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钢铁行业低碳发展对策研究:回顾与展望 被引量：27
1
作者 殷瑞钰 上官方钦 崔志峰 《中国冶金》 北大核心 2025年第3期1-15,共15页
回顾分析了中国粗钢年产量、2023—2024年粗钢月度日均产量和月末螺纹钢价格以及钢材直接出口量、钢铁制品间接出口量、CO_(2)排放量等的变化,认为中国粗钢产量总体呈现供大于求的态势,钢铁行业已经进入减量化波动下行阶段;在粗钢产量... 回顾分析了中国粗钢年产量、2023—2024年粗钢月度日均产量和月末螺纹钢价格以及钢材直接出口量、钢铁制品间接出口量、CO_(2)排放量等的变化,认为中国粗钢产量总体呈现供大于求的态势,钢铁行业已经进入减量化波动下行阶段;在粗钢产量不明显增加的前提下,可以说中国钢铁行业已开始步入CO_(2)排放稳定期。从未来粗钢产量的预测、供给侧结构性改革、进出口政策调整等方面探讨了中国粗钢产出总量控制的目标和措施;结合未来粗钢产量和废钢资源量的预测,提出了在“双碳”背景下,未来钢铁行业将逐步形成3类典型的钢铁制造流程,即高炉-转炉长流程、全废钢电炉流程和氢还原-电炉流程,并对3类流程的交替演变过程进行讨论,指出中国钢铁工业也应该借助“双碳”大背景,引导废钢资源尽可能流向电炉流程,进而逐步调整全行业的铁素资源结构、产品结构和流程结构的布局;从界面技术优化、动态精准设计与全流程智能化等方面来探讨钢铁制造全流程的连续性提升的路径。最后,通过钢铁行业“双碳”分析模型的构建与分析,提出控制并削减粗钢产量是最有效的降碳措施,同样重要的是钢厂流程结构优化。 展开更多
关键词 钢铁行业 低碳发展 对策研究 削减粗钢产出总量 3类钢铁制造流程 有序引导全废钢电炉流程发展
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生成式AI+钢铁:助力钢铁行业中国式现代化 被引量：2
2
作者 王国栋 孙杰 《钢铁研究学报》 北大核心 2025年第4期405-408,共4页
在数字化浪潮的席卷下,钢铁行业正站在转型升级的关键节点。生成式人工智能(AIGC)作为数字时代的前沿技术,为钢铁行业突破传统发展瓶颈、实现高质量发展带来了新的曙光。将深入剖析AIGC在钢铁行业的应用现状、技术支撑、实际成效以及未... 在数字化浪潮的席卷下,钢铁行业正站在转型升级的关键节点。生成式人工智能(AIGC)作为数字时代的前沿技术,为钢铁行业突破传统发展瓶颈、实现高质量发展带来了新的曙光。将深入剖析AIGC在钢铁行业的应用现状、技术支撑、实际成效以及未来发展规划,全面呈现这一技术融合为钢铁行业带来的深刻变革。 展开更多
关键词 生成式人工智能 数据科学 钢铁 工业控制 转型升级
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氧化锂对低密度钢用铝酸盐系连铸保护渣性能的影响
3
作者 亓捷 陈巧富 +2 位作者 王金辉 窦莹莹 刘承军 《钢铁研究学报》 北大核心 2025年第4期452-461,共10页
新型铝酸盐系连铸保护渣为有效解决高铝低密度钢浇铸过程结晶器内渣金界面反应严重、保护渣变性等问题提供了新思路。然而,在新型保护渣试用过程中,其熔化特性、黏性特征、析晶性能等与润滑铸坯、控制传热等功能的匹配性仍有待提高。基... 新型铝酸盐系连铸保护渣为有效解决高铝低密度钢浇铸过程结晶器内渣金界面反应严重、保护渣变性等问题提供了新思路。然而,在新型保护渣试用过程中,其熔化特性、黏性特征、析晶性能等与润滑铸坯、控制传热等功能的匹配性仍有待提高。基于此,设计了与工业试验渣成分相吻合的CaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-Li_(2)O-CaF_(2)-B_(2)O_(3)-Na_(2)O渣系,研究了在常规助熔剂综合使用条件下氧化锂(Li_(2)O)对铝酸盐系连铸保护渣熔体结构、熔化温度、黏性特征、结晶物相等性能的影响作用规律,并探究了相关基础性能变化之间的内在关联。