攀鋼也經(jīng)過相關(guān)論證決定不采用轉(zhuǎn)底爐-電爐,考慮使用高爐-轉(zhuǎn)爐工藝。專家建議,隨著我國2030年“碳達(dá)峰”時(shí)限的臨近,降低碳排放具有時(shí)代緊迫性,從我市釩鈦磁鐵礦綜合利用技術(shù)儲(chǔ)備出發(fā),解決路徑有兩條,一條路徑是富氫還原低碳高爐煉鐵技術(shù),通過對現(xiàn)有高爐煉鐵工藝進(jìn)行技術(shù)革新,即采用提高入爐鐵礦品位,高比例使用球團(tuán)、高富氧低焦煤、噴吹焦?fàn)t煤氣(富含氫)等技術(shù),可經(jīng)濟(jì)性實(shí)現(xiàn)碳減排10%~20%,該路線具有較扎實(shí)的技術(shù)儲(chǔ)備,國內(nèi)外大規(guī)模應(yīng)用較多,為近期我國發(fā)展氫冶金的重點(diǎn)。另一條路徑是本著審慎的原則,逐步開展氫基豎爐-電爐短流程冶煉釩鈦磁鐵礦新工藝研究,采用從“實(shí)驗(yàn)室-中試-大規(guī)模放大試驗(yàn)”的研究路徑,摸清原理并掌握核心技術(shù)如動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)反應(yīng)數(shù)據(jù)后,逐步放量投入,從富氫豎爐→低碳化逐漸向全氫豎爐→碳中和過渡,相比高爐-轉(zhuǎn)爐長流程,富氫豎爐-電爐短流程采用50%DRI+50%廢鋼冶煉,CO2排放減少45.42%,而全氫豎爐-電爐流程碳減排達(dá)94.11%,氣基豎爐更適宜發(fā)展氫冶金。但這種工藝依賴于大規(guī)模低成本制氫技術(shù)以及高效安全的氫氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù),相關(guān)技術(shù)仍在開發(fā)中。開展此技術(shù)研究需要政府加大政策支持力度,特別是從電價(jià)、可再生能源制氫廉價(jià)化等角度給予政策扶持,助力企業(yè)盡快實(shí)現(xiàn)降碳、零碳的最終目標(biāo)。
來源 |網(wǎng)絡(luò)
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