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煉鐵系統是耗碳大戶,也是CO?排放大戶,在提倡構建低碳經濟的今天,高爐越來越高的焦炭質量要求與稀缺煉焦煤資源日趨匱乏之間矛盾愈發凸顯,為了降低成本,焦丁的使用開始廣泛應用于高爐生產作業,但焦丁畢竟屬于一種冶金焦炭次品,其強度、透氣性、高溫性能等較差,過度使用風險較大,容易造成高爐爐況波動,影響順行,同時由于焦炭價格的波動明顯,且價格較高,現山西地區主流準一級濕熄焦報2400-2500元/噸,現港口準一級冶金焦主流現匯出庫價2430-2470元/噸,隨著焦丁入爐的普及,焦丁的價格也是節節攀升,而相較于焦丁,蘭炭在高爐中代替焦丁可減少渣量、降低燃料比,同時可減少SO?等污染物的排放,并且蘭炭價格相較于焦丁更穩定、更實惠,使用蘭炭代替焦丁可降低鋼鐵企業成本,提升企業經濟效益。
蘭炭相較于焦丁的優勢所在
第一點,由于原料及工藝等方面的差異,蘭炭的市場價格遠低于一般焦炭的價格。蘭炭的價格低、性價比更高、比電阻較強,近年來蘭炭的價格在1300~1800左右,而焦炭在2400~3000左右,對比之下,蘭炭是更優質的選擇!總的來說,相比焦丁,蘭炭的使用范圍更廣,實用性更強,而且成本低,所以蘭炭現在成為合金冶煉的首選材料之一。
第二點,煉焦煤資源稀缺,而蘭炭以低階煤為原料,資源豐富。焦丁是冶金焦中篩出來的小塊焦炭,而冶金焦炭的原料主要以具有較強粘結性的焦煤、肥煤等煉焦煤種為主,我國煤炭資源儲量雖然豐富,但煉焦煤資源稀缺。而蘭炭呢,一般以單一煤種侏羅紀原煤生產,資源比較豐富,我國存儲量約55%。
第三點,蘭炭主要是由高揮發分的弱粘結性煤或不粘煤經中低溫干餾制得的半焦產品。其中,蘭炭固定碳高、灰分低、硫、磷等有害元素含量低,蘭炭完全可以代替一般焦炭,并且部分指標優于國家冶金焦、鑄造焦和鐵合金專用焦的多項標準。
蘭炭是低階煤經過中低溫熱解得到的固體產物,其高反應性特點可以明顯降低高爐熱儲備區溫度、減少碳消耗,高爐使用適量蘭炭替代焦丁進行混裝裝料可實現一定程度的節能降碳。
蘭炭的反應性好,起始反應溫度和劇烈反應溫度都低于焦炭,使得在高爐內,蘭炭先于焦炭發生炭溶反應,保護了大塊焦炭。同時,由于蘭炭的反應速度快,可以促進塊狀帶的間接還原反應,改善礦石的預熱和還原,減少直接還原反應,降低焦比。另外也由于蘭炭的反應性好,可以保證在蘭炭下降到達死料柱之前充分的反應消耗完,避免小粒度蘭炭進入死料柱,影響死料柱透氣性,這也為進一步提高蘭炭配用量提供了有利的條件。蘭炭價格較低,使用蘭炭代替焦丁可降低鋼鐵企業成本,提升企業經濟效益。
蘭炭固定碳高、灰分低、硫含量低,Zn、Na 等有害元素含量較少,可以減少高爐入爐硫負荷,進而減少高爐脫硫耗熱,有助于降低燃耗,在高爐中代替焦丁可減少渣量、降低燃料比,降低煉鐵成本,減少CO?,SO?等污染物的排放。
天焦高爐焦丁替代專用蘭炭,是正能集團與西安建筑科技大學產學研合作技術研究創新開發成果。
相比于冶金焦丁,天焦蘭炭的高反應性的特點不但能提升高爐上部鐵礦石的間接還原度,降低燃料比和CO?排放,還可有效保護大塊焦炭在軟熔帶上方不被溶損侵蝕,提高料柱骨架作用。
天焦蘭炭的低硫特點可減少高爐入爐硫負荷,減少高爐脫硫熱耗。
針對高爐冶煉性能需要,天焦蘭炭在制備中對還對碳化學結構、孔隙結構及粒度區間、冷熱態強度、熱穩定性、溶損反應性等性質進行了科學調控,可實現3800m3以下高爐焦丁的大比例替代,并已在國內先進高爐實現長期批量穩定使用。
天焦蘭炭的價格遠低于冶金焦丁,用天焦蘭炭高比例乃至全比例替代冶金焦丁,降本增效效果顯著。
正能集團是國內低階煤分質分級利用領域內的高新技術企業、中國低階煤分質分級利用項目360萬噸蘭炭規模產能、全國十佳蘭炭企業、中國煤炭加工利用協會副會長單位、中國鋼企煉鐵蘭炭領域的開拓者和品牌專家、中國《高爐噴吹蘭炭技術要求》行業團體標準的主要制定單位,“2022年鄂爾多斯市科技創新50強企業”。
2022年,正能集團的蘭炭的生產與銷售再次通過了國際質量管理體系ISO9001:2015和國際環境管理體系ISO14001:2015的雙體系認證,獲得《質量管理體系認證證書》、《環境管理體系認證證書》,證明企業質量管理和質量保證能力符合相應標準,有能力按規定的質量要求提供產品的活動,且具有按既定環境保護標準和法規要求提供產品或服務的環境保證能力。
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