低碳煉鋼技術精選(九篇)

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第1篇：低碳煉鋼技術范文

關鍵詞：超低碳 準確度 精密度

一、引言

隨著煉鋼技術的發展和冶煉工藝的改進，冶煉速度進一步加快，冶煉現場也迫切希望檢驗周期盡量縮短，以滿足冶煉的需要。目前公司冶煉的一些鋼種碳含量要求控制在0.008%以下；在冶煉過程中，使用紅外碳硫分析超低碳，耗時長，加工麻煩，不能較好地滿足煉鋼工藝對分析速度的要求；與紅外碳硫儀相比，直讀光譜儀的分析速度具有相當的優勢，通過大量實驗研究表明：本方法可快速、準確在線分析超低碳鋼，并獲得較好的精密度和準確度，而且提高了分析效率，縮短了檢驗周期。

二、主要儀器

SPECTRO M10型火花直讀光譜儀（德國斯派克公司）

氬氣：液氬，并配有超低碳專用氬氣凈化器（ MP-2000氬氣凈化器、英國Sircal設備有限公司）

MLF-MIL-S全自動單工位銑樣機（上海美諾福公司）

三、結果與討論

1.選擇合適碳的分析譜線，降低檢測下限

光譜儀中碳配備了193.09nm和133.57nm波長的分析線，采用133.57nm的譜線，大大降低了背景強度，改善了檢測下限，分析靈敏度有了顯著的提高。

2.樣品處理

超低碳分析的關鍵之一在于樣品的制備，由于超低含量的碳容易被污染，造成碳含量的短期分析精度降低，影響分析結果，且使用銑床進行樣品表面處理，制樣時間短（單工位銑床只需20秒），樣品表面平整、紋路清晰、不易污染，且試樣不過熱，試樣分析精度高，特別是碳磷硫元素分析精度得到明顯改善；因此使用銑床進行樣品的表面處理。

3.儀器的要求

為了獲得較好的分析結果，必須保證樣品在激發過程中儀器環境的清潔。特別是透鏡的清潔度，在試樣激發過程中會產生大量的金屬粉塵或氣體，這些粉塵或氣體絕大部分會隨著氬氣進入過濾系統，特別是S蒸氣會通過氣路到達透鏡處并由于透鏡的高溫而緊密吸附在透鏡表面；并形成黃色附著層，造成透鏡的透光率下降，影響測定的絕對強度，試驗表明，儀器火花臺、廢氣管、電極表面的清潔程度，都對超低碳分析精度有很大的影響。

4.氬氣純度和壓力的影響

直讀光譜儀分析時，氧對200nm以下的光譜線有強烈的吸收，使得分析譜線的強度下降，故氬氣質量的好壞，將直接影響分析結果。氬氣不純時，含N2、O2和H2O等雜質氣體較多，而超低碳的分析譜線為波長133.57nm，易被氧強烈吸收；因此，試樣需要在高純的氬氣氣氛中激發。由于高純氬氣取代了空氣中的氧和氮，防止了樣品在激發過程中選擇性氧化，使放電狀態穩定，提高了短波元素分析的精度。光譜分析時，一般通過提高氬氣純度或增加流量來消除氬氣對分析結果的影響，使用過程中使用液態氬氣并二次凈化，基本上消除了氬氣純度對分析精度的影響。

增加氬氣的壓力能提高碳的分析精度，氬氣流量超過0.7MPa以后，分析精度變化不大，考慮到氬氣流量過大，容易造成不必要的浪費，增加分析成本，因此本實驗中氬氣流量控制在0.7MPa左右。

5.由于通道的分段不合理出現的元素報警現象

在進行儀器間比對時，發現P、S元素經常出現報警現象，經過對所有比對結果進行分析，發現P、S元素出現報警的值剛好是通道分段界限的值，對工作曲線和通道范圍認真研究，并做了很多實驗，重新對通道進行分段，此后未出現報警現象。

四、結論

使用M10直讀光譜儀分析超低碳鋼中的碳、磷、硫等，分析數據準確可靠，測量結果偏差小，滿足在線檢驗分析要求。

將該方法應用到煉鋼成分控制中，特別是精煉和連鑄，可有效縮短冶煉時間，實現對煉鋼工藝過程的指導。

本方法充分發揮了儀器性能特點，操作方便、分析快速、準確。

參考文獻

[1]德國SPECTROLAB M10 操作說明書.

第2篇：低碳煉鋼技術范文

關鍵詞：套眼 CAS SPHC

中圖分類號：TF761文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）01（a）-0000-00

自首鋼京唐投產以來，低碳鋁鎮靜鋼SPHC的產量和其他品種大幅度增加，如何提高鋼水質量和可澆性，保證生產順行成為最關鍵的問題。冶煉預防水口結瘤，分析原因并采取得當措施是順利生產的保證。

1 首鋼京唐CAS-OB爐冶煉SPHC情況

首鋼京唐從2010年1月份開始試制CAS工藝路線冶煉SPHC，到2010年4月份已經冶煉400多爐，套眼發生率達40%。冶煉初期，由于操作、設備等原因，造成套眼現象嚴重，甚至套眼回爐，套眼斷澆。

2 水口堵塞機理及分析

2.1 水口堵塞機理

水口堵塞最重要的原因是鋼水中的固態夾雜物在水口壁上的沉積；固態夾雜物來源較多，如煉鋼及精煉過程中的脫氧產物、二次氧化產物、卷渣、化學反應形成的固態夾雜物等。其他還有水口接縫處的吸氣，造成氧氣與鋼中[Al]反應生成Al2O3夾雜；水口耐火材料和鋼水之間的反應、鋼水在水口壁上的凝固。

2.2 水口堵塞物質的檢驗結果

取水口中堵塞物質進行化學分析，剔除堵塞物中的鐵粉后，堵塞物中的主要化學成分見表1，水口中的堵塞物質主要為Al2O3。取樣時發現堵塞物質與水口的防堵層之間界限分明，水口內壁耐材的侵蝕不明顯，說明耐材不構成堵塞。而鋼水中Al2O3的來源：一是轉爐的終點脫氧；二是CAS進站頂渣氧化性高；三是連鑄過程中的二次氧化。

表1 水口堵塞物成分

化學成分 SiO2 Al2O3 CaO MgO MnO K2O Na2O F

含量1/% 0.72 86.07 1.02 0.86 0.11 0.016 0.33 0.1

含量2/% 0.22 85.03 0.61 1 0.12 0.008 0.13 痕跡

2.3 CAS進站頂渣的影響

（1）頂渣的氧化性

頂渣的氧化性是鋼水中Al2O3的一個重要來源，渣的氧化性越高，生成的Al2O3就越多。

圖1 進站鋼包頂渣中TFe+MnO與套眼比例關系

用TFe+MnO來代表渣子氧化性，從圖1可以看出，渣子氧化性越高，越容易套眼。由于渣中氧與鋼中Al反應，生成Al2O3。這樣渣的氧化性越強，生成的Al2O3就越多。

（2）下渣量

渣量大，排渣困難，CAS罩內會罩住很多渣子，鋼水與氧化性的頂渣發生二次氧化反應，不斷生成細小夾雜物。大量氧化性的頂渣與鋼水頂部不斷發生擴散脫氧反應，消耗鋼水內部[Als]，生成的細小夾雜到澆注后期也會加劇套眼現象。

為了防止此類現象的發生，要求轉爐出鋼過程加強擋渣操作，減少過程下渣，同時在渣面撒緩釋脫氧劑，保證CAS進站頂渣厚度

2.4 鋼水的二次的氧化

（1） 鋼水中酸溶鋁的變化

表2列出了1-4月鋼水從精煉處理完畢到中間包內酸溶鋁的減少值Als%。

表2 從精煉結束到中包鋼水中酸溶鋁的減少值Als

Als/% 0.008

爐數 138 73 129

由表2可知，有37.9%鋼水中的酸溶鋁減少量達到0.008%以上，至少有0.008%的酸溶鋁被氧化形成Al2O3夾雜。一般，水口堵塞往往表現出多爐鋼水連續澆注過程中夾雜物的積累黏結，當達到某一程度時，表現出嚴重的水口堵塞現象。酸溶鋁的減少量越大，說明鋼水出精煉站到中間包，鋼水氧化嚴重。

（2） 鋼水中N含量的變化

鋼液吸收氧與吸收氮是同時進行的，一般可以根據鋼液吸氮情況來推斷鋼液的吸氧情況。各月連鑄增氮統計結果見表3。

表3 各月增N情況

增N量比例 1月 2月 3月 4月

5-10ppm 23% 25% 13% 27%

>10ppm 24% 20% 27% 18%

從表3可以看出，1/2以上爐數的鋼水吸氮幅度在5ppm以下，但仍然有超過40%的爐次增N在5ppm以上，說明在連鑄過程中，鋼液和空氣發生了接觸，有可能造成二次氧化。

