2022年“Steelie”奖低碳钢铁生产卓越成就奖入围奖项

2013年,希洪(西班牙阿斯图里亚斯)焦炉被闲置。经过全面改造后,1号焦炉于2020年恢复运行,2号焦炉于2021年恢复运行。除了焦炉自身和再热炉使用之外,剩余大量焦炉煤气被燃烧放散。过去,将这部分剩余焦炉煤气卖给外部发电厂作为发电燃料,但由于管道年久失修,考虑到能源效率和碳减排问题,更加经济的做法是工厂内部“消化”这部分剩余气体,代替化石燃料。

为利用这种能源,我们决定将焦炉煤气作为高炉的替代燃料,以减少焦煤的使用量和二氧化碳排放。为此,焦炉煤气经过净化处理后,尽可能被还原成萘、氨和硫。随后,这些气体被输送到工厂网络,经过双级螺杆式压缩机加压到8巴后,存储到气罐内。这些气体保持在一定温度范围内,以免有害复合物发生转化和造成堵塞或腐蚀。气体通过管道输送至高炉附近的分配器,分配器将气体配送到29个小型管道,最后到达29个风口。为控制气流,根据高炉的压力情况以及回路压力损失情况,使用两个平行阀门对气体进行修整。这些气体通过专门的喷头注入,同时煤炭也通过另一个喷头注入同一风口,
作为燃料和还原剂使用。研发部门经过燃烧模拟测试后,结论认为不同物质对氧气的争夺并不会影响煤炭燃烧。

每千克焦炉气可替代约0.65千克焦炭或0.78千克煤,不仅如此,由于工艺稳定性增加,焦炭的使用量也随之降低。

焦炉煤气具有一定的热值并含有氢,不仅可以进行直接还原,其中含有的氢还可去除铁中的氧,从而提高工艺稳定性,这会在相当程度上降低煤和焦的碳排放(范围1碳减排)。

作为附带效应,高炉废气的氢含量更高,并且热值和总能量也更高。这些额外的能量可用于替代天然
气(范围1碳减排)和发电(范围2碳减排)。