结果表明,当Li_(2)O的质量分数从5%提升至9%时,熔化温度呈现先降后升的非线性变化,其1 300℃黏度呈持续下降趋势,结晶性能则随Li_(2)O含量的增加明显增强。与此同时,黏度转折点温度显著升高了近100℃。当渣系温度接近该转折点时,随Li_(2)O质量分数增加(由5%增加至9%),保护渣结晶物相逐渐由Ca_(2)Al_(2)SiO_(7)转变为LiAlO_(2)和Ca_(12)Al_(14)O_(3)2F_(2)共同析出。当温度低于转折点时,保护渣充分结晶产物的物相演变规律如下:随着Li_(2)O质量分数从5%提升至9%,主晶相从Ca_(2)Al_(2)SiO_(7)逐步转化为LiAlO_(2)、Ca_(12)Al_(14)O_(3)2F_(2)与Ca3B_(2)O6共存的多相体系。究其本质可知,Li_(2)O添加量在7%(质量分数)以下时,其助熔与抑制结晶作用明显;当Li_(2)O添加量大于7%(质量分数)时,过量添加将导致熔体结构解聚、流动性增加,离子迁移速率加快,从而促进结晶。 展开更多
关键词 低密度钢 保护渣 氧化锂(Li_(2)O) 低反应性 理化特性
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钢铁制造流程铁素物质流运行优化的能效评价方法及应用
4
作者 郑忠 杨永杰 +4 位作者 张开天 杨治朋 王永周 陈素君 刘雪莹 《钢铁》 北大核心 2025年第7期180-192,共13页
钢铁企业产品制造流程的铁素物质流运行优化是实现节能降耗、降本增效的重要手段。针对当前钢铁行业“能耗”与“能效”概念混用,以吨钢能耗、工序能耗为基础的评价指标不能区分不同产品与流程差异等问题,提出了以阶段产品为基准的钢铁... 钢铁企业产品制造流程的铁素物质流运行优化是实现节能降耗、降本增效的重要手段。针对当前钢铁行业“能耗”与“能效”概念混用,以吨钢能耗、工序能耗为基础的评价指标不能区分不同产品与流程差异等问题,提出了以阶段产品为基准的钢铁产品制造过程与流程能效的评价方法,用于量化铁素物质流与能量流的动态耦合关系。提出“过程有效能”概念,将其定义为在流程各工序设备的冶金过程中,铁素物质流携带的能量流为达成冶金目标的单位产品产出所获取的能量与过程回收可再利用的能量之和。过程能效为有效能除以进入过程所带入的能量和供给总能量,以此来描述铁素物质流经历各工序冶金过程的能量转换与利用效果。通过分析多工序物质流与能量流的输入输出关系,结合冶金过程特征,构建了化学冶金(转炉、精炼等)、物理冶金(连铸凝固等)过程能效的计算模型,并给出工序界面能效和流程能效的计算方法。通过多工序物质流与能量流的输入输出分析,结合热力学平衡关系,实现了从工序到全流程的能效动态追踪。以中国某转炉炼钢厂相关生产数据为例,量化分析了不同工艺路径、冶金设备及产品的能效差异。研究表明,基于铁素物质流运行特征的能效评价方法可为钢铁企业优化工艺控制与路径选择、实施生产动态运行优化及节能降碳提供决策依据。 展开更多
关键词 钢铁制造流程 物质流 能量流 运行优化 化学冶金与物理冶金 过程能效 流程能效 节能降碳
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钢铁行业碳捕集、利用与封存技术应用研究进展 被引量：2
5
作者 范学峰 何学坤 +3 位作者 赵运建 李朋 刘吕 王刚 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第1期132-142,共11页