3 結論

水口堵塞物質主要為Al2O3。導致水口堵塞的因素有：進站鋼包頂渣量和氧化性、澆注過程鋼水的二次氧化和生產組織穩定性差。

通過擋渣操作，減少出鋼過程下渣，同時在渣面撒緩釋脫氧劑，保證CAS進站頂渣厚度

連鑄加強保護澆注，保證增N

加強生產組織，保證冶煉周期±5min可信度超過95%。

參考文獻

[1] 李宗強，張永全，陸志堅. LF爐冶煉鋁鎮靜鋼預防水口結瘤的措施. [J] 柳鋼科技，2009（2）：15-20

[2] 元偉偉，霍孝，新楊旭等. 萊鋼低碳鋁鎮靜鋼SPHC開發[J]. 萊鋼科技，2007（2）：45-50

第3篇：低碳煉鋼技術范文

關鍵詞 爐外精煉；效益；工藝技術；應用；發展

中圖分類號 TF769 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)071-0191-01

自爐外精煉技術提出并使用以來，已經可以實現20余種應用方法。爐外精煉又可以稱作鋼鐵的二次冶煉，以此提升鋼液的純度，對鋼錠結晶有所改善。因此，當前爐外精煉技術已經得到世界各國的關注，我國也位于其中，努力研發了各種型號、各種性質的爐外精煉設備，但是與國外先進水平相比，我國技術仍有待進一步發展、完善。鋼水爐外精煉作為國內外先進的煉鋼技術之一，隨著低碳經濟的提出，純凈鋼生產工藝、連鑄技術被重視起來，而爐外精煉工藝也憑借其優勢迅速普及。在日本及歐美等鋼鐵生產大國，幾乎超過90%的煉鋼采用爐外精煉工藝，這也將成為我國今后努力發展的重大趨勢。

1 爐外精煉工藝技術及其應用

1.1 真空循環脫氣法（RH）

真空循環脫氣法的技術原理為：通過氣泡將鋼水上升到真空室內，完成脫碳、脫氣等反應過程，然后再回流至鋼包中。通過該種方法處理，對鋼包的凈空高度沒有特殊要求，且鋼包的凈空高度也不會對反應速度產生影響。與其他真空處理技術相比較，真空循環脫氣法主要具備如下優勢：①反應速度較快，真空脫氣的整個過程約為10 min，只需要5 min就可以實現均勻化的合金與溫度，與轉爐聯合使用，效果更佳；②可以支持二次燃燒的熱補償過程，避免在精煉過程中溫度降低過快；③反應效率良好。鋼水可以在真空之內完成反應過程，鋼的純凈度較高，符合清潔生產要求。在真空循環脫氣法中，相關工藝參數計算如下：

1）循環因數。循環因數主要指在爐外精煉過程中，真空室內通過的鋼水以及處理量的比例，計算公式如下：

μ=w*t/v （1）

在公式（1）中，μ代表循環因數（次）；w與t分別代表循環量（t/min）、循環時間（min）；v代表鋼包的容量（t）。

2）循環量。循環量主要指在單位時間范圍內，通過上升管或者下降管的鋼水量，其計算公式如下：

Q=0.002×Du1.5*G0.3 （2）

在公式（2）中，Q代表循環流量（t/min）；Du代表上升管的直徑（cm）；G代表上升管中氬氣的流量（L/min）。

1.2 鋼包精煉爐法（LF）

鋼包精煉爐法源于日本，LF爐已經成為當前應用較多的設備之一。該種工藝技術主要具備以下優勢：①可以應用于超低氧、超低硫等鋼鐵生產中；②具備電弧加熱功能，極大提升熱效率，滿足大幅度升溫需求，溫度控制較為精確；③應用渣鋼精煉工藝，設備簡單、便于操作，合理控制精煉成本。以實際應用來看，鋼包精煉爐法主要包括以下幾方面技術要點：

1）溫度控制。LF爐采取電弧加熱方式，一般鋼水加熱的效率達到60%以上，遠遠超過電爐的升溫速度；平均每噸鋼水提高1℃，耗電量約0.5 kWh～0.8 kWh；而LF爐的升溫速度快慢將對供電比功率產生直接影響。應用LF爐供電比率約150 KVA/t～200 KVA/t，每提高1℃，大約需要3 min～5 min；通過埋弧泡沫技術，可有效控制電弧中損失的輻射熱，保障加熱效率。

2）白渣精煉。白渣精煉是鋼包精煉爐法的核心環節，通過白渣對鋼水完成精煉過程，實現脫氧、脫硫目標。其工藝要點分析如下：其一，保持LF爐中的弱氧化狀態，避免造成爐渣的再氧化過程；其二，一般情況下將包渣的堿度控制在R≥4范圍內，其中w（TFEO+MnO）≤1%，以此確保脫氧與脫硫的效果。其三，采取適當的攪拌方法，避免將鋼液面在外，同時確保熔池中的傳質速度。

3）合金微調與控制。通過合理的合金微調過程，可確保鋼材成分的穩定性，更好地實現LF爐的冶金過程。以齒輪鋼生產過程為例，需要將鋼材的淬透性帶度控制在4HRc以內，就需要對鋼材中各種合金元素的成分進行精確控制，以免出現波動現象。采取合金微調，具體方法如下：首先，確保快速分析過程，將分析的響應時間控制在3 min～5 min范圍內；其次，精確計量鋼水重量、合金回收率等參數，同時確保鋼水的脫氧性能良好；再次，合理確定加入合金的參數，以確保鋼水成分的穩定性。

1.3 VD與VOD的聯合

在整個精煉過程中，VD爐是一種較為常用的真空脫氣設備，通過與LF爐的聯合使用，可以支持各種優質碳鋼、合金鋼結構以及低合金高強度鋼的生產過程。在VD爐中加設頂吹供氧系統，即合成為VOD爐，可以實現真空吹氧脫碳功能，在低碳不銹鋼冶煉中發揮較好功效。與真空循環脫氣法相比較，該種方法精煉的強度將受到鋼包凈空高度的影響。一般情況下，完成一次鋼液的脫氣處理過程，需要將鋼包的凈空高度控制到6 m以上；完成一次鋼液的碳脫氧處理過程，需要將鋼包的凈空高度控制到9 m以上；完成一次吹氧脫碳處理過程，需要將鋼包的凈空高度控制到約

1.0 m～1.2 m左右。由于考慮到鋼包的凈空高度將對鋼水脫碳的反應強度產生影響作用，因此一般采用VD爐脫碳的時間較長，約

30 min～45 min，而完成整個處理周期則需要60 min～90 min。

2 爐外精煉工藝的發展

隨著時間的推移與技術的完善，爐外精煉工藝已經得以廣泛認可與應用，并且在提高控制精確度、保障鋼的純凈度以及優化組織結構等方面發揮重要作用，極大降低冶煉成本，同時提高鋼的質量。但是在發展過程中，針對可能遇到的各種問題，還應不斷完善該項技術，更好地實現其應用價值。

2.1 合理降低污染

在爐外精煉過程中，隨之產生大量的廢氣，對環境造成一定威脅。為了更好地落實節能減排目標，應該對污染物進行相應的技術處理，如金屬氧化物、二氧化硫等，應盡量將污染程度控制到標準范圍內，在生產過程中貫徹環保意識。

2.2 使用堿性耐火材料

通過應用堿性耐火材料，可更好地滿足各種精煉要求，保障生產效率與產品質量。對于使用的耐火材料條件，應盡量符合爐渣環境，以此控制腐蝕速度與腐蝕程度。另外，根據精煉設備實際情況，有針對性地配以材料，提高保溫效能與修補技能，延長設備使用壽命。

2.3 多功能化趨勢

在鋼的精煉設備中，將各種工藝技術組合起來，其中包括加熱溫控、真空冶金、渣選精煉以及攪拌工藝等，更好地生產超純精鋼，滿足低碳經濟需求。

2.4 智能化發展

隨著信息技術時代的到來，實現爐外精煉工藝的智能化發展，必然具有一定戰略意義。結合來料鋼水的各種參數，通過信息技術提出最精確、最合理的精煉方案，再利用計算機對各道程序進行控制，實現網絡化數據處理，縮短熱停等待的周期，提高生產效率。

參考文獻

[1]李立軍,馬宏儒,王國恩.低成本爐外精煉技術在鑄造廠的應用[J].鑄造技術,2009,11.

[2]殷瑞鈺.適用于轉爐-薄板坯連鑄鋼廠的合理爐外精煉工藝的探討[J].鋼鐵,2005,10.

[3]洪學勤,李具中,易衛東等.潔凈鋼路外精煉與連鑄用耐火材料及其發展[J].耐火材料,2012,2.

[4]陳肇友.爐外精煉用耐火材料提高壽命的途徑及其發展動向[J].耐火材料,2007,1.

