复合铁焦新技术是钢铁工业“十三五”规划明确提出的前沿储备节能减排技术。热压铁焦是含铁物料与适宜煤粉按一定比例配合制备而成的碳铁复合炉料,是一种新型的低碳高炉炼铁炉料。高炉使用一定量的铁焦有助于降低热空区温度,节能减排。国外相关研究机构已完成工业性试验,技术经济指标良好,效果显著。鉴于我国炼铁产业的高产量和高环境负荷,热压铁焦在我国具有广阔的应用前景。因此,基于我国炼铁原燃料条件,研究热压铁焦制备和应用技术对于高炉工序节能降耗乃至整个钢铁工业的可持续发展具有重要意义。
本年度先进冶炼、连铸工艺与装备技术方向研究人员王宏涛博士围绕热压铁焦制备、反应性和反应后强度优化、高炉使用热压铁焦低碳冶炼等,创新研发出热压铁焦新型低碳炼铁炉料制备与应用技术,取得如下创新和技术进展:
(1)开发了热压铁焦制备技术。揭示了工艺参数对热压铁焦抗压强度的影响规律,获得了热压铁焦制备工艺参数,热压铁焦抗压强度达5049 N,明显高于国内外铁焦抗压强度指标,该研究为热压铁焦实际生产奠定了基础。
(2)开发了热压铁焦反应性和反应后强度优化技术。阐明了配煤和配矿等技术措施对热压铁焦反应性和反应后强度的影响,获得了热压铁焦反应性和反应后强度优化条件,经配煤配矿优化后热压铁焦反应性达61.03%,反应后强度达56.28%。
(3)提出了高炉综合炉料配加热压铁焦低碳冶炼技术。配加热压铁焦后,综合炉料软化性能、熔化性能、滴落性能和透气性能均显著改善,热压铁焦适宜的添加比例不超过焦炭的30%,该研究为热压铁焦的实际应用奠定了基础。
上述研究成果得到河钢、鞍钢、宝武等诸多企业的高度关注和评价。目前,正与河钢集团开展热压铁焦制备和应用技术合作研究。基于河钢集团炼铁原燃料条件,研究适宜热压铁焦适宜的制备工艺参数,确定合理的工业化试验方案。同时,进行热压铁焦工业性生产核心装备选型和设计。据估算,若河钢集团高炉吨铁使用40 kg热压铁焦,成本约降低19元,CO2排放量减少25 kg。本研究成果的实际应用将使河钢集团成为国内第一家应用碳铁复合炉料的企业,对我国低碳炼铁具有重要示范作用。

▲热压铁焦新型低碳炼铁炉料制备与应用技术
