南京钢铁集团(以下简称“南钢”)炼铁事业部副处长胡正文作题为《南钢高炉喷吹生物质炭生产实践》的报告。他表示,生物质炭具有碳中性和可再生属性,高炉喷吹有助于降低化石燃料消耗、推动炼铁工序减碳。南钢贯通了生物质炭从接卸、配混、制粉到全风口喷吹的全流程,并在3座高炉开展全风口连续混喷工业试验。所用生物质炭虽水分、碱金属偏高,但接卸输送中不析水、不粘接,制约主要出现在制粉环节,磨机出力随配比提高而下降,湿基配比宜控制在5%以内。目前,该工艺可实现全流程工业化生产,高炉操作参数与渣铁质量未见不良影响,置换效果得到验证。下一步,将在扩大喷吹试验、替代部分烧结燃料等方面积极探索,打通工艺技术流程。
北京首钢股份有限公司(以下简称“首钢股份”)炼铁作业部生产技术室副主任李洋作题为《首钢股份高炉喷吹生物质工业试验研究与应用》的报告。他表示,生物质是可规模化获取的可再生碳源,高炉喷吹消纳量大、改造量小,已被首钢股份列入低碳行动规划的“源头降碳”路线。首钢股份自2022年起从自主研发喷吹装备起步,经4次工业试验逐级放大,解决了堵料、扬尘等问题,走通探索验证、系统验证、稳定量化、长周期放大的四个台阶。目前,试验期高炉冶炼稳定顺行,生物质炭对煤粉置换比稳定在0.5左右,碱金属是喷吹量提升的首要约束。下一步,首钢股份将开展千吨级试验与多风口喷吹示范。
河南钢铁集团(以下简称“河南钢铁”)钢铁研究院低碳技术研究所张楠博士作题为《河南钢铁特大型高炉生物质炭喷吹试验及工业应用》的报告。他介绍,生物质能属于可再生能源,其燃烧排放不计入温室气体排放总量。河南钢铁采用水热炭化工艺,在中低温(160—240℃)和自生压力条件下以水为介质,将秸秆、木屑等高含水生物质转化为水热炭。按由低到高的配比开展了喷吹工业试验,结果表明,试验期间高炉运行总体平稳,产量等指标无明显变化,化石燃料比与燃料成本下降,工序能耗和二氧化碳排放同步降低。目前,安阳、周口两基地正按统一工艺同步推进。
西马克集团保尔沃特冶金技术(北京)有限公司技术总监肖士永作题为《EASyMelt——灵活高效的高炉脱碳技术解决方案》的报告。他介绍,EASyMelt即“电辅助合成气冶炼高炉”,集成干重整炉、等离子矩加热、氨裂解器和炉身喷吹等核心技术,将煤气中的二氧化碳与甲烷转化为合成气回喷入炉,实现碳循环与减碳,可依托现有高炉分阶段改造,减碳幅度逐级提高。针对氢气储运成本偏高的问题,他提出以绿氨作为氢源载体:相比常规先冷却再提纯的路线,该方案无需冷却和分离,可将高温裂解气直接送入高炉,氢利用率更高,副产尾气还可作为燃料。
中冶赛迪工程技术股份有限公司(以下简称“中冶赛迪”)炼铁事业部副部长王刚作题为《钢铁长流程经济减碳与3R低碳高炉技术》的报告。他指出,我国钢铁以高炉长流程为主,减碳须立足现有高炉流程深挖潜力。中冶赛迪据此提出3R(减量、复用、循环)低碳高炉技术,利用一氧化碳还原放热、氢气还原吸热的热力学互补,通过“高炉—焦炉—转炉联合碳循环”,把高炉煤气、焦炉煤气作为还原剂循环利用,脱除的二氧化碳用于转炉顶底复吹、封存及资源化利用等。目前,1.0技术已在2000立方米级高炉上长周期稳定运行、燃料消耗明显下降,2.0技术正在研发,有望实现减碳30%—50%。
北京科技大学冶金学部主任张建良对本次研讨会作总结发言。他指出,本次研讨会聚焦高炉生物质炭喷吹、富氢气体喷吹两大方向,不同方案在生物质喷吹工艺、富氢气源选择上各有特点。各企业已开展大量工程实践,为行业同类项目提供了宝贵参考。当前该类技术在经济性层面仍面临一定市场挑战,但伴随碳市场发展与技术持续迭代成熟,相关技术具备广阔的发展潜力。