第4篇：低碳煉鋼技術范文

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第5篇：低碳煉鋼技術范文

［關鍵詞］能量流；低碳生產；指標體系

doi：10.3969/j.issn.1673-0194.2013.02.017

［中圖分類號］F206［文獻標識碼］A［文章編號］1673-0194（2013）02-0035-06

1　引言

工業企業是國家經濟發展的支柱，也是國家能耗產生的主要來源。DavidI．Stern［1］認為處于工業化進程中的發展中國家，工業在國民經濟中的比例會在相當長的時期內占據主導地位。必然要在充分工業化之后，才可能由服務業來主導國民經濟。因此，能耗高的工業所占的比例不僅不會大幅降低，而且還可能升高。鋼鐵工業作為重要的原料生產和加工部門，是國民經濟的支柱產業，是國家實現經濟高速增長的重要保障之一，也是一個國家經濟和社會發展水平的重要標志之一。同時鋼鐵工業也是資金、資源、能源、技術密集型產業。隨著工業化、城市化進程的不斷加快，資源匱乏和生態環境惡化已經成為制約我國鋼鐵產業可持續發展的主要瓶頸之一。

鋼鐵行業在傳統產業中占據著重要的地位。我國鋼鐵行業連年來迅猛發展：圖1顯示，在進入21世紀以來，中國鋼鐵產量有了數量上的飛躍，遠遠超越了美國和日本。至2010年，粗鋼產量突破6億噸，達到6．27億噸，同比增長9．26％。這已經是我國粗鋼產量連續14年位居世界第一。與此同時，鋼鐵行業的能耗水平也受到了各界的關注。圖2顯示了2002-2009年粗鋼產量及噸鋼可比能耗的變化趨勢。

曲線顯示，7年來我國的粗鋼產量保持穩定持續增長的態勢；能耗水平在2005年時達到峰值，隨后隨著環保政策的出臺，政府監管的加強和企業自身節能減排意識的提高，能耗呈現出下降趨勢。但隨著鋼產量的不斷上升和技術更新的速度有限，2006－2009年的下降速度放緩。根據工信部印發的《鋼鐵工業十二五發展規劃》，在十二五期間，鋼鐵行業單位工業增加值能耗和二氧化碳排放分別下降18％，重點統計鋼鐵企業平均噸鋼綜合能耗低于580千克標準煤。為了實現十二五規劃的目標，鋼鐵企業需要進一步加大降耗力度，同時控制碳氧化物的排放。

殷瑞鈺院士曾提出，鋼廠的3項主要功能分別是：鋼鐵產品制造，能源轉換和廢棄物的消納、處理及再資源化［2］。能源轉化的過程主要就是C元素隨著能量的流動而發生化學反應的過程。C元素以煤炭和焦的形式進入流程，以CO2為主的碳氧化物形式耗散排放，另一部分以化合物的形式進入鋼材等最終產品［3］。在鋼鐵生產流程內部，碳元素經過了復雜的化學反應，例如完全和不完全的氧化反應、置換反應等。

C元素在整個流程中的運行與能量的運行軌跡是同步的。隨著工序的推進，能量在流程中呈現出流動的態勢，這就形成了鋼鐵企業的能量流的概念。

能量流（EnergyFlow）源于生態學，是指能量在區域生態系統的食物鏈、食物網內轉變、轉移與消耗的過程。鋼鐵企業中，各種能源介質沿著轉換、使用、排放的路徑流動，形成了能量流［4］。能源經過一系列加工、轉換、改質環節到能源產品或排放物，組成能源轉換過程；各種能源產品經過分配進入各個用戶使用直到廢棄物排放組成了能源使用過程［5］。本文在鋼鐵生產過程中的能量流分析的基礎上，討論了一種低碳生產指標體系的構建思路。

2　鋼鐵企業能量流分析

鋼鐵的生產是一個復雜的過程，主要有礦山開采選礦燒結煉鐵煉鋼連鑄軋鋼等工序。其中能耗大、污染嚴重的主要是鐵前系統。按重點企業能耗工序平均值計算，煉鐵系統三大工序——燒結、焦化、高爐煉鐵，就占了噸鋼綜合能耗的72％左右。從世界范圍來看，鋼鐵生產流程CO2排放量占到人類活動CO2排量的5％～6％［6］。其中高爐煉鐵的能耗又位于各工序之首。圖3展示的是2005-2010年間大型鋼鐵企業分工序能耗的分布狀態。為了方便繪制，數據取以10為底的對數進行處理。由圖3可以看出，燒結、焦化和高爐工序的能耗是最高的，軋鋼處于第二階層，轉爐則基本上已經實現了負能煉鋼。

*數據來源：中國鋼鐵工業年鑒

2．1　分工序能量分析

在暫時不考慮電爐短流程煉鋼的前提下，鋼鐵企業五大主要工序和產量、可比能耗之間的相關關系如表1所示。

首先，從表中可以看出，噸鋼可比能耗與粗鋼產量呈負相關，體現出大型鋼鐵企業的規模效應在能耗控制方面的效果；其次，噸鋼可比能耗與5個主要工序能耗均密切相關，尤其是轉爐和焦化工序的能耗對其影響最為明顯。

在整個流程中，各個工序利用到的含碳原料和燃料不盡相同。根據國內某鋼廠的年度能源平衡表提供的原、燃料消耗數據和國家計委能源所1999年的《能源基礎數據匯編》提供的折算系數，各種類型的原、燃料及其他可燃氣體對應的年度CO2排放量如圖4所示。

本文用E（X，i）來表示能量流，其中X代表名稱，i代表相關工序。

鋼鐵企業能量流的6大組成部分為：外部輸入、前一道工序傳入、本工序傳出、系統耗散、回收自用、回收他用［7-8］。見圖6所示。

E（in，i）——外部供應給工序i的能量，包括電力、燃料、熱力、蒸汽等（kgce／t）；

E（tr，i）——工序i從前期工序中接受的能量，包括化學能、熱能等（kgce／t）；

E（rs，i）——工序i回收自用的能量，包括燃料、熱力和動力等（kgce／t）；

E（di，i）——工序i處理工程中耗散的能量，包括機器運轉消耗的熱能等（kgce／t）；

E（ro，i）——工序i回收并被用于其他工序的能量，包括蒸汽、熱能和電力等（kgce／t）；

E（ou，i）——工序i的產出品帶走的熱能和化學能等（kgce／t）［9］。

E（in，i）＋E（tr，i）＋E（rs，i）＝E（di，i）＋E（rs，i）＋E（ro，i）＋E（ou，i）（1）

其中，傳入部分能量E（tr，i）來自上一工序的輸出，而輸出部分能量E（ou，i）是下一工序的能量輸入。因此可以將能量傳入和傳出統一表達為E（i－1）和E（i）．因此，有以下關系式：

E（in，i）＋E（i－1）＋E（rs，i）＝E（di，i）＋E（rs，i）＋E（ro，i）＋E（i）（2）

E（i）＝E（i－1）＋E（in，i）＋E（rs，i）－E（di，t）－E（rs，i）－E（ro，i）（3）

E（i）＝f（E（i－1），U（i），i）（4）

其中，U（i）包括兩組變量，一組是E（in，i）和E（rs，i），它們使得本工序的能量數量上有所增加，為正向控制變量；另一組包括E（di，i）、E（rs，i）和E（ro，i），它們的增加使得工序的能量減少。

由分析可知，鋼鐵企業的能量流按照實際生產中的運轉情況可分為6類，而從不同的角度進行研究又可以將這6類分別納入幾個不同的大類：從能源變化角度，可分為正向變量和負向變量兩類；從能量流動角度，可分為輸入型變量和輸出型變量等。下一節將從能耗控制目標角度入手，建立基于鋼鐵企業能量流分析的評價指標體系。

3　基于能量流的碳排放評價指標體系構建研究

3．1　指標體系構建

根據上節分析，本文將6類能量流變量對應于3大類目標：每個工序的目標是減少本工序的能耗，也就是減少E（i-1）-E（i），本文記作“目標1”，稱之為工序能耗控制目標；鋼鐵企業能耗控制的總體目標是“節能減排”，也就是減少E（in，i）和E（di，i），本文稱其為“目標2”，也就是系統節能減排目標；而有效達成這兩個目標的手段之一，就是增加能源回收，也就是增加E（R）＝E（rs，i）＋E（ro，i），討論中記作“目標3”，對應于回收利用目標。此外，由于企業的相關技術指標也會影響企業的碳排放量，因此選取8個代表性的比例指標，將他們也納入到指標分析體系當中去，記作“目標4”。

詳細的指標體系及符號表示見表2。

2．1和2．2節的分析表明，工序能耗對總能耗的影響非常明顯：所謂工序能耗即對應工序的輸入與輸出能量之差，對應于I1；根據原、燃料CO2放散圖的數據，可知原、燃料的用量和回收量對低碳生產的影響也是直接而明顯的，其消耗、放散和回收水平分別對應目標I2、I3和I4；另外，冶煉過程的鐵鋼比等指標對應于目標I5。在此基礎上，本文選取了30個三級指標，能夠較為全面地對鋼鐵企業的低碳生產水平進行評價。其中，有18項指標為“負向”指標，即指標值越小，對低碳生產的總目標貢獻越大；另有12項為“正向”指標，即指標值越大，對總目標的貢獻越大［9］。

3．2　指標權重確定

在評價指標體系基本構架完成后，采用AHP方法對指標間的相對權重進行計算［10］。權重矩陣建立的主要依據是某鋼廠2010年能源平衡表及2010年鋼鐵行業主要生產工序能耗指標標桿值。

