首先碳中和是政治决策，这事必须干，然后再说怎么干!

全国的碳排放里，钢铁行业所占比例接近 15%，并且在排名中处于第二位。和绝大多数的行业相比较而言，钢铁业要实现碳中和所面临的挑战毫无疑问是更加艰巨的。

钢铁工业的含铁原料主要有两个来源。其一为矿石；其二为废钢。矿石属于自然资源，而废钢是回收的可再生资源。如今铁矿石资源危机已确定无疑，在钢铁生产中，废钢铁作为唯一能替代铁矿石原料的物质，必定会开始发挥重要作用。“少吃矿石，多吃废钢”这一趋势是历史发展的必然结果。

其次，雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项构成。在普通燃烧过程中，空气成分里占 78％的氮气既不参与燃烧反应，又有大量氮气被无端地加热，还在高温下被排入大气，这导致了大量的热量损失，并且在高温下容易生成氮氧化物，同时会造成酸雨。

每利用1吨废钢，可带来的环保效益，具体见下表：

项目

节约铁矿石

节约焦炭

减少废气

减少废水

减少废渣

数量

2-3吨

1吨

86%

76%

97%

废钢是现代钢铁工业的重要原料，同时还是节能环保的可再生资源。利用一吨废钢铁铁水罐加废钢，能够减少 4.3 吨原矿的开采。利用一吨废钢铁，还可以减少 1 吨原煤的消耗。利用一吨废钢铁，也能减少 1.7 吨新水的消耗。利用一吨废钢铁，同样可以减排 1.6 吨二氧化碳。

要提高转炉废钢比，主要需要解决的问题是热平衡问题。其解决思路主要为：要对废钢进行预热。

当前的废钢预热方式有多种。其中包括余温预热。还有发热剂，像燃料、燃油、燃气等。以及烤包器进行烘烤。有废钢斗这种方式。回转窑也属于其中之一。隧道窑同样是一种预热方式。其他窑炉，比如竖炉等也在其列。另外还有氧燃枪，可用于铁水罐、转炉、钢包等。电加热也是一种预热方式。这些预热方式各自都有其优缺点。

怎样预热废钢才能既快速又有效呢？需要时间短，温度要高，且上下要均匀（比如 10t 的废钢达到 1000℃，上下温差需小于 30℃），同时系统占地面积要小，设备操作也要简单（只需 0 到 1 人操作）。

洛阳豫新的设计研发团队经过无数次的设计、计算和实验，研发出了第二代废钢预热新工艺，即高（转）炉煤气+煤粉+氧气的纯氧燃烧废钢预热系统，从而从根本上解决了钢铁企业煤气不够用以及热值低的难题。煤粉的热值与天然气相当，并且采用纯氧燃烧，所以其火焰温度能高达 2000℃以上。它的火焰刚性大，穿透能力极强，能够对钢包底部的废钢进行热对流传导，从而让 10 吨废钢在 10 分钟内升温到 1000℃，并且温度均匀，上下温差小于 30℃。

初设方案1（炼铁）：工艺路线：

废钢被加入铁包，接着用（高（转）炉煤气、煤粉和氧气）来预热废钢，之后高炉进行接铁操作，最后进入炼钢环节。

纯氧燃烧废钢预热装置布置在铁路沿线。配合除尘系统后，不会产生任何烟尘。废钢预热的数量是铁包容量的 10%。

初设方案2（炼钢）：工艺路线：

废钢被加入到钢包中，接着（转炉煤气、煤粉和氧气）对废钢进行预热，之后转炉开始接钢，最后进入精炼阶段。

纯氧燃烧废钢预热装置布置在出钢跨。配合除尘系统，不会产生任何烟尘。废钢预热的数量是钢包容量的 10%。

参数及能耗：

氧气耗量为 27Nm3/吨废钢，每 Nm3 的价格是 0.4 元，两者相乘可得 10.8 元，即 27Nm3/吨废钢×0.4 元/Nm3 = 10.8 元

转炉煤气耗量为 50Nm³/吨废钢，每 Nm³价格为 0.2 元，两者相乘再加上其他费用约等于 10 元。

或（高炉煤气：85Nm3/吨废钢）

3、煤粉能耗：10Kg/t废钢×0.6元/kg=10.8元

4、火焰出口速度：1.9--2马赫

吨钢预热成本总计：30.8元（不含人工及设备折旧）

成功案例：

该成套设备 2020 年已在永洋 120t 钢包（转炉煤气）运行平稳且效果显著。2021 年成功中标天源二手物资（钢包），数量为 120t，共 2 套；中标薄板厂（铁包），数量为 210t，共 2 套；中标炼钢厂（铁包），数量分别为 100t 和 150t，各 1 套；中标营口钢铁集团（铁包）铁水罐加废钢，数量为 140t，共 4 套（转炉煤气）；中标华菱涟钢集团（铁包），数量为 210t，共 2 套（转炉煤气）等大型钢铁企业。

以上是洛阳豫新在实践中总结的内容，欢迎大家提出改进意见或新的方式方法，可通过拍砖留言等方式进行，以提高废钢比，提升企业经济效益，为碳中和作出积极努力。

天源二手物资

叶锐

“炼钢技术”主要聚焦于钢铁行业的炼钢相关事宜，包括铁水预处理、转炉炼钢、LF 炉、RH、VD、VOD、AOD 等技术，以及钢包、中间包、连铸等设备，还有耐火材料、铁合金等方面。现设有微信交流群，如有商务合作需求，请添加小编。