碳捕集、利用与封存(CCUS)技术作为最直接有效的末端碳减排手段,是实现钢铁行业“双碳”目标的关键技术保障。尽管CCUS技术在石化和电力行业已有多个示范项目,但钢铁行业CCUS技术应用仍处于探索阶段。围绕CCUS技术原理、钢铁企业碳排放... 碳捕集、利用与封存(CCUS)技术作为最直接有效的末端碳减排手段,是实现钢铁行业“双碳”目标的关键技术保障。尽管CCUS技术在石化和电力行业已有多个示范项目,但钢铁行业CCUS技术应用仍处于探索阶段。围绕CCUS技术原理、钢铁企业碳排放特征和钢铁行业CCUS技术应用3个方面进行了总结分析。阐述了CCUS工艺流程中碳捕集、碳运输以及碳利用与封存技术的原理,分析了钢铁企业碳排放源的特点及气体组成、工况和杂质含量特征。通过梳理目前国内外钢铁企业开展的CCUS工业化应用项目及试验,总结了钢铁行业CCUS技术的关键问题及发展趋势。在综述技术应用现状的基础上,结合钢铁企业碳排放源的特征,展望了钢铁行业CCUS项目推广应用需重点关注的技术方向,以期助力于钢铁行业CCUS技术的进一步发展。 展开更多
关键词 钢铁行业 CCUS 碳排放源特征
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典型钢铁流程能耗能效分析及其碳排放评价 被引量：3
6
作者 蔡九菊 孙文强 +2 位作者 岳强 王建军 张宇航 《钢铁》 北大核心 2025年第7期59-70,共12页
钢铁生产的典型流程主要分为以天然资源为源头的高炉-转炉长流程、以废钢为源头的电炉短流程和全氢还原铁-电炉钢流程3种。量化这3种典型钢铁流程的能耗、能效和碳排放指标可揭示不同流程的能耗强度差异、能效提升潜力和碳减排空间,进... 钢铁生产的典型流程主要分为以天然资源为源头的高炉-转炉长流程、以废钢为源头的电炉短流程和全氢还原铁-电炉钢流程3种。量化这3种典型钢铁流程的能耗、能效和碳排放指标可揭示不同流程的能耗强度差异、能效提升潜力和碳减排空间,进而为现有流程的优化创新以及流程之间优势互补提供基本概念、计算方法和基础数据支撑。基于冶金流程学和热力学理论,提出了产品能耗、能效和碳排放与流程能耗、能效和碳排放等重要概念及其计算公式,并深入剖析了这些概念间的区别与联系。结合物质流-能量流分析方法和钢铁企业实际生产数据,计算3种典型钢铁生产流程的产品能耗、流程能效和产品碳排放数据,并对计算结果进行对比分析。结果表明,高炉-转炉长流程的产品能耗为462.7 kg/t,流程能效为62.2%,碳排放为1038.5 kg/t;全废钢电炉短流程的产品能耗为164.1 kg/t,流程能效为25.3%,碳排放为633.9 kg/t;全氢还原铁-电炉流程的产品能耗为409.3 kg/t,流程能效为34.3%,碳排放为639.9 kg/t。3种典型钢铁流程各具优势也都有劣势,长流程具有能效优势但能耗最高,短流程具有能耗优势但能效最低,全氢还原铁-电炉流程具有低碳优势,但能耗和能效值得重视,尚处于探索、开发和逐步成熟的过程之中。 展开更多
关键词 钢铁工业 钢铁流程 能耗 能效 碳排放 氢冶金 物质流 能量流
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钢/Ar及钢/渣界面非金属夹杂物碰撞团聚行为原位观察 被引量：1
7
作者 吴明晖 程礼梅 +5 位作者 尹青 吴小林 赵德利 Jumaev Akhmadjon Abduvokhidovich 任英 张立峰 《工程科学学报》 北大核心 2025年第4期727-738,共12页
首先介绍了高温共聚焦扫描显微镜(HT-CSLM)的工作原理及主要功能,详细介绍汇总了近年来使用高温共聚焦显微镜对钢中夹杂物团聚的研究进展,包括对钢液表面、钢渣界面及渣表面夹杂物碰撞、团聚、长大的原位观察,动力学研究及模型推导.探... 首先介绍了高温共聚焦扫描显微镜(HT-CSLM)的工作原理及主要功能,详细介绍汇总了近年来使用高温共聚焦显微镜对钢中夹杂物团聚的研究进展,包括对钢液表面、钢渣界面及渣表面夹杂物碰撞、团聚、长大的原位观察,动力学研究及模型推导.探讨了当前计算夹杂物之间吸引力的毛细力模型,分析了密度、尺寸、距离等因素对钢中夹杂物团聚碰撞趋势的影响大小,并为后期高温共聚焦显微镜在夹杂物碰撞的研究方向提供思路. 展开更多
关键词 高温共聚焦激光扫描显微镜 钢液界面 夹杂物 团聚碰撞 毛细力模型
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基于WPS表格二次开发的钢铁业机器人数据统计方法 被引量：1