5個二級指標及對應的三級指標之間的權重矩陣如下：

判斷矩陣構建完成后需要對它們進行一致性檢驗以確定矩陣的有效性。一致性判斷結果如下表所示。一般認為，該指標值小于0．1時，判斷矩陣的一致性是可以接受的［11］。可見以上5個判斷矩陣都滿足一致性要求。

根據權重矩陣，計算可得如表10帶權重的指標體系：

由表10可以看出，相對于一級目標，I4是較為關鍵的一個指標，即能源的回收量對節能減排、低碳生產的作用最為明顯；技術相關的比例指標和原、燃料消耗量對低碳生產的作用基本持平；工序能耗和煤氣放散率對低碳生產的影響程度基本相同。相對于二級指標，影響最為顯著的5個因素分別為：轉爐能耗、外購電力消耗量、焦爐煤氣放散率、回收焦炭量和爐外精煉比。

4　結論

本文從能量流分析的角度入手，以鋼鐵企業為例建立了大型工業企業低碳生產評價指標體系。指標體系從工序能耗、能量輸入、能量耗散、能量回收利用和能量相關技術指標5個方面進行了構建，與鋼鐵企業生產過程中的能量流動狀況彼此對應，密切相關。結果顯示，能量回收再利用的理念與相關技術是低碳生產的最關鍵影響因素，也是在綠色環保理念下鋼鐵企業能耗管理的最有效途徑。

主要參考文獻

［1］ISDavid，CutlerJClerelond．EnergyandEconomicGrowth［C］．RensselaerWorkingPapersinEconomics，2004．

［2］殷瑞鈺．鋼鐵制造流程的本質、功能與鋼廠未來發展模式［J］．中國科學：E輯，2008（9）．

［3］鄭海峰．鋼鐵企業主要C素流和能量流的研究及應用［D］．沈陽：東北大學，2006．

［4］蔡九菊，王建軍，張琦，等．鋼鐵企業物質流、能量流及其對CO2排放的影響［J］．環境科學研究，2008（1）．

［5］王建軍，蔡九菊，張琦，等．鋼鐵企業能量流分析［C］．2005中國鋼鐵年會論文集，2005．

［6］徐匡迪．低碳經濟與鋼鐵工業［J］．鋼鐵，2010（3）．

［7］王建軍，蔡九菊，張琦，等．鋼鐵企業能量流模型化研究［J］．中國冶金，2006（5）.

［8］陳春霞，王建軍，孫飛飛．鋼鐵工業工序能量流分析［C］．2007中國鋼鐵年會論文集，2007．

［9］傅加鋒，莊貴陽，高慶先．低碳經濟的概念辨識及評價指標體系構建［J］．中國人口、資源與環境，2010（20）．

第6篇：低碳煉鋼技術范文

（山東鋼鐵股份有限公司濟南分公司，山東 濟南 250101）

【摘　要】本文分析了煉鋼生產過程中影響轉爐鋼鐵料消耗的各種因素，并提出了一些降低轉爐鋼鐵料消耗的新措施。

關鍵詞 轉爐；鋼鐵料消耗；措施

0　前言

眾所周知，轉爐冶煉過程中的鋼鐵料消耗在總的鋼鐵料消耗中占有83%以上，因此降低轉爐鋼鐵料消耗是企業降低成本的有效手段之一[1]。在當前嚴峻的形勢下，煉鋼工序所使用原材物料多樣化，且成分不穩定，導致近期轉爐鋼鐵料消耗存在較大波動。為進一步降低轉爐冶煉鋼鐵料消耗，通過探索最佳裝入模式，改進轉爐原料結構和爐前冶煉工藝，采用少渣煉鋼工藝，減少噴濺，降低吹損,減少倒渣帶鋼等措施實現了鋼鐵料消耗由原來的1081.6Kg/t降低到了現在的1072.3Kg/t。

1　影響轉爐冶煉鋼鐵料消耗的主要因素

1.1　轉爐冶煉鋼鐵料消耗概述

影響鋼鐵料消耗的主要因素包括原料中雜質元素化學損失、煙塵損失、爐渣中金屬的損失、噴濺及倒渣帶鋼造成的鐵耗等。為了減少轉爐吹損，降低鋼鐵料消耗，應采取合理的原料結構，合適的裝入制度以及合適的造渣工藝并穩定轉爐操作實現。

1.1.1　鐵水鐵塊中各元素的吹損

濟鋼煉鋼廠所使用的主原料鐵水占87％，鐵塊占3％，廢鋼占10％。鐵水、鐵塊、廢鋼的化學成分見表1。

濟鋼煉鋼廠所使用鐵水、鐵塊成分表。

轉爐冶煉終點成分控制表。

若終點成分按表2 控制，則化學元素的吹損為：

5.26-0.215＝5.045％

1．1.2　轉爐鋼鐵料損耗分析

1）煙塵帶走的鐵量

按有關資料，轉爐煙塵一般占裝入量的1.5％。按煙塵中FeO 占75％、Fe2O3 占20％計算，則煙塵中帶走的鐵量為：

1.5 ×75％×56/72 ＋1.5 ×20％ ×112/160 ＝0.875 ＋0.21 ＝1.09（％）。

2）轉爐爐渣帶走的鐵量

目前終渣中FeO 含量在18%左右，另外渣中含有7％左右的金屬液滴[2]。渣量按目前105kg/t 計算，則渣中帶走的金屬百分含量為：

(105×7％＋105×93％×18％×56÷72）÷1000×100%＝2.102（％）

3）轉爐噴濺

轉爐噴濺視操作水平而定，一般噴濺一次損失金屬2%～6％。

2　降低轉爐鋼鐵料消耗措施

2．1　優化入爐原料配比

根據鐵水條件，適當提高鐵水廢鋼比，使轉爐熱量稍微富余。在合適的用量范圍內，通過使用水洗渣鋼、顆粒廢鋼替代部分鐵塊，增加磁選渣鋼用量及合理控制礦石用量，可有效增加鋼水量，從而降低鋼鐵料消耗。

實際生產中，由于水洗渣鋼中SiO2 含量較高，因此即便造渣料加入總量相同情況下，使用水洗渣鋼產生渣量也較多，造成渣中鐵耗也較高，顆粒廢鋼價格相對便宜，因此可以適量使用。磁選渣鋼是從爐底渣中磁選而來，屬于自產自銷，目前煉鋼廠月產量有2500噸左右。磁選渣鋼降溫及調渣能力均弱于礦石，在轉爐冶煉過程中，當渣子較為活躍或過程溫度較高時，可適當加入。即可降溫，又不至于使爐渣過于活躍。雖然礦石品位較高、塊度合適，Fe的回收率高，但是通過統計計算，進行成本分析比較，相對于自產磁選渣鋼和水洗渣鋼，經濟效益上不合適。為了盡量增加磁選渣鋼用量，提高磁選渣鋼還原效果和減少吹煉過程中磁選渣鋼加入量過多對冶煉穩定的影響，在實際生產中，摸索出了礦石及磁選渣鋼的加料冶煉工藝。根據礦石及磁選渣鋼化學反應特性，在吹煉前、中期每批調渣料中磁選渣鋼和礦石的配比按4:1的比例加入。吹煉中期爐渣過于活躍時，通過調整槍位和采用分批少量加入磁選渣鋼控制，避免吹煉中期加入量集中造成的噴濺；吹煉后期嚴禁加磁選渣鋼，避免磁選渣鋼加入過晚造成鋼水回磷和熔化還原效果差導致爐渣氧化性強對脫氧合金化的影響。

2.2　優化造渣工藝，減少爐渣鐵耗

降低終點爐渣FeO含量及金屬液滴含量：

吹煉后期加大底吹氣體流量，降低碳氧積，以減少鋼中氧含量，使熔池攪拌更充分、平穩。為了減少終點爐渣中FeO及金屬液滴含量，在實際生產中終點采用低搶位高氧壓措施，嚴格控制一次拉碳命中率，提高終點碳含量，同時配合嚴禁吹煉后期加礦石和磁選渣鋼降溫等措施，渣中全鐵含量由2013年的平均18％左右降為2014年的15.5％左右，金屬液滴含量也降低了1個百分點。

2.3　控制終渣量，實施少渣煉鋼

為了減少單爐產渣量，在進一步完善轉爐留渣操作工藝基礎上實施推廣少渣煉鋼工藝。原料方面，使用高品位石灰，盡量采用輕燒白云石代替生白云石造渣，減少廢鋼中鐵塊的用量，鐵水采取“三脫”處理工藝，處理后的鐵水必須扒凈后渣。

2.4　改進吹煉工藝，降低噴濺損失

為消除或減輕噴濺采取了以下措施：

（1）合理控制轉爐裝入量和控制造渣料用量，根據爐齡和爐襯情況采用分階段定量裝入法。

（2）改進化渣工藝，保證前期化好渣，在二批造渣料加入前后，通過提前成渣的方法，將泡沫渣的高峰期前移，以便與脫碳的峰值時刻錯開。

（3）在脫碳的高峰期到達之前，適當提高氧槍槍位，小批量加入磁選渣鋼和礦石。根據爐口甩渣情況，然后再將槍位緩慢地降低。

（4）吹煉末期采用大氧壓低槍位操作，提高轉爐底吹流量，加強熔池攪拌，尤其是在爐齡后期，應適當延長低槍位攪拌時間，保證終點鋼水成分和溫度的均勻，同時降低爐渣氧化性。

3　結語

1）加強對爐下和進入渣場的鋼渣進行磁選回收，盡最大可能回收廢鋼，提高自產磁選渣鋼和水洗渣鋼的回收、利用率。

2）通過合理改進裝入制度，穩定了轉爐操作，提高了吹煉化渣質量，同時合理控制終點鋼水氧化性，可有效減少噴濺和爐渣造成的鐵耗。

3）通過合理采用磁選渣鋼等冷料種類及結構，利用磁選渣鋼等冷料的化渣效果及與鐵水廢鋼的價格優勢，可有效降低轉爐鋼鐵料消耗，提高金屬收得率，降低生產成本。

4）通過合理控制入爐鐵水成分，減少轉爐冶煉過程造渣料的用量，進一步減少轉爐渣量，實施少渣煉鋼工藝，可有效減少爐渣鐵耗，提高金屬收得率。

參考文獻

［1］彭鋒,李曉.轉爐鋼鐵料消耗分析與對策[J].技術經濟,2008,16(3).

