首页期刊导航|钢铁
期刊信息/Journal information
钢铁
钢铁

翁宇庆

月刊

0449-749X

gangtiebianjibu@163.com

010-62182345

100081

北京海淀区学院南路76号

钢铁/Journal Iron & SteelCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊创刊于1954年，是由中国科协主管，中国金属学会主办，我国冶金界历史较长的综合性科技期刊，也是反映钢铁工业的科技成就的主要刊物之一，在国内外享有 较高的声誉。其宗旨是面向生产、结合实际，坚持为钢铁工业生产建设服务，报道钢铁工业的科技成就、生产工艺的技术进步、生产工艺的技术进步、品种质量的改善提高、新技术新产品的开发应用、企业经营管理经验和专业理论应用研究等，以提高钢铁行业科技工作者和干部的科技水平，促进钢铁工业的发展。
正式出版
收录年代

    序

    毛新平
    1页
      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    中国钢铁极致能效降碳实践与基础研究

    姜维张永杰李海峰
    2-12页
    查看更多>>摘要：能效提升不仅是钢铁产业转型升级的内在要求,也是其实现绿色低碳高质量发展的关键驱动力.中国钢铁工业协会推进的极致能效工程,通过成熟技术快速推广应用、共性难题技术协同研发以及系列政策、法规、标准等的制定,是实现极致能效牵引钢铁极致效率的一项行业性工程."能效达标三年行动"是落实钢铁极致能效工程的重要举措.梳理总结该举措的实践进展及实施绩效,提出数据系统是实现能效对标扶优汰劣、产能治理的基础,并以数据治理为研究目标,基于质能平衡原理,提出了能耗数据质量诊断新方法和典型工序的3层多阶理论能耗数据评价机制.最后,以烧结、高炉为例,从采集数据的边界划分、不同阶段理论能耗的计算方法确定、过程关键元素守恒的数据质量诊断、折标系数的合理选取等多个角度对数据质量和评价机制进行了梳理与讨论.利用建立的3层多阶能耗计算模型,在热量与标准煤等效折标的前提下,获得了烧结工序的理论、技术与实际极限能耗,并对影响烧结工序能耗的关键参数进行了敏感性排序,由大到小依次是漏风率、配水量、碱度、返矿率、热损失、生石灰、FeO含量、MgO含量.与此同时,还获得了高炉工序的理论与实际极限能耗,为钢铁行业的节能降碳提供了一定的理论数据支撑.

    钢铁极致能效工程能效标杆行动3层多阶模型数据治理

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    面向钢铁碳中和的数字化碳管理体系构建与实施

    李毅仁李梦龙侯长江高媛...
    13-21页
    查看更多>>摘要：在碳达峰、碳中和目标背景下,中国钢铁工业面临国际低碳贸易壁垒限制、钢铁将纳入全国碳交易市场和下游行业低碳产品需求的三重挑战,钢铁企业应坚持智能化、绿色化发展方向,加快构建符合自身特色的数字化碳管理体系,以更好地支撑企业低碳绿色发展.重点介绍了新一代数字化、信息化技术与钢铁企业碳管理这一新兴事物的融合,提出了基于企业信息化发展水平和软硬件条件的数字化碳管理体系架构,强调数字化碳管理体系与企业业务管理流程的耦合.基于河钢集团自主研发的WisCarbon数字化碳中和平台,指出数据交互是碳管理与工艺生产管理、数字化碳平台与信息化体系融合的基础支撑,介绍了河钢依托数字化碳管理平台的碳数据计量监测功能,对钢铁企业碳排放相关的生产数据进行采集治理、加工建模的流程.河钢依托数字化碳管理体系实现了主要产线碳治理能力提升,在企业数字化碳盘查、产品碳足迹数字化核算、出口 CBAM数字化报告等方面取得良好的实践效果,为钢铁行业应对愈加严峻的碳排放挑战提供了良好的示范.