8
作者 丁烨 吴瑞珉 杨赛丹 《机电工程技术》 2025年第7期168-172,共5页
针对传统数据统计中存在的效率低下、规范性欠缺以及耗时费力等问题,结合钢铁业机器人数据统计两个阶段的需求特征,提出一种基于WPS表格二次开发的钢铁业机器人数据统计方法。分别对机器人数据统计收集及数据统计分析两个阶段开展了功... 针对传统数据统计中存在的效率低下、规范性欠缺以及耗时费力等问题,结合钢铁业机器人数据统计两个阶段的需求特征,提出一种基于WPS表格二次开发的钢铁业机器人数据统计方法。分别对机器人数据统计收集及数据统计分析两个阶段开展了功能需求分析和方案设计,利用兼容性能好的VBA宏技术,通过二次开发重点解决了钢铁业机器人数据收集阶段的应用作业类型的多层级数据多选问题,并实现了应用作业大类和小类数据的自动分列。基于Python编程技术,进一步构建了钢铁业机器人数据统计分析平台,实现了机器人数据的一键分析和直观可视化呈现,为后续钢铁业机器人的全生命周期管理提供了可靠的基础。应用结果表明,通过两种编程语言的结合应用,钢铁业机器人数据统计的整体效率得到了显著提升。 展开更多
关键词 机器人 二次开发 数据统计 钢铁业
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炼铁技术发展现状及展望 被引量：1
9
作者 杜永刚 张明弈 葛志伟 《江西冶金》 2025年第4期317-324,共8页
随着全球经济的持续发展和工业技术的不断进步,炼铁技术在过去几十年中取得了显著成就。本文综述了炼铁技术的发展现状,包括高炉炼铁、直接还原炼铁和熔融还原炼铁等主要技术路线,对比了这些技术的优缺点及适用条件,分析了不同技术路线... 随着全球经济的持续发展和工业技术的不断进步,炼铁技术在过去几十年中取得了显著成就。本文综述了炼铁技术的发展现状,包括高炉炼铁、直接还原炼铁和熔融还原炼铁等主要技术路线,对比了这些技术的优缺点及适用条件,分析了不同技术路线的发展前景。此外,本文还探讨了炼铁技术的未来发展趋势,包括节能减排技术、氢基冶炼和智能化生产等,以期推动炼铁技术的深入发展和高效应用。 展开更多
关键词 炼铁技术 高炉炼铁 直接还原炼铁 熔融还原炼铁 节能减排技术
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中国钢铁行业副产煤气利用现状和发展趋势
10
作者 高天 隋鹏 +5 位作者 邓行健 王静松 王广 佘雪峰 左海滨 薛庆国 《科技导报》 北大核心 2025年第21期69-80,共12页
作为世界上第一大钢铁生产国,中国钢铁行业副产煤气年生产量总和超过14000亿Nm3,其蕴含的能量相当于2.66亿t标准煤。然而,目前中国钢铁行业副产煤气以作为燃料燃烧使用为主,仍处于碳排放较高、综合利用率较低的阶段。为促进中国钢铁行... 作为世界上第一大钢铁生产国,中国钢铁行业副产煤气年生产量总和超过14000亿Nm3,其蕴含的能量相当于2.66亿t标准煤。然而,目前中国钢铁行业副产煤气以作为燃料燃烧使用为主,仍处于碳排放较高、综合利用率较低的阶段。为促进中国钢铁行业副产煤气利用效率的提升,阐述了高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气3类核心副产煤气的成分、热值等特征及可用性,分析了以燃料燃烧为主的利用现状与局限,探讨了钢化联产、氢冶金路径下的高值化利用途径,含变压吸附法(PSA)、化学吸收法提纯CO/CO_(2),及转炉煤气生物发酵、焦炉煤气重整制甲醇/乙醇与氢能;重点论述了焦炉煤气在Midrex、Energiron-ZR直接还原炼铁中的应用优势及实践。研究表明,副产煤气经技术升级可从单一燃料转向化工原料,如焦炉煤气高炉喷吹减排10%~20%,中国宝武钢铁集团HyCROFTM富氢碳循环高炉技术验证了其可行性。据此总结出,钢化联产协同、氢冶金耦合、CCUS技术融合是其高效低碳利用核心方向,可推动行业从“碳冶金”转向“氢冶金”,为钢铁行业绿色低碳转型提供技术支撑。 展开更多