第7篇：低碳煉鋼技術范文

關鍵詞：鋼鐵企業；碳排放；成本

中圖分類號 F275.2 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104（2013）05-0029-07

盡管世界各國在德班聯合國氣候變化框架公約第十七次締約方大會上各有收獲，但作為發展中國家的中國，在“后德班”時期的減排之路仍將面臨嚴峻的考驗。因此，發展低碳經濟已經成為必然的選擇。鋼鐵行業作為我國國民經濟最重要的基礎產業和實現新型工業化的支柱產業，總產量已經連續16年位居世界第一。鋼鐵行業的碳排放在工業碳排放中占有很大比重，且又是流程制造行業中消耗資源能源和產生污染排放的重點行業，減少碳排放是其應對氣候變化的必由之路。本文通過解析鋼鐵企業工藝流程中碳素流，構建碳排放成本模型，并深入其主要生產環節進行碳排放成本核算，為鋼鐵企業管理者開展碳排放成本管理提供數據，以推動企業實現低碳經濟轉型及持續發展。

1 碳排放成本基本理論

1.1 文獻述評

作為全球氣候變暖的首要因子，自20世紀90年代起，環境及生態工程領域的學者已經開始對碳存量和流量進行了核算，并采用物質流方法定量測度碳實物量。發展到今天，碳排放問題已越來越受到各國政府和相關機構的關注。隨著國際會計界對企業碳排放有關問題的愈發關注，碳會計將傳統財務會計框架逐漸擴展到了廣義會計學的相關領域。Anita E等普遍認為，當今地球生態危機背景下，碳管理會計是一種面向管理者提供信息，以供其在碳排放問題上制定決策的可持續發展會計[1-2]。碳管理會計的核心為碳排放成本的核算、管理和控制。然而，由于碳排放的無形性，給碳排放成本的核算帶來了不小的難度，致使學者們不得不從各個角度對于碳排放和交易相關的隱形成本顯性化問題開展多方面的研究[3-5]。Ratnatunga J等認為可以從“環境成本會計”和“基于生命周期的碳成本核算”兩個角度進行碳排放成本核算[6]；Lohmann L考慮了從成本效益的角度進行碳核算，并構建了碳交易機制下的碳會計框架[7]；Dutta S等認為在企業的管理決策中，必須引入基于價值鏈分析的碳足跡[8]；部分學者通過引入案例對實際產生的碳成本核算進行了解析；Kneifel J采用了基于生命周期的節能、碳減排和成本有效評估的方法對新商業大廈進行研究，并對碳排放成本影響進行了測量分析[9]；KiHoon Lee針對汽車行業供應鏈管理中的碳核算進行了研究，認為通過反映產品中碳元素的流動將改善供應鏈中的碳績效[10]。

近年來，我國對碳排放成本問題的研究也取得了一些進展[11]。肖序等認為，應該從資源價值流的角度對碳排放成本進行解析，將外部碳因子引入碳排放成本管理和企業經營決策上來[12]；張白玲等綜合國際碳足跡測算標準與測算步驟，構建了以企業碳物質流測算為基礎的碳會計核算體系[13]；楊蓓等通過構建長短期碳排放成本決策模型，確定了碳排放量和碳排放成本的最優結合點以及長期碳排放成本隨碳排放量下降而相應減少的趨勢[14]；張惠茹等基于低碳經濟的視角，對碳成本管理產生的背景以及內涵和計量進行了闡述，并認為戰略成本管理的內容應積極擴展至碳成本的管理[15]。

從現有碳排放成本研究文獻來看，多偏重于理論分析，缺乏可操作性的案例研究；現有研究還較多注重于碳排放事后補償研究，而忽視了企業全流程的碳排放成本；比較注重于宏觀、中觀層面上的碳排放研究，較少涉及到微觀企業層面的碳排放成本分析。而這正是本文研究的重點。

1.2 碳排放成本內涵

環境問題的核心是減少碳排放量，以提高能源消耗效率。目前對于碳排放成本，全球學術界并沒有統一的定義。概括起來，包括以下幾種不同的定義：一是從生命周期出發，認為是建立包括產品生產、制造、物流、使用和廢棄而產生的有關碳排放代價及由此產生的補償等方面的內容；二是認為是企業為預防、計劃、控制碳排放而支出的一切費用，以及因超出既定的碳排放量而造成的一切損失之和；三是認為是企業在產品的生命周期過程中，為預防、控制、治理碳排放而取得預期環境效果和環境收益所發生的可用貨幣計量的各種經濟利益的流出。以上定義均從不同角度入手，反映了碳排放成本的性質和特點，體現了成本費用與損失的本質特征，但其范圍則在不同的層面上界定。有的界定于產品的生命周期，也有的界定于碳管理，還有的界定于超額排放量。這種不同的界定層面，形成了不同的表述。

為深入探討碳排放成本，本文將碳素流抽象為碳排放成本的本質并以其為核心，深入其流程過程中各工藝環節，歸集與其相關的能源、原料等含碳物質的運動中，解釋其物質流與價值流“合二為一”的科學規律，來構建其概念定義。將碳排放成本定義為：為滿足氣候變化下低碳經濟和可持續發展的要求，依據物質流與價值流互動變化影響規律，以碳素流過程為核心跟蹤、描繪與其相關的能源、原料等物質在企業工藝流程中的不同時間和空間所發生的耗費，并將其貨幣化而形成的一種成本費用。

本文選取了流程制造行業的典型代表――鋼鐵企業為研究對象，通過對鋼鐵企業碳素流動的追蹤分析，界定了其碳排放成本的和范圍，構建基于碳素流的碳排放成本核算模型，并對企業碳排放成本進行數據核算和分析，以改善現行的企業管理政策模式。

2 基于碳素流的企業碳排放成本核算模型構建

2.1 碳素流動與價值流動的基本邏輯關系

在流程制造企業中，物質常以某種元素作為典型（如本文是采用的鋼鐵企業的碳元素）進行分析，追求物質流路線的不斷變化。為研究流程中不同元素的流動規律，以及該規律對元素資源價值變化的影響作用，一般情況下，可選取流程中某一代表性元素C，探討其流動規律及對應的價值變動率。現假設元素C是產品中的一個主要組成成分，可針對元素C繪制生產過程的元素流圖，其中，R代表資源投入量，Pi（i=1，2，3...n）為第i階段生產產品產量，Q i（i=1，2，3...n）為第i階段廢棄物的排放量[16]，見圖1。

根據上圖的元素C流圖看到，在企業生產流程的各個階段，元素C將依次發生一系列的物理和化學變化，每一階段的輸出端由兩部分組成，即有效利用價值（合格品價值）與廢棄價值（廢棄物價值）。流程制造企業在每一生產階段都會增加新的價值（成本）投入，從而推動了元素C價位的不斷提高；產品開始投入使用后，經過不斷磨損，元素C物質價值逐漸降低，隨之其價位也相應地降低。因此，根據此思路，繪制元素C價位的變化，見圖2、圖3。

在生產流程的不同階段，元素C都被分解為流向下一階段的有效利用與廢棄排放兩種物質成本，因此導致了其價位的不斷變化。圖2中可以看到，元素C的有效利用成本呈累計上升趨勢；而在圖3中，各階段的廢棄物價位在前階段呈現累計上升趨勢，但在使用廢棄階段則價位急劇

下降。這種依據元素C的物質流動所帶來的階段價位變化，是流程制造業碳排放成本核算的基礎之一。

鋼鐵企業的碳素流與其排放成本是密不可分的。對鋼鐵企業制造工藝流程進行碳素流運行規律的分析，是為了更好地掌握鋼鐵企業生產流程中的碳排放源，并對企業進行碳排放成本的管理。碳素流既表現為物質流，也表現為能量流。從物質流的角度看，鋼鐵企業的碳素能源的最終形式是碳排放物，這與成本乃至周邊環境負荷是息息相關的；而從能量流的角度來看，碳素能源是鋼鐵企業的主要燃料，構成能量流的主體[17]。因此，在核算企業某工序的碳排放成本流轉的存量或流量時，可以成本會計逐步結轉模式為基礎，運用“碳素流分析”手法，以每一過程或節點的物質流動和能量流動計算碳排放流轉成本。通過對單位工序流程的“流”分析，得到其實際碳排放量，并將資源流成本會計中“流”運動對環境系統的外部損害價值納入核算體系，使得碳排放成本的核算更加合理完整。其主要核算與分析模型見圖4。