    钢铁工业碳中和碳管理数字化碳足迹碳排放

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    新形势下中国钢铁行业碳达峰碳中和若干问题探讨

    上官方钦段志伟崔志峰马文略...
    22-31页
    查看更多>>摘要：全球应对气候变化的进程在进一步加快,碳主题贸易规则和供应链碳中和要求不断提高,绿色低碳发展已成为全球钢铁行业战略竞争的制高点,同时,国内发展新质生产力要求的提出,进一步丰富了新时代下钢铁行业绿色低碳高质量发展的内涵.在此基础上,从行业顶层设计、EPD平台建设、低碳排放钢标准制订、极致能效工程推进、低碳前沿技术研发推广等5方面总结了中国钢铁行业低碳发展实践;分析了 1991-2022年中国钢铁行业碳排放的历史过程,结果表明,中国钢铁行业在过去30年间取得了明显的降碳效果;通过低碳发展路线图的分析,认为中国钢铁行业已于2010年前后进入碳排放量峰值平台期并将持续到2030年,开始步入绿色低碳发展新时代;未来若合理采用各类降碳措施,行业CO2排放量将稳步下降,2060年钢铁行业剩余CO2排放量约1亿t,需要进一步依靠CO2捕集、利用和封存(CCUS)、碳汇等手段助力钢铁行业实现"碳中和".在此基础上,指出未来在中国钢铁行业落实"双碳"工作的进程中,产能治理与产业布局、发展全废钢电炉流程、新能源利用、颠覆性低碳技术攻关、碳管理基础能力建设等关键问题是值得引起高度关注的,并对这些问题进行了探讨分析,进而提出相应的解决措施和政策建议.

    钢铁行业新形势碳达峰碳中和低碳发展路线措施建议

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    富氢碳循环氧气高炉工艺开发与实践

    毛晓明许海法
    32-37页
    查看更多>>摘要：在钢铁碳中和的背景下,高炉-转炉流程将面临着越来越严峻的低碳转型压力.经过几百年的发展,现代高炉炼铁工艺已十分成熟,无论是热效率还是产能规模,在当今冶金界都找不到比高炉更优秀的反应器,钢铁冶金完全放弃高炉工艺路线是非常可惜的.中国废钢保有量和循环量较少,采用电炉短流程低碳工艺不足以保障国民经济对钢铁产品量的需求,高炉流程在比较长的时间内还将是中国钢铁工业的主流流程.为应对低碳发展要求,中国宝武自主开发了富氢碳循环氧气高炉(HyCROF:Hydrogen-enriched Carbonic oxide Recycling Oxygenate Furnace)新工艺,旨在通过碳循环和清洁能源替代来实现炼铁大幅减碳,宝武针对HyCROF炉顶煤气CO2深度经济脱除、高还原势煤气安全高效加热、基于竞争燃烧的风口喷吹装置设计和全氧鼓风煤气循环下合理煤气分布四大技术难点开展了基础研究,建设了工业规模级HyCROF试验平台,持续开展了大量的工业实证研究.工业实证研究结果表明,HyCROF新工艺安全、稳定、顺行、高效,抗波动能力强,可大幅降低还原剂比例,在喷煤比相当的情况下,固体燃料消耗相比基准期下降了约30％,碳排放已下降20％以上,与传统制造流程匹配性好.鉴于HyCROF工艺良好的试验效果,其工艺技术已经被应用于2 500 m3高炉.