关键词 高炉煤气 焦炉煤气 转炉煤气 钢化联产 氢冶金
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中国钢铁制造流程发展与关键问题 被引量：12
11
作者 刘清梅 张福明 《钢铁》 北大核心 2025年第1期15-28,共14页
近年来,推动中国钢铁行业高质量发展和助力实现“双碳”目标是中国钢铁产业发展的总体思路,在此背景下,中国钢铁工业特征发生了显著变化。描述了当前钢铁工业的主要特征,分析了2000—2023年间中国钢铁粗钢产量和年度粗钢增长率,结合发... 近年来,推动中国钢铁行业高质量发展和助力实现“双碳”目标是中国钢铁产业发展的总体思路,在此背景下,中国钢铁工业特征发生了显著变化。描述了当前钢铁工业的主要特征,分析了2000—2023年间中国钢铁粗钢产量和年度粗钢增长率,结合发达国家粗钢产量的演变模式,预测中国钢铁产量所处的发展阶段。以2000—2023年间中国不同钢铁制造流程所占比例为依据,测算各年钢铁制造全流程CO_(2)排放值,论述中国实现“双碳”目标的紧迫性和必要性。选取主要产钢国钢铁制造流程演化进程及现状为研究对象,重点阐述了美国、日本和中国以确保钢铁产品质量最佳和钢铁制造效率最优为需求的钢铁制造流程特点,理清当前不同钢铁制造流程的作用和效果。结合上述分析,以工程哲学的视野和全局性战略思维对中国钢铁制造流程结构调整的应对策略进行研究,并且提出了适应新特征下的“BF-BOF”长流程、“全废钢-电炉(EAF)”短流程和“100%氢基还原DRI-EAF”流程的结构调整方案。研讨了钢铁制造流程调整过程中的三大关键问题,包括实现电炉炼钢需要的废钢基准保障数量、能源脱碳化进程中的钢铁全流程电力消耗量以及消除废钢电炉冶炼过程残余元素富集所造成的钢材品质缺陷的新思路,解决好这些关键问题将有助于中国钢铁制造流程的结构优化调整和高质量发展。 展开更多
关键词 钢铁工业 减量化发展 “双碳”目标 钢铁制造流程 结构调整优化 高质量发展 废钢 电炉
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连铸板坯凝固过程粒子捕获规则探讨:以夹杂物为例
12
作者 张迪 魏子健 +2 位作者 王治灏 王旭东 姚曼 《钢铁研究学报》 北大核心 2025年第10期1322-1333,共12页
非金属夹杂物的尺寸、分布等均会影响铸坯质量,因此准确地预测其在凝固前沿的捕获十分重要。研究建立了板坯连铸全流程夹杂物预测模型,模拟计算了夹杂物的运动、移除与被坯壳捕获过程。在总结前人提出的捕获规则基础上,考虑部分夹杂物... 非金属夹杂物的尺寸、分布等均会影响铸坯质量,因此准确地预测其在凝固前沿的捕获十分重要。研究建立了板坯连铸全流程夹杂物预测模型,模拟计算了夹杂物的运动、移除与被坯壳捕获过程。在总结前人提出的捕获规则基础上,考虑部分夹杂物进入凝固前沿后会脱离枝晶阻碍而后回流到钢液中这一动态行为,提出一种融合了凝固前沿的钢液速度分布、夹杂物在凝固前沿的停留时间、速度方向和坯壳生长速度4项判据的夹杂物捕获改进规则。对比改进规则和当前接受度较高的规则的计算结果可知,两者捕获分布均呈“W”形中空带状结构;在改进规则下,结晶器内夹杂物捕获数量在铸坯内总捕获数量的占比由87.53%降低至79.48%,这是由于考虑了夹杂物在凝固前沿的停留时间与弯月面下方0~0.4 m内钢液的高速流动;在距离铸坯窄面表面和宽面表面3~5 mm处均有明显的夹杂物聚集带,与工厂实际观测相符。改进的夹杂物捕获规则和数值计算模型准确地再现了实际连铸坯的夹杂物聚集现象,在准确预测连铸坯夹杂物分布方面有正向推进作用。 展开更多
关键词 板坯连铸 凝固前沿 捕获规则 夹杂物 数值模拟
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面向多生产线的短流程钢铁企业主从博弈调峰策略
13
作者 申皓 刘航 +3 位作者 纪陵 钟永洁 崔晓涛 余洋 《全球能源互联网》 北大核心 2025年第6期782-794,共13页