2.2 碳排放成本核算模型構建

流程制造企業碳排放成本在企業連續生產流程或節點流轉，按各工序碳素的流向含量劃分，主要是原材料與能源成本、中間投入的人工成本，同時，資產設備的折舊以及相關制造費用等間接性費用也以此標準分配，從而形成產品（或在產品、半成品）的能源（碳）有效利用價值與廢棄物價值（碳排放內部成本），可構建計算公式為：

其中，RVi為第i流程或節點的碳素流成本；RUVi為第i流程或節點的碳流的有效利用價值；WLVi為第i流程或節點的廢棄物損失價值（碳排放內部成本）；WEIVi為第i流程或節點的廢棄物外部環境損害價值。結合鋼鐵企業的特征，以碳素流分析為標準，又可將后兩類的價值分解為：

上式中，Cmi為第i流程或節點的原材料輸入成本；Cei為第i流程或節點的能源輸入成本；Cli為第i流程或節點的人工成本；Cpi為第i流程或節點的制造費用；Qpi為第i流程或節點的合格品碳元素含量；Qwi為第i流程或節點的廢棄物碳元素含量。

流程企業碳外排所造成的環境污染與損害價值核算，可反映企業碳排放帶來的社會成本，揭示企業對低碳經濟和節能減排的社會責任履行情況。目前來說，在國外已經建立起了比較成熟穩定的數據庫進行分析，且在各種環境管理的業績評價中取得了較好的效果。其主要的方法包括基于端點模型的生命周期環境影響評價方法（LIME，Lifecycle Impact assessment Method based on Endpoint modeling），日本環境政策優先指數（JEPIX，Environmental Policy Priorities Index for Japan）和最大限界削減成本法（MAC，MaximumAbatement Cost method）等[18]。考慮到國內尚未構建適合流程企業的碳排放外部損害成本的

計算標準，在綜合分析了以上幾種方法的優劣基礎上，本文引入了LIME方法。此法基于環境負荷物排放量進行環境影響評估，且包含范圍非常廣泛，目前已納入投入（資源的消耗）和輸出（廢棄物的排放）的物質數量達到1 000余種，都能夠將其轉化為貨幣價值予以評價。因此，比較適合流程制造企業的外部損害成本計算。其碳排放外部損害成本的計算公式如下：

WEIVi=∑m，ni=1，，j=1 WEIij×UEIVij

（4）

其中，WEIij為第i流程或節點的j種環境影響廢棄物排放量；UEIVij為第i流程或節點的j種廢棄物的單位環境

損害價值。

根據LIME數據庫資料進行計算后，可得出各物量中心的碳排放成本，并將成本連接起來可形成與其碳素流路線相匹配的資源價值流圖。從該圖中，可確定碳素流在各物量中心的成本與廢棄物損失價值、環境損害價值等數據資料，可為低碳經濟的現場診斷、分析與決策、成本損失控制，甚至為整個資源價值流路線的優化調整，都能提供有用的信息數據。由此可見，碳排放成本核算模型通過追蹤產成品和半成品在各個工藝流程的變化，能夠量化資源流程的各個因素，激勵企業管理層在產品開發、包裝設計、原料選擇等方面盡可能節能減排，實現發展經濟和保護環境的雙贏。其將內部碳流價值損失（碳排放內部成本）和外部損害價值相結合，能夠為企業確定整改的順序提供數據支持，從而使得企業改善后的內部碳流價值損失和外部損害價值最小化，符合可持續發展和循環經濟發展的要求。

3 鋼鐵企業碳排放成本核算案例分析

現代鋼鐵聯合企業是復雜的“鐵―煤”化工生產系統，工藝流程相對復雜。本文以國內某大型鋼鐵企業為例，根據其工藝流程，探討其碳排放成本核算問題。

3.1 鋼鐵公司工藝流程及物量中心的確定

該鋼鐵企業主要采用長流程生產工藝。根據單位工序“流”中的CO2排放量的特點，考慮到碳排放產生比較大的工序，并依據不同設備的運行情況，可將該公司的生產線劃分為五個物量中心：焦化物量中心、燒結物量中心、煉鐵物量中心、煉鋼物量中心和連鑄軋鋼物量中心。其相關模型構建見圖5。

3.2 各物量中心碳排放成本的計算

鋼鐵企業碳素流貫穿了企業全部物量中心，因此，可以通過現場記錄和實地測量的方式對各物量中心的輸入、輸出數據進行計量，得出各物量中心輸出資源的碳排放內部成本與碳排放外部環境損害成本[19]。

3.2.1 碳排放內部成本核算

依據該鋼鐵公司各工序產品的含碳能源、材料的耗用量，按照碳元素流向含量進行劃分，計算出各物量中心的材料成本、能源成本和系統成本，并按照碳元素的損失率計算出碳排放內部成本，計算結果見圖6。

3.2.2 碳排放外部損害成本的計算

鋼鐵企業的碳排放外部損害成本的計算主要是按照現場診斷的數據，計算各物量中心的CO2數量，并予以標準化，借鑒LIME模型進行匯總計算。結合本案例鋼鐵企業CO2的碳排放量數據，其外部損害成本計算結果見表1。

3.3 基于碳排放內部成本和碳排放外部環境損害成本的雙維度分析

根據上述鋼鐵企業各物量中心的碳排放內部成本和外部損害成本計算結果，可以進行碳排放內部成本――外部損害成本比較分析，見表1。

由表1可知，該鋼鐵企業在煉鋼環節的碳排放內部成本較小，成本為157 573元，而煉鋼環節的碳排放內部成本最大，成本為312 179元，而在碳排放外部損害成本方面，煉鋼環節的成本較小，成本為9 667.7元，連鑄軋鋼的外部損害成本較大，為351 087.41元。企業在制定改善方案時，可據此綜合考慮企業的碳排放內部碳素流成本和外部損害成本。

在本鋼鐵企業中，碳排放的重點主要集中在煉鐵和連鑄軋鋼兩個物量中心。其中，煉鐵的碳排放內部成本最大，因此，降低碳排放成本主要應從以下兩個方面入手：一是減少所需碳量，即降低還原比（焦比和燃料比），采用先進的技術，如高反應性焦炭技術和含碳熱壓球團技術；二是降低對碳的依賴，利用天然氣等氫系還原劑，以及廢塑料的再循環利用，促使其內部碳排放損害成本向左邊移動，則可減少碳排放損失成本。其次，連鑄軋鋼環節的碳排放外部損害成本最大，企業必須引起足夠的重視，否則，在不久的將來可能會產生相應的碳稅和碳排放權交易問題，在節能減排和低碳經濟中處于被動地位。反之，如果企業能夠未雨綢繆，通過改善工業流程、加大設備投資來減少碳排放量，短期內企業可能會增加成本投入，利潤隨之減少，但利潤減小的幅度可能小于外部損害成本的減少，在越來越重視發展環境問題的將來，企業將獲得未來的經濟利益流入。

使之標準化；③上表中參照2012年年末日元對人民幣的實時匯率為1∶0.072 44，LIME系數（元/kg）為0.125 28；④煉鋼工序碳排放所占比例小，其原因主要在于其能量主要來自于熱鐵水。

4 結論及未來研究方向

本文通過對流程企業生產流程中元素流的追蹤，探討了企業碳素流的物量計算，并借鑒價值流與成本逐步結轉方法，對企業碳排放成本進行核算。通過“碳排放內部成本――外部損害成本”的雙維度分析方法，開展綜合分析評價，可確定每個生產工藝的節能減排潛力。此外，結合案例對鋼鐵企業碳排放成本進行了數據計算與分析，使得鋼鐵企業準確厘清自身的碳排放成本，從而改善企業耗能結構和能源介質，以達到企業發展低碳經濟的模式創新。將此方法應用于實踐，無疑可對流程制造業開展低碳經濟、追求經濟效益與環保效果同步提高具有重要的理論和方法上的推廣意義。

本文的未來研究方向將集中到以下幾點：

（1）建立適合行業特點的碳排放成本核算模型。影響流程制造企業的碳排放因行業的流程結構、能源結構及技術裝備不同而各異，各行業必須根據自己的特點設計碳排放成本核算模型，用以幫助企業實現節能減排的目標。

（2）建立流程制造企業的統一的碳排放成本核算標準和評價指標體系。流程制造企業的生產運行是一項復雜的系統工程。因此，針對企業的碳排放成本問題，必須從整個制造流程入手，借助先進的計算機仿真技術，進一步建立行業碳排放成本考核指標體系，以有利于控制企業的碳排放問題，使企業在后德班時代企業競爭中爭取更多優勢。