    HyCROF碳循环富氢冶炼煤气加热低碳炼铁

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    张宣科技焦炉煤气零重整直接还原工艺创新与实践

    王宏斌李洋覃开伟李晓兵...
    38-44,83页
    查看更多>>摘要：近几年中国钢铁产量稳定在10亿t左右,每年碳排放达到20亿t,占全国碳排放总量的15％,是31个制造业门类中碳排放量最高的行业,在国家"双碳"战略背景下,钢铁行业绿色低碳转型迫在眉睫.河钢集团张宣科技坚定践行国家发展战略,率先在淘汰原有高炉炼铁装备的同时,建设世界首座焦炉煤气零重整直接还原工厂,年产120万t冷态直接还原铁(DRI).工厂于2022年12月全线贯通,2023年5月实现安全稳定连续生产.投产初期,工厂加热炉系统、煤气压缩机系统、水处理系统等均暴露出部分问题,这些问题虽然不影响正常生产,但是限制了工厂技术经济指标的进一步提升;此外,氢基竖炉对球团矿的质量要求也远超预期,球团矿的强度等性能不足,导致开产初期生产出的DRI破碎率较高,产品粉末含量较高.通过对问题的深入分析,并针对工艺、设备不断改进优化,煤气单耗、DRI金属化率等技术经济指标都取得明显进步,且好于设计水平.与传统高炉炼铁工艺相比,直接还原工厂取消了烧结和高炉工序,CO2排放降低70％以上,SO2、NOx、烟粉尘排放分别减少30％、70％和80％以上.工厂的成功运行,对中国钢铁行业的绿色低碳转型升级起到很好的示范作用,也标志着中国钢铁工业由传统"碳冶金"向新型"氢冶金"的转变迈出颠覆性、示范性、关键性步伐,将进一步引领传统钢铁冶金工艺变革,全面开启绿色、低碳发展新纪元.

    转型升级零重整直接还原氢冶金技术经济指标设备改进

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    全球低碳炼铁新工艺技术进展及展望

    张建良宗燕兵李克江梁曾...
    45-55,155页
    查看更多>>摘要：炼铁工业作为钢铁产业链的关键环节,其能源利用效率虽已提升至较高水平,但面对全球气候变化的严峻挑战,实现大规模减碳目标仍需依赖一系列突破性新技术的研发与应用.通过分析当前和未来可能的低碳或近零碳炼铁工艺方案,具体包括传统及富氢高炉流程、直接还原工艺、熔融还原工艺与电解炼铁工艺等,发现不同工艺所使用的能源在碳素、氢能和电力3个维度的分布各不相同.基于此,综合对比分析了中国、韩国、日本、欧洲和美国等地区或国家的最新炼铁技术进展与减碳路线.尽管各国的路线各有不同,但提高新能源对化石能源的替代比例是所有路线的共同宗旨.高炉-转炉流程在近期仍将占据钢铁生产的主导地位,但若继续基于碳冶金将给降碳带来巨大挑战,依靠富氢碳循环高炉技术或其他耦合绿电的新技术有望进一步显著降低该流程碳排放.直接还原铁-电弧炉工艺虽然发展迅速,但也面临着资源、技术和成本等方面的挑战.电解炼铁工艺也成为欧美国家的研究热点,但距离规模化生产仍需较长时间.目前尚无一种单一方法能够低成本地实现对钢铁行业的深度减排,这也表明不同国家和不同地区需要根据各地资源条件和具体情况因地制宜地确定具有区域特色的减碳技术路线.

    低碳炼铁氢冶金富氢高炉电解炼铁绿色能源

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    高炉低碳炼铁技术路径分析及发展建议

    李海峰郭铖乾王新东张彩东...
    56-70,101页
    查看更多>>摘要：钢铁工业是能源消耗和碳排放的主要行业之一.在全球双碳背景下,人们对气候变化和环境保护意识的提高以及碳税政策的强化,深度加剧了钢铁行业的碳减排压力.综合考虑资产保值、技术成熟程度等因素,开发高炉工艺的低碳技术来减少碳排放是最直接有效的技术措施.介绍了国内外主要的高炉低碳冶金的技术路线和发展方向,并对中国近年来的高炉低碳冶炼示范项目进行了总结.高炉富氢工艺是现阶段工艺技术改进的首选方向,但其碳减排的幅度有限,仅可实现减少CO2排放10％～30％,不能从根本上解决高炉碳排放高的问题.针对这一问题,提出了一种高炉源头生物质减碳-过程富氢降碳-末端CCUS固碳全过程低碳冶炼工艺,并对其各个路线的关键技术进行了深入分析,获得了 3种工艺路线的降碳成本及减排潜力,认为全过程低碳冶金将是未来钢铁行业发展的重要方向,具有较高的技术可行性和减排效果.将推动钢铁行业向更加清洁、高效的方向发展,实现双碳目标的同时保持经济发展的持续性,并展望了中国高炉低碳路线的未来前景.

