科创中国

高新技术改造传统产业

本成果名称为二氧化碳在钢铁冶炼流程的资源化利用，适用于钢铁冶炼流程。采用变压吸附法或醇胺法回收提纯钢铁企业石灰窑尾气、热电厂尾气、热风炉尾气、转炉煤气、高炉煤气等气源点中的二氧化碳，并将回收提纯后的二氧化碳应用于高炉、转炉、电弧炉、LF精炼炉、RH精炼炉、中间包、钢包烘烤等工序，利用二氧化碳的反应吸热、气泡增殖、强化搅拌等高温反应特性，实现转炉冶炼工序的冶金指标改善、节能降耗。本技术已成功应用于首钢京唐钢铁联合有限责任公司、甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司、福建三钢闽光股份有限公司等多家单位，其中首钢京唐钢铁联合有限责任公司建成了世界首套年产5万吨石灰窑尾气回收提纯二氧化碳工程，并应用于300t转炉顶底复吹冶炼，冶炼指标明显改善，二氧化碳减排效果明显，具有显著的经济效益和社会效益。本成果具有应用范围广、节能减排和降本增效的技术优势，具有很强的应用推广潜力。以2021年***亿吨钢产量计算，本技术仅应用于转炉工序，预期5年内可实现减排1837万tCO2/a。如技术应用于烧结、高炉、精炼炉等钢铁冶炼流程，本技术可实现减排至少150kgCO2/t钢，总减排量可达到***亿tCO2/a。

首次提出了二氧化碳在钢铁冶炼流程的资源化利用成套技术，发现并掌握了二氧化碳具有的反应冷却、气泡增殖、弱氧化、强冲击等独有特性，发明了CO2-O2混合喷吹炼钢降尘技术、二氧化碳提升产品质量的钢液深度净化成套技术和二氧化碳强化底吹安全长寿成套技术，基于“十二五”国家科技支撑计划“CO2-O2混合喷吹炼钢工艺技术及装备示范”工程的建设实施、国家自然科学基金重点及面上项目的持续支持，以节能减排、钢质洁净、降本增效为目标，建成了钢铁工业尾气二氧化碳捕集和转炉冶炼资源化利用系统，解决了炼钢脱磷、脱氮、控氧和底吹长寿等诸多炼钢工艺难题，开辟了钢铁工业捕集后二氧化碳资源化、规模化应用于钢铁流程的消纳途径。

由朱荣教授领衔的北京科技大学绿色低碳炼钢团队长期从事炼钢工艺及节能减排的研究开发与产业化工作，组织完成二氧化碳在炼钢的资源化利用、绿色高效洁净电炉炼钢等国家支撑项目，取得多项标志性成果。首次将二氧化碳应用于炼钢清洁生产，研发出二氧化碳在钢铁冶炼流程的资源化利用技术，实现了炼钢源头降尘和碳减排，并牵头建成世界首套“工业尾气二氧化碳回收→炼钢烟尘抑制→CO高值利用”的二氧化碳循环利用示范产线，牵头制定了5项二氧化碳应用于钢铁流程的行业标准，技术与装备已推广至10余家钢铁企业，并获评2021年冶金科学技术奖特等奖，入选2021年“科创中国”先导技术榜。 团队负责人朱荣教授获国家科技进步二等奖3项（两项第1获奖人，一项第5获奖人）、何梁何利科学与技术进步奖、全国创新争先奖状等，授权国内外专利110项、专著5部。

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