短流程钢铁企业以电力为主要能源形式,生产过程连续、周期长,具有较高的需求响应潜力,但其耗能高、生产线多、订单量波动频繁,极大增加了其参与需求响应的难度。为合理调动短流程钢铁企业负荷资源参与电网调峰的积极性,提出一种面向多... 短流程钢铁企业以电力为主要能源形式,生产过程连续、周期长,具有较高的需求响应潜力,但其耗能高、生产线多、订单量波动频繁,极大增加了其参与需求响应的难度。为合理调动短流程钢铁企业负荷资源参与电网调峰的积极性,提出一种面向多生产线的短流程钢铁企业主从博弈调峰策略。首先,深入剖析短流程钢铁企业炼钢工艺,基于其特有的负荷特性,分析关键生产设备具备的可调潜力,获取其可调潜力区间;继而,对钢铁企业可调潜力进行精细化建模,考虑生产因素约束影响,综合分析得到不同设备及多生产线组合的可调容量;最后,分别对调峰策略参与者和制定者行为进行分析,并利用1-N主从博弈构建主从博弈优化调度模型以描述二者交互行为。以某钢铁企业实际负荷数据为例进行算例仿真,结果表明,所提调峰策略在有效降低电网负荷峰谷差的同时,增加了钢铁企业收益。 展开更多
关键词 钢铁企业 需求响应 调峰 主从博弈 可调潜力分析
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汽车用IF钢生命周期碳足迹评价 被引量：2
14
作者 李卫东 房晓晴 +3 位作者 马光宇 蔡秋野 张宇航 孙文强 《中国冶金》 北大核心 2025年第3期135-143,154,共10页
为应对日益严格的汽车结构材料低碳要求,并对IF钢的绿色化程度进行评价,基于IF钢生产的单元过程及工艺流程,建立IF钢“从摇篮到大门”的生命周期评价模型。得到IF钢的碳足迹结果,对结果中影响碳足迹的关键因素展开分析。进一步分析了碳... 为应对日益严格的汽车结构材料低碳要求,并对IF钢的绿色化程度进行评价,基于IF钢生产的单元过程及工艺流程,建立IF钢“从摇篮到大门”的生命周期评价模型。得到IF钢的碳足迹结果,对结果中影响碳足迹的关键因素展开分析。进一步分析了碳足迹对影响因素的敏感度,基于敏感度结果制定了相应的降碳措施。结果表明,IF钢的碳足迹(CO_(2)排放当量,以IF钢连续退火卷计)为2.78 kg/kg,原料加工及运输构成的上游环节仅占22.98%,生产环节占77.02%。其中,炼铁工序和烧结工序产生的碳足迹最大,炼铁工序中碳足迹主要来自焦炭的使用、高炉煤气和喷吹煤的燃烧,烧结工序中碳足迹主要来自焦炭及电力的使用。敏感度分析结果表明,碳足迹对入炉烧结矿比例、自产焦炭比例和高炉煤气回收率的敏感度高。发展自溶性球团、焦炭生产智能化及智能煤气调度优化等技术,有助于钢铁企业实现绿色低碳的IF钢生产。 展开更多
关键词 生命周期评价 汽车钢 IF钢 碳足迹 敏感度分析 降碳措施 低碳生产
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高碳铬轴承钢氧钛协同精炼工艺理论与实验
15
作者 张飞龙 刘威 +3 位作者 白云 王锦 李京社 杨树峰 《特殊钢》 2025年第6期104-111,共8页
本研究基于GCr15轴承钢提出了一种可行的脱氧控钛梯度再设计策略,旨在优化炉外精炼阶段脱氧控钛的协同机制。通过工业全流程取样明确了脱氧控钛关键环节,设计并开展了界面反应模拟计算与实验室热态实验,系统验证了脱氧控钛梯度再设计策... 本研究基于GCr15轴承钢提出了一种可行的脱氧控钛梯度再设计策略,旨在优化炉外精炼阶段脱氧控钛的协同机制。通过工业全流程取样明确了脱氧控钛关键环节,设计并开展了界面反应模拟计算与实验室热态实验,系统验证了脱氧控钛梯度再设计策略在GCr15轴承钢超低氧钛控制上的可行性。通过正交实验与FactSage相平衡计算,确定CaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-MgO四元渣系(50.18%CaO-21.36%SiO_(2)-24.11%Al_(2)O_(3)-4.35%MgO)为最优脱钛渣系。热力学研究表明,钛脱除率与钢液氧活度呈正相关,LF阶段过深脱氧会抑制钛氧化迁移,降低RH阶段脱钛效率。实验表明,阶梯式控氧策略可突破脱氧与控钛的对抗关系,实验室模拟RH条件反应,在w[O]35×10^(-6)下可使w[Ti]从117×10^(-6)降至3.8×10^(-6),脱钛率达96.7%。工业数据与实验室实验共同证明LF弱脱氧有利于促进渣金反应脱钛,提高精炼全流程脱钛效率,实现氧钛协同控制。该研究为超低氧钛轴承钢的工业化生产提供了理论依据与工艺优化方案,为解决钛夹杂物制约轴承疲劳寿命提供了方向。 展开更多