    双碳高炉源头减碳过程降碳末端固碳

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    低温冶金理论、技术及未来发展

    郭培民王磊孔令兵赵沛...
    71-83页
    查看更多>>摘要：经过21年的研发,初步形成了低温冶炼理论体系,低温冶炼新装备、新工艺试验工程、生产线建设持续推进.与高温冶金相比,低温冶金过程耗碳少、化学热及物理热需求少.通过煤种、粒度、温度等工艺参数的改变,可控制自产煤气中CO2含量.低温还原过程热负荷低于高温还原,通过上下加热为主、四周协同加热强化低温传热.提出了冷压球团-低温还原-电炉熔分钢铁冶炼新工艺流程,研制了低温还原反应新装备,开发了自产煤气低成本100％循环利用、低温还原炉废热梯级利用、抑制磷、硅还原等技术,实现了从原料预处理到炼钢过程的连续化(准连续化)生产,省去了烧结、焦化、氧化球团等炼铁工序和部分炼钢工序,实现了大幅度降低了冶炼能耗、煤耗、二氧化碳排放量以及炼钢过程的氧气和生石灰消耗.研制和建设了 5万t/a级的低温还原炼铁新装备工业试验工程,打通了工艺流程、验证了冶炼各个装备,创造了吨金属煤耗300 kg的煤基炼铁流程新记录,得到低磷、低硫、低碳钢水.低温冶炼技术还在金属铁粉制备、含锌粉尘制备金属锌锭、钒钛磁铁矿、钛铁精矿粉、高磷铁矿、废旧电池回收、废轮胎回收领域等多个领域应用.利用可再生能源生物质或生物炭逐步替代煤粉进行低温还原,有望实现冶炼过程的近零碳排放,为冶炼"碳中和"提供一种有效的低成本可实施途径.

    低温冶金炼铁炼钢碳中和生物质新工艺

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    铁矿石氢还原行为研究

    朱彤李建
    84-90页
    查看更多>>摘要：为了实现钢铁行业的绿色低碳转型,中国宝武2021年发布碳中和技术路线图,将氢冶金作为6大技术方向、2条主要技术路径之一.结合传统氢冶金需要高品位铁矿石资源紧缺的现状,2023年,中国宝武提出了资源适应性更广的氢还原电熔炼工艺(HyRESP,即Hydrogen Reduction and Electric Smelting Process),在该工艺中,氢基竖炉是核心工艺之一.对比了高炉和直接还原用块矿、球团在富氢气氛下还原速度、低温还原粉化率等差异,结果表明,球团的还原速度和低温还原粉化指标均优于块矿,但不同品位球团指标差异较大.同时研究了球团在不同含氢气体下还原膨胀率的差异,结果表明,随着还原气中氢气比例的提高,球团还原膨胀率呈现降低的趋势,氢气体积分数由55％提高至100％时,P1球团还原膨胀率由16.05％降低至9.32％.结合上述5种炉料的氢还原性能,对比直接还原竖炉的相关标准,只有P3球团可100％使用,其余4种需要通过配矿、气体成分调整等才能满足竖炉要求.研究结果为湛江百万吨级氢基竖炉投产及生产调整提供了基础数据.

    绿色低碳HyRESP氢基竖炉铁矿石氢还原

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据