近期,我院周建安教授团队在江阴华西特钢成功完成转炉汽化烟道喷吹生物质炭工业化试验。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,为钢铁行业绿色低碳转型开辟了新路径。
当前,钢铁行业面临持续严峻的碳减排压力。我国生物质资源储量充沛、来源广泛,作为碳中性、可再生的绿色清洁能源,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压降。该技术将其应用于转炉高温烟气气化转化过程,不仅打通了生物质固废高值化利用的新渠道,更为钢铁工业低碳绿色发展提供了创新解决方案。
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100吨转炉每年可协同消纳生物质固废0.6万至1.0万吨,年均减碳量约3万吨,节约标准煤近万吨。实践验证,依托转炉烟道余热开展生物质粉喷吹气化工艺,可同步实现煤气回收量提升、煤气品质优化,技术成熟、经济可行,是钢铁冶炼领域提质增效、低碳减排的优质技术路线。同时,生物质粉属于零碳能源,碳排放不计入行业考核指标,对落实国家“双碳”战略、推动钢铁行业节能降碳具有重要的示范引领作用。
周建安教授表示,本次工业化试验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,系统评估不同生产工况下的降碳效益,持续完善智能化、标准化工艺控制体系,推动技术迭代升级。
此次试验的圆满成功,实现了生物质资源在转炉冶炼环节从实验室技术到工业化应用的关键跨越。该技术可将生物质高效转化为适配转炉烟气二氧化碳气化的绿色碳源,兼具生产提质、节能增效、低碳减排多重优势。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,为钢铁行业高质量、可持续发展注入强劲科技动力。