（3）與其他流程制造企業一樣，鋼鐵生產與其他行業在產品、資源提供、污染物處理上存在許多交叉和聯系，共建工業生態園是發展低碳經濟的必然趨勢。因此，未來的碳排放成本管理研究將會針對工業園區的碳素流與價值流分析，設計工業園區碳排放成本核算模型，為工業園區的節能減排提供重要的管理工具，從而滿足可持續發展、低碳經濟發展戰略的需求。

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第8篇：低碳煉鋼技術范文

河北省作為京畿大省，工業基礎雄厚。其中鋼鐵產業產能連續多年居全國第一位。2012年一至三季度全省生鐵產量13054.493萬噸、粗鋼產量14127.40萬噸、鋼材產量16029.47萬噸，分別占全國的25.96%、26.04%與22.63%。鋼鐵產業增加值完成2887.95億元，占全省地區生產總值的14.71%，全省第一大支柱產業的地位進一步穩固。

與此同時，河北省鋼鐵工業的能源消耗指標從2010年來一直處于高位運行態勢，具體指標見表2。從表2可以看出，2010年至2012年前3季度，河北省鋼鐵產業能源消耗總量呈緩慢增長態勢，這與近三年來河北省鋼鐵產能持續擴大有關；噸鋼綜合煤耗呈緩慢下行態勢。根據實驗數據表明，工業鍋爐燃燒一噸標煤共產生2.62噸二氧化碳，基于上述數據與折算系數計算，2010至2012年前3季度，河北省全省鋼鐵行業噸鋼二氧化碳分別排放1.57噸、1.53噸、1.50噸，也呈緩慢下行趨勢。從工藝分解工序上看，鋼鐵產業能耗工序分為焦化、燒結、煉鐵、煉鋼、軋鋼五道工序，近年來工序分解能耗見表3按照可比碳源排放折算，鋼鐵產業碳源排放大戶煉鐵工藝二氧化碳排放2012年前三季度為1049.44噸。而在2004年日本鋼鐵企業在煉鐵工藝環節二氧化碳排放僅為966，78噸4，尚且領先我們7.87個百分點，加之近十年來日本在節能環保領域持續高額投入，節能降碳技術發展迅速。

從國際國內趨勢上看，自從1997年全球100多個國家為應對全球變暖簽訂《京都議定書》以來，各國都在減少碳源排放，增加碳匯儲備方面投入巨資。據相關文獻顯示5，全球碳市場飛速發展，從2005年的100億美元增加至2009年的1437億美元。世界銀行2012年5月12日的碳現狀和趨勢報告表明，2011年全球碳交易額達1760億美元，比2010年漲11%，交易量103億噸，有超過10種不同的碳產品。EUETS交易額1478億美元，比2010年增142億美元，交易量79億噸，超過2010年的68億噸。預計2012年仍會保持高速增長態勢。從碳價格變動上看，根據歐洲氣候交易所（ECX）推出的碳排放配額市場的期貨合約（EUA）與項目市場的sCER期貨價格的變動趨勢，每噸二氧化碳當量價格經歷了一段從急速上升到急速下降再到企穩變化過程。每噸二氧化碳當量不足10歐元增長到最高29.38歐元（2008年1月達到這個點）。隨后由于金融危機影響，EUA的價格急速下跌到2009年3月份的7.5歐元，隨后逐步企穩。2010年至2011年EUA期貨均價基本維持在18歐元/噸。

基于上述價格，按照可比匯率計算，河北省鋼鐵工業2012年當期噸鋼碳排放外部性成本高達17歐元，折合人民幣136.05元。如果按照這一碳排放水平征收碳稅或者購買碳排放指標，河北省乃至全國鋼鐵行業將不堪重負。

鋼鐵產業降低碳源排放的路徑選擇

（一）調整鋼鐵產品結構，削減生鐵粗鋼產能

根據河北省鋼鐵工業工藝能耗情況，2010、2011、2012年前三季度煉鐵工序能耗分別為409.87千克/噸，402.77千克/噸與400.55千克/噸，分別占到鋼鐵業噸鋼煤耗的68.59%、68.83%與69.56%。從數據上看，煉鐵工藝能耗下降水平遠遜于焦化、燒結、轉爐、軋鋼工藝，在噸鋼綜合煤耗的占比反而呈上升趨勢。由此可見煉鐵工藝的節能減排潛力已非常有限。從價值構成項來看，生鐵、粗鋼產值在整個鋼鐵行業中所占比重很低，產值利潤率趨近于0。從產品產量上看，2012年前3季度，生鐵粗鋼增長率僅為3.57%與3.82%，遠低于鋼材的7.45%。從鋼鐵企業附加值產品構成項上看，冷軋薄板、冷軋薄寬鋼帶、電工鋼板（帶）、鍍層板精品鋼材產品已成為鋼鐵企業利潤構成的主項。從負外部性成本構成來看，煉鐵工藝的負外部性已遠遠高于其附加值。因此，筆者認為，河北省鋼鐵企業應逐步削減并淘汰生鐵、粗鋼產能，而將這一類產品轉移到負外部性承受能力更高的地區。

（二）加大煉鋼裝備投入，降低單噸能耗

工藝技術裝備是鋼鐵產品提升競爭力，節能降耗的重要基礎。有資料顯示，煉鐵高爐爐體容量越大，單位煉鐵成本越低。1000m3高爐相比400m3噸鋼綜合煤耗降低80%，噸鐵焦耗降低60%。具體而言就是盡力提高高爐轉爐容量，減少并逐步取消400m3以下高爐和100噸以下轉爐和電爐，努力使各企業工藝技術裝備實現大型化、現代化。

（三）采用優質能源，降低碳源排放

鋼鐵企業在采用大型高爐的同時，提高精質能源比例是其關鍵。具體而言就是提高噴煤比，降低爐焦比。伴隨著高爐大型化的進一步發展，有資料6預測在2015年前我國入爐焦比有望下降到350千克/噸，噴煤比增加至200千克/噸。按照可比碳源排放計算，噸鋼二氧化碳排放量能同比下降5.5%，鋼鐵產業碳源排放形勢將進一步好轉。從成本考慮，高爐噴煤的采用可進一步降低生鐵成本，減少焦炭使用量，間接降低能耗。具體降低成本見式一：J=M（Px*R-Pm）/1000（式一）目前按照噴煤量100kg/t計算，置換比全國平均水平大約為0.8，據此計算焦化環節可節煤21.14kg/t，生鐵可降低成本42元。可以實現經濟、生態效益雙贏。

（四）建立碳匯儲備，平衡碳源排放

降低空氣中的二氧化碳等溫室氣體含量，除了采取降低能耗、提高能效、使用清潔能源等減排措施外，還可以考慮發展碳匯林業。森林通過光合作用，把大氣中的二氧化碳轉化為碳水化合物，并以生物量的形式固定貯存下來，這個過程國際上稱之為碳匯。各鋼鐵企業也應該考慮根據實際建立自己的碳匯儲備體系，通過在荒山上植樹造林建立自己的碳匯儲備，以便應對“低碳時代”帶來的戰略轉型。我國目前采用的森林碳儲量公式見式二：Cz=∑Vi*Di/Ri*Cci（式二）其中C為碳匯量，V為某一森林類型的森林蓄積量，D是樹干密度，R是樹干生物量占喬木層生物量的比例，Ci是植物中的含碳率，Tc是碳元素分子質量在CO2分子質量中所占的比例，i為樹種。目前經過查核計算，森林每生長出1立方米的蓄積量，平均要吸收1.83噸二氧化碳，釋放出1.62噸氧氣。單位面積森林吸收固定二氧化碳的能力達到每公頃150.47噸。從一定意義上講，森林具有以最低成本實現最大固碳效益的特性，是未來各排放企業實現低成本碳源平衡的最優選擇。

第9篇：低碳煉鋼技術范文

1.項目的立項依據

工業革命發生200多年來，科學技術高速發展，使地球面貌發生了天翻地覆的變化，創造、積累了巨大的財富，使人類進入了工業化社會。但是，在各種產業蓬勃發展的同時，也發生了眾多的環境生態問題，引發了公害和污染，特別是溫室氣體的大量產生，使地球氣候發生了變化，災難性天氣現象頻發，給人類的生存帶來了危害。另外，由于人類對自然資源的掠奪性開采使用，地球上各種有用資源逐漸枯竭，人類本身能否持續發展也成為了問題。有鑒于此，社會發展模式在觀念上有了更新，要求產業部門在為人類生活提供更多更好的產品的同時，要善待地球保護環境，合理利用能源資源，為后代留下適當的生存空間，肩負起使文明社會持續發展的責任。可以這樣認為，人類已經從過去單純地追求工業文明逐漸地轉向了同時追求生態文明，在發展觀念上更為成熟，并且在各方面開始了大規模的有關生態文明的科學研究和工程實踐。