关键词 高碳铬轴承钢 超低氧钛 阶梯控氧 氧钛协同 脱钛渣
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含铁除尘灰压块冷态强度影响因素研究
16
作者 陈咪咪 王艺慈 +1 位作者 张云昊 田颖 《钢铁研究学报》 北大核心 2025年第8期1016-1022,共7页
高炉布袋灰是包钢难处理含铁粉尘之一,有价金属Zn、K、Na和C含量较高,不能直接在钢铁厂内部循环利用。为实现高附加值利用,通过水洗提取其中K、Na元素,然后将脱除K、Na的高炉布袋灰与转炉一次灰(EP灰)协同压块,以提高后续含铁尘灰的自... 高炉布袋灰是包钢难处理含铁粉尘之一,有价金属Zn、K、Na和C含量较高,不能直接在钢铁厂内部循环利用。为实现高附加值利用,通过水洗提取其中K、Na元素,然后将脱除K、Na的高炉布袋灰与转炉一次灰(EP灰)协同压块,以提高后续含铁尘灰的自还原脱Zn效果,得到高品位含铁炉料。将水洗后的高炉布袋灰与EP灰以7∶3比例混料,并进行压块。通过正交试验探究了压块冷态抗压强度的影响因素及最优压块工艺条件,为减少后续碳热还原脱Zn过程的粉化率、减轻炉窑黏结现象、提高脱锌效率提供理论依据。结果表明,各因素对压块冷态强度影响按由大到小的顺序排列为:制样压力、烘干时间、淀粉添加量、膨润土添加量。当膨润土加入质量分数为2%,淀粉加入质量分数为0.25%,CMC加入质量分数为0.5%,烘干时间为120 min,压力为20 MPa,保压时间为60 s时,压块获得最大抗压强度。 展开更多
关键词 高炉布袋灰 EP灰 正交试验 复合黏结剂 抗压强度
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节能降耗技术在钢铁生产中的应用优化研究 被引量：3
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作者 欧阳林路 《冶金与材料》 2025年第1期50-52,共3页
面对全球资源紧张的状况,钢铁企业以节能降耗技术为基础,正积极实现产业转型。文章采用节能降耗技术方法,深入分析了钢铁生产过程中的关键环节,提出了一系列切实可行的节能降耗措施。从高炉冶炼的炉料结构优化、炉前燃烧技术,到连铸工... 面对全球资源紧张的状况,钢铁企业以节能降耗技术为基础,正积极实现产业转型。文章采用节能降耗技术方法,深入分析了钢铁生产过程中的关键环节,提出了一系列切实可行的节能降耗措施。从高炉冶炼的炉料结构优化、炉前燃烧技术,到连铸工序的连铸坯预热、二次冷却水循环利用,再到工艺参数的细致调整,对传统钢铁生产流程的精细化管理与创新改进。研究结果表明该技术的运用降低了钢铁企业生产成本,提高资源利用率,减少环境污染,达到了绿色可持续发展的目的,为未来钢铁生产领域实现节能降耗、减少资源浪费奠定良好基础。 展开更多
关键词 节能降耗 钢铁生产 高炉冶炼 炉前燃烧 连铸工序
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钢铁冶金企业铁水预脱硫及脱硫渣处理与利用研究进展
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作者 韦晶晶 卢光华 +1 位作者 王会刚 夏春 《环境工程》 2025年第11期142-151,共10页
