钢铁生产废塑料的循环再利用低碳炼铁的方法.doc

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废塑料的循环再利用就是把废弃的废塑料作为炼铁原料进行再利用的方法。废塑料的氢含量高,在减少CO2方面是一种有效的喷吹还原剂,JFE钢公司已在高炉进行喷吹废塑料操作。新日铁公司也在焦炉使用废塑料,同样取得了减少CO2排放量的效果。日本钢铁联盟已确定了炼铁工艺每年利用废塑料为100万t的目标。与其它废弃物的循环再利用方式相比,钢铁生产中废塑料的循环再利用获得很高的评价,从减少CO2排放方面来看,应积极推进。
从碳平衡来看,可再生物已受到各行业的关注。日本国内废弃物中可再生物的年埋藏量按碳量进行换算后超过3050万t左右。可以说这相当于日本生产的塑料所含的总碳量的3倍左右。最近还制定了RPS制度,因此小规模电厂正在把废木材作燃料利用。与煤和废塑料相比,可再生物类的纤维素和木质素中含有很多的交联氧和由官能团产生的氧。这些氧都不是游离氧,会使发热量下降。可再生物的能源密度低,如果直接作为热源和还原剂使用效果差。作为高炉喷吹还原剂使用时,由于要保证风口前的分解热能,因此会使高炉的操作范围变小。可再生物还存在着粉碎性不好等问题。另一方面,由于它是可再生、灰分低的碳化氢源,只要适当控制其成分和性状,就能成为有效的钢铁原料。
在巴西等可再生物资源丰富的国家,已成功地将干馏炭喷吹到小型高炉中,但日本干馏炭有限,其利用尚需研究。控制干馏操作的气氛和温度,有选择地脱除可再生物中的氧,可以大幅度提高碳收得率,提高可再生物在高炉的利用效果,同时还提出了改善粉碎性的方法。在优化干馏温度后,根据模型计算可知,喷吹40kg/t的干馏炭,可以减少大约5%的CO2排放。干馏炭在高炉内的燃烧性好,有助于降低还原剂比。