日本炼铁技术COURSE50研发现状.docx

日本炼铁技术 COURSE50 研发现状 前言 COURSE50 是日本新能源?产业技术综合开发机构（NEDO）委托神户制钢、JFE、新日铁、新日铁工程公司、住友金属、日新制钢 6 家公司共同开展的“环境友好型炼铁技术开发”项目，于 2008 年 7 月 22 日获得通过。 考虑到今后对钢铁材料的需求会进一步增加，并且对钢材的性能要求也在不断提高，即使到 2050 年 仍需要一定数量的铁矿石还原生产高性能的钢材。因此，将立足于铁矿石还原能根本性减排 CO 2  的技术作为 长期项目展开研发工作。 该项目其中一项技术是碳还原铁矿石产生的 CO 2 无害化处理技术。为此，需要开发高效CO 2 吸收剂、 评价实验规模设备、开发余热吸收液体的再生技术等，通过这些技术开发形成从高炉煤气中高效分离 CO 2 的技术。 另一项技术是氢还原技术。氢还原技术是一项中长期的创新型研发项目，在进行氢还原机理等基础性研究的同时，在氢源方面，副产煤气的富氢技术也受到人们的重视。 上述两项技术都需要进行长时间的基础研究和实验研究，所以，各产业界都请求相关的大学和研究 单位给予协作，尽快推进开发速度。这些开发成果实用化时，分离回收CO 2  的储存和监控技术、低CO 的氢 2 供给和电力供应等社会基础条件的整备也是不可缺少的。 COURSE50 技术概要 COURSE50 技术开发内容是：利用焦炉 800℃余热提高焦炉煤气（COG）氢含量技术、用氢还原铁矿石 的反应控制技术、从高炉煤气中分离并回收 CO 2  技术以及扩大炼铁厂余热利用减少CO 2  排放技术。 上述技术的开发分两个阶段进行：第一阶段 2008～2012 年，共 5 年；第二阶段是综合实验阶段。最 终目标是使 CO 2  排放量减少 30%。 第一阶段（2012 年）的目标是： ①开发减少高炉排放 CO 2 的技术 . 研究氢还原铁矿石的机理、研发控制氢还原铁矿石反应的基础技术； . 开发氢浓度增加一倍的焦炉煤气（COG）富氢改质技术； . 在高炉用氢还原铁矿石所需高强度-高反应性焦炭制造技术方面，由于高炉的技术要求尚未确定， 所以先确定中间实验的焦炭评价指标。 ②开发从高炉煤气（BFG）分离回收CO 2 的技术 从高炉煤气（BFG）分离回收CO 2 的成本目标是 2000 日元/t-CO 。 2 为实现上述两个目标开展的研究工作见表 1~表 3。 表 1 减少高炉排放 CO 2 技术的开发 氢还原铁矿石技术的开发COG 干燥- 项目的子课题 氢/COG 循环的最佳工艺开发 还原性评价技术的开发 研究内容 改质 COG 向高炉喷吹的最佳工艺开发 大量使用改质 COG 技术的开发（还原性评价技术、热补偿技术） 富氢化  1-3 还原气吹入时高炉内反应过 高炉还原气循环使CO 2 排放量降低效果的预测 程评价技术的开发 （涉及到铁矿石低温还原和粉化现象） 技术开发 氢还原铁矿石用的焦碳制造技术 利用触媒改质高温 COG 技术的开发 用高性能粘结剂制造高强度-高反应性焦炭技术的开发 表 2 从高炉煤气（BFG）分离回收 CO 2 技术的开发 项目的子课题 项目的子课题 4-1-1 化学吸收实验设备的开发 4-1-2 化学吸收液的开发 4 CO 分离回收 2 技术的开发 研究内容 30tCO /d 实验设备开发、用过程模拟获得工业 2 应用数据 CO 分离回收所用热量小的新型吸收液的开发 2 用物理吸附法从高炉煤气中分离出 CO 和N 4-2 物理吸附技术的开发 2 2 技术的开发 4-3 分离技术综合工艺的开发 5-1 未利用显热利用技术 5 未利用显热 回收技术的开发 实现CO 分离回收技术与余热利用技术综合工 2 艺最佳化 未利用显热调查及利用技术、在评价结果的基础上为本项目第二阶段的研究提出方向 5-2 钢渣显热回收技术 稳定制造可热回收的钢渣制品并使热回收率 最大化 5-3 余热回收利用技术的开发 扩大应用低热能发电系统 表 3 炼铁新工艺综合评价及研究 项目的子课题 6 炼铁新工艺综合评价及研究 COURSE50 研发工作的主要进展 研究内容 对各项研发技术的指标进行整合、综合调整，对炼铁厂整体进行综合评价及综合研究。 减少高炉排放 CO 2 技术的开发 减少高炉排放 CO 2 技术的开发课题涉及许多研究内容（如图 1 所示），由各参加单位分担进行研究。 该课题在对高炉使用富氢改质 COG（30%CO、60%H ）时炉内还原行为进行研究的同时，还进行了矿石还原粉 2 化研究、高炉上部热补偿研究、高炉内局部状况评价研究（模型模拟），目的是对 CO 2 减排量进行定量研究。 此外，该课题还开发了高炉使用改质 COG 时炼铁厂能耗和CO 2 平