铁水预脱硫是现代钢铁冶金企业不可或缺的关键工序。脱硫渣是脱硫过程产生的主要固体废弃物,年产量达1000万~2000万t。因此,脱硫渣的处理及利用是钢铁企业关注的重要问题。基于此,首先对不同脱硫剂的脱硫机理进行了介绍,通过剖析反应过... 铁水预脱硫是现代钢铁冶金企业不可或缺的关键工序。脱硫渣是脱硫过程产生的主要固体废弃物,年产量达1000万~2000万t。因此,脱硫渣的处理及利用是钢铁企业关注的重要问题。基于此,首先对不同脱硫剂的脱硫机理进行了介绍,通过剖析反应过程,明确了脱硫渣可能的化学组成;并对脱硫渣的化学和物相组成进行全面总结,这一基础性研究为后续的利用工作筑牢了根基;最后综述了脱硫渣在钢厂回用、高附加值利用等方面的研究进展。结果表明:经妥善处理的脱硫渣具有多重价值,不仅能够回收其中的金属铁,还能替代石灰用于炼钢环节,尾渣可实现建材化利用。此外,脱硫渣在重金属废水的离子吸附以及作为橡胶填料等方面也展现出巨大潜力,有望实现高值化利用。 展开更多
关键词 脱硫渣 脱硫机理 组成 处理利用 高值化利用
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复合铁焦热解行为及炭化固结机制的研究进展
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作者 鲍继伟 储满生 +4 位作者 邓勇 王钰琪 田晨 李浩玉 王嘉城 《钢铁研究学报》 北大核心 2025年第10期1257-1272,共16页
复合铁焦作为一种新型低碳炼铁原料,具备良好的反应性能。高炉(BF)使用适量复合铁焦可以提高煤气利用率,强化节能减排。复合铁焦需要具备高强度和高反应性,才能满足铁焦生产转运、低碳高炉冶炼的要求。炭化处理是复合铁焦转变为焦炭的... 复合铁焦作为一种新型低碳炼铁原料,具备良好的反应性能。高炉(BF)使用适量复合铁焦可以提高煤气利用率,强化节能减排。复合铁焦需要具备高强度和高反应性,才能满足铁焦生产转运、低碳高炉冶炼的要求。炭化处理是复合铁焦转变为焦炭的关键过程,对铁焦的强度、反应性等冶金特性影响巨大。复合铁焦的热解行为及炭化固结机制的研究对铁焦冶金性能的优化至关重要。综述了复合铁焦热解炭化行为及炭化固结机制的相关研究进展,具体分析总结了目前的研究成果、需要深化研究的内容及铁焦炭化固结理论研究的展望,一定程度上总结了铁焦热解行为和炭化固结机制的关键理论基础,这将从理论上明晰铁焦的炭化成焦过程,有助于促进复合铁焦炭化工艺技术路径优化,推动复合铁焦制备及其高炉冶炼技术的进步。 展开更多
关键词 铁焦 热解 炭化 固结 冶金性能
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钢铁企业物质流与能量流及其相互关系 被引量：81
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作者 蔡九菊 王建军 +1 位作者 陆钟武 殷瑞钰 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期979-982,共4页
把大型钢铁企业的生产系统分解为相互关联的物质流动和能量流动过程两部分.针对其中的物质流动过程,构造从天然铁矿石(或废钢)到钢铁产品生产过程的物质流图,并建立含铁物料流动过程的铁流模型;针对能量流动过程,构造从一次能源到二次... 把大型钢铁企业的生产系统分解为相互关联的物质流动和能量流动过程两部分.针对其中的物质流动过程,构造从天然铁矿石(或废钢)到钢铁产品生产过程的物质流图,并建立含铁物料流动过程的铁流模型;针对能量流动过程,构造从一次能源到二次能源产品的生产、转换和使用直至废气排放的能量流图,并建立钢铁企业能量流模型;考虑物质流和能量流的相互关联和制约,建立两者的耦合模型.基于模型,讨论了钢铁生产过程中物质流变化、能量流变化及其相互作用对企业能耗及资源效率、能源效率的影响,指出了提高资源效率、能源效率的努力方向. 展开更多
关键词 物质流 能量流 物质流模型 能量流模型 耦合模型
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