武科大网讯(通讯员王怡 记者毕浩洋)近期,武汉科技大学钢化联产研究院院长、冶金与能源学院二级教授周建安带领团队在江阴华西特钢成功完成了全球首个转炉汽化烟道喷吹生物质炭工业化试验,这标志着更环保的用生物质代替煤粉“变废为宝”方案已经成熟,将走进企业,为钢铁工业低碳绿色发展开辟新路径。
生物质,即来自生物体的有机物质,如秸秆、稻壳、木屑等,储量充沛、来源广泛。当前,钢铁行业面临持续严峻的碳减排压力。作为碳中性、可再生的绿色清洁能源,生物质可有效替代传统煤粉用于冶炼喷吹工艺,实现生产碳耗与碳排放的双重下降。该技术将其应用于转炉高温烟气气化转化过程,打通了生物质固废高值化利用的新渠道。
相较于传统煤粉,生物质粉存在密度低、孔隙发达、吸湿性强、流动性差等特性,在气力输送过程中极易出现管道堵塞问题,长期以来难以实现精准、稳定喷吹,成为该技术工业化落地的核心瓶颈。针对这一行业痛点,周建安教授团队立足现有生产条件,在不改动转炉烟道喷粉系统主体结构的基础上,通过专项粉体预处理工艺优化,有效改善生物质粉流动性能,并精准匹配调试全套喷吹工艺参数,彻底攻克稳定喷吹难题,为工业化试验顺利开展筑牢技术根基。
本次试验结果显示,该技术提质降碳成效显著。应用后转炉煤气热值提升15%以上,工序二氧化碳排放量大幅降低30%至50%;单座120吨转炉每年可协同消纳生物质固废0.6万吨至1万吨,年均减碳量约4万吨,节约标准煤近万吨。
周建安表示,本次试验全程设备运行连续稳定,各项工艺参数、安全指标均全面达标,标志着转炉烟道喷吹生物质技术实现工业化落地,充分验证了复杂工况下转炉烟道生物质气化技术的工程可行性与工艺稳定性。后续团队将持续优化全套喷吹工艺参数,进一步提升转炉煤气回收效率与品质。随着技术体系的持续完善,有望成为长流程钢铁企业绿色低碳冶炼的核心技术之一。
“转炉烟道喷吹含碳粉材回收煤气技术”是周建安教授团队独创的钢铁冶炼中的创新技术:在转炉烟道高温尾气中,精准地“投喂”含碳粉材,让这些粉末与尾气发生化学反应,从而把原本的“低值尾气”变成更有价值的“高品质煤气”,同时减少碳排放。近年来,该技术在山西建龙等企业应用,累计创造了逾亿元经济效益。