结和炼焦的CO2排放量占钢厂CO2排放量的四分之三。为减少CO2排放,JFE钢公司以环保型钢铁生产工艺技术开发(COURSE50)为主,开发了各种减少CO2排放的技术。以下就其中的几项技术进行介绍。
1 Super-SINTER
所谓Super-SINTER,就是在烧结机中喷吹民用煤气,使烧结层的烧结温度保持在最佳温度区域,由此可获得烧结矿组织的冷态强度和被还原性都好的烧结矿生产技术。JFE钢公司的4个炼铁厂都采用了该技术。该技术的核心就是通过控制烧结的最佳温度,使烧结矿生成大量的铁酸钙组织,由此可获得冷态强度高和被还原性好的烧结矿。如果采用以往只喷吹空气的烧结矿生产技术,由于点火后烧结层的温度会急剧升高,因此烧结层的温度会超出正常的温度范围。而且,由于温度又会立刻下降,因此可保持最佳温度范围的时间非常短,难以获得所要求的烧结矿组织。而采用喷吹(空气+民用煤气)的方法,由于燃烧范围变得更大,因此温度的变化会趋缓,可保持最佳温度范围的时间会延长,由此可获得所要求的烧结矿组织。如果采用在Super-SINTER基础上改进的技术,即Super-SINTER OXY技术(喷吹空气+民用煤气+氧),燃烧范围会进一步加大,可保持最佳温度范围的时间会进一步延长,由此可获得质量更高的烧结矿。该技术已应用于千叶炼铁厂和京滨炼铁厂。
所谓铁焦,就是指焦炭内部含有微细金属铁的焦炭。利用焦炭和铁的邻近效应以及金属铁的催化效应,可以促进焦炭和CO2的反应,并使烧结矿能在更低的温度下进行还原反应,由此可以大幅度减少还原所需的焦炭量,并大幅度减少CO2的产生。京滨炼铁厂的30t/d铁焦生产设备使用低品位的铁矿石和低品位的煤生产铁焦,用于5000m3高炉,共进行了5天使用铁焦的生产试验,结果取得了稳定高炉操作,降低燃耗的目标。这是一项环保技术,希望能逐步应用于实际。
以前,JFE钢公司将颗粒状废塑料喷吹到高炉内,燃烧效果并不理想。为提高废塑料的燃烧效果,开发了APR技术,将颗粒状塑料粉碎到很细,取代粉煤喷吹到高炉内,大幅度减少了CO2的排放量。该废塑料粉碎设备目前已在京滨炼铁厂投入应用。在投入应用的当初,发生了配管和喷嘴堵塞等许多故障,目前已能正常使用,每年可减少3.5万吨的CO2排放量。