在追求生態文明的工程實踐中，節能減排是重要的一環。我國從上世紀七、八十年代開始，就頒布了一系列的法律法規，對環境保護和節約能源做出了規范，引導我國工業生產走節能減排可持續發展之路。在過去30多年的大規模發展中，我國各工業部門在取得長足發展的同時，在環境保護和節約資源能源方面也都做出了顯著的成績，但是無論從推廣實施范圍上，還是在技術水平上，與世界先進水平都還有很大的差距，對于實現工業生態化還任重道遠。特別是規模在世界遙遙領先、高能耗、高污染的產業部門，更有責任開發新的生產方法和技術推進節能減排，為保護地球做貢獻。

我國鋼鐵工業在世界同業中規模最大，粗鋼產量已經連續十幾年居世界首位，近年來已占到了全世界年產量的40%以上，2010年達到了6.2億噸。我國在未來的十年中還將高速發展，國內市場需求將繼續增加，因此國內粗鋼產能將進一步擴大，產量也將進一步增加。由于鋼鐵工業是高能耗、高污染產業，在鋼鐵生產過程中進行節能減排，對實施生態環境保護、構建循環經濟社會、促進人類社會可持續發展都有重要的意義。鋼鐵工業是一個漫長的原料加工產業，從鐵礦石始到鋼材止，要經過多道工序，化學物理變化和生產方法多種多樣。對于從鐵礦石生產粗鋼的長流程中的轉爐煉鋼過程來說，從1856年貝塞麥酸性轉爐發明以來的150多年間，在方法、設備、技術、規模和操作上都有了翻天覆地的進步，在國內外技術先進的鋼鐵企業中可以看到，轉爐煉鋼過程已形成了現代化的模式，體現出了人類的智慧和科學的力量，令人贊嘆。

但是，仔細研究轉爐煉鋼的造渣原料準備和吹煉的過程，可以看出還存在著明顯的非理性或是非科學的做法。申請人從建立節能減排生態化工業模式的角度經過多年的研究后發現，在“煅燒石灰--氧氣轉爐煉鋼”這條工業鏈上，存在著生產方法上的錯誤和大量的資源能源浪費，其主要表現如以下所述。

（1）邏輯理論上的誤區

1）現在氧氣轉爐煉鋼使用石灰作為造渣劑，石灰不是天然礦物，是石灰石經煅燒生成的產品。從能量消耗的角度看，工業生產石灰的煅燒溫度一般在1200℃左右，但石灰生成后必須降至接近常溫才能往轉爐料倉運輸，而在轉爐內又要升溫到煉鋼溫度，這一過程浪費熱能增加了CO2的排放。雖然國內外一些先進的石灰煅燒回轉窯可以回收石灰降溫過程的放熱，但工業裝置的余熱回收效率一般都只有30～40%，而相當多的石灰煅燒窯又根本沒有余熱回收裝置，因此可知能量的浪費不可小視。

2）石灰煅燒出爐后會很快吸收空氣中的水和CO2，生成氫氧化鈣和碳酸鈣，在潮濕陰雨的天氣和長時間堆放尤甚。石灰入轉爐后又要吸熱分解排放出所吸收的水和CO2，然后在轉爐內升溫到1000℃左右排出爐口。這個過程也要浪費能量增加CO2的排放。

3）煉鋼去除鐵水中的雜質元素是一個氧化反應過程，卻不使用具有氧化性的石灰石而使用中性的石灰去造高氧化性渣，這也不符合邏輯。對照煉鐵過程，雖然高爐內需要還原性氣氛，但是卻使用著具有氧化性的石灰石做造渣原料，由此可見煉鋼過程沒有理由不使用石灰石來加快轉爐內的氧化過程。

4）幾十年來，煉鋼業界為加速化渣而研究如何得到高活性石灰，曾進行了長期不懈的努力，但許多工廠仍然為石灰化渣不好而困擾。石灰石顆粒的煅燒過程，從動力學上看其應該按照未反應核模型所指示的規則進行，即從表及里一圈圈地放出CO2成為石灰。石灰在生成的一瞬間活性最大，但當從外向里的傳熱持續進行、石灰石塊內部都放出CO2燒成石灰的時候，表面已經生成的石灰肯定已經過燒，因此煅燒石灰過程很難生產出最高活性的石灰，石灰石塊的分解模式與獲得高活性石灰的要求有矛盾。即使是這種有限度的活性石灰，冷卻后在轉爐中再次加熱時，由表及里還要再次被加熱而更加過燒。因此可以斷定，這種生產方式不可能得到最高活性的石灰參與化渣。

5）迄今為止的煉鋼學理論都在敘述生燒石灰不利于化渣，但卻沒有給出“為什么”的理論解釋。分析其中的緣由，其影響因素可以從相圖上得到兩個信息，一是組分，二是溫度，如果能把這兩者都控制在合適的區間內，渣系沒有理由不熔化，而與石灰是否生燒無關。因此可知，所謂生燒石灰難于熔化，只是由于其中的碳酸鈣分解時吸熱，使其周圍的溫度降低到可熔化溫度以下所致，如果爐內有足夠的熱量，即使生燒石灰中的碳酸鈣分解時吸熱，也能夠保證石灰顆粒周圍的溫度在化渣溫度以上的話，在轉爐吹氧時劇烈攪拌的條件下，石灰顆粒表面可以急速更新受熱，則不可能會影響化渣速度。所以化渣過程更值得關注的是爐內溫度是否足夠的問題。

6）擔心用石灰石替代石灰會影響煉鋼生產的理由還有，轉爐吹煉時間很短，而石灰石轉變成石灰需要時間，然后再化渣時間就更長了。事實上，碳酸鈣在700℃之前就開始分解釋放出CO2，在升溫到達900℃之前就已經成為氧化鈣，分解反應不是限制性環節，速度很快，因此在能夠保證爐內前期溫度的條件下，與鐵水和熔渣接觸的固體表面就不是石灰石而應該是石灰，不需要單獨的石灰石轉變成石灰的時間，石灰石在轉爐中邊煅燒邊化渣，表面生成石灰后會立即與渣反應，生成一圈反應一圈，因這時的石灰活性最大，所以應該有利于化渣而不是相反，成功化渣的時間也會縮短。

（2）實際生產過程存在的不利于操作的現象

1）為生產石灰，煉鋼廠需設石灰煅燒裝置長期運轉，即使外購石灰，別的工廠也要設石灰煅燒裝置。煅燒石灰時會排放大量的粉塵和CO2，需設環保裝置減排粉塵，長期消耗水、電資源；

2）煅燒石灰時很難控制石灰石的分解反應過程，不易得到煉鋼所需要的高活性石灰，且生成的石灰要吸收燃料中的硫，降低了石灰在煉鋼中的脫硫能力；

3）石灰容易吸潮，因此在運輸和保管過程中都需要采取特別措施防潮，因此要增加防潮設施和工作量；

4）石灰結構疏松，在轉運過程中因摩擦碰撞會產生大量的粉末而不能使用，要增加篩分設備去除粉末，且石灰利用率低；

5）石灰在稱量、下料過程中還會產生粉末，投入轉爐的瞬間粉末會被爐氣帶走，加重轉爐除塵系統負荷，且進一步降低石灰利用率；

6）石灰稱量后入爐，產生的粉末會被爐氣帶出，所含的H2O和CO2要揮發，因此實際入爐的氧化鈣量不易準確控制，從而影響爐渣堿度和脫磷硫效果；

7）石灰比石灰石價格高，因此煉鋼成本增高，隨著能源價格、人工費用的上漲和碳稅、能源稅和環境稅費的征收，石灰和石灰石的價差還會增大，這部分成本還要增加；

8）石灰對轉爐的冷卻能力不夠，因此需加入冷鐵料以求熱平衡，當廢鋼不易采購時，要把鐵水鑄成鐵塊浪費掉能量之后再加入轉爐，無論是自產鐵塊還是購買鐵塊，本質上都浪費了能源。同時鑄鐵設備的運轉也消耗能量、需要人工，因此增加了成本；

9）若采用鐵礦石增加對轉爐的冷卻強度，因鐵礦石中含有SiO2等，則必須增加石灰加入量和渣量，因此也增加了轉爐生產能耗和成本。

為什么迄今為止氧氣轉爐煉鋼前期造渣，選擇石灰作為原料而不是選擇石灰石，在煉鋼的歷史文獻中還沒有查到明確的說明，只看到在空氣底吹轉爐冶煉中加入少量的石灰石，利用其分解出的CO2增氧的記載。對此合乎邏輯的推測是，在過去使用空氣（底吹或側吹）轉爐煉鋼的階段，爐內的熱量不足，如果直接加入石灰石在爐內分解吸熱，則難以使爐溫升高到出鋼溫度，所以只能把石灰石在煉鋼爐之外煅燒，然后再把石灰投入轉爐以減少吸熱。但轉爐煉鋼采用純氧吹煉以后，爐內反應產生的熱量已經富余，為此還要加入廢鋼等冷卻劑降低爐溫，出鋼前如果溫度過高還要加入石灰石或白云石降溫，所以造渣已經沒有理由必須使用石灰了，而應采用氧氣轉爐可以接受的、更為合理的方法，也就是可以直接把石灰石加入氧氣轉爐，邊煅燒邊造渣，省卻浪費熱能污染嚴重的煅燒石灰過程。即使是為了利用轉爐煉鋼中富余的熱能去熔化廢鋼，也不應該在此之前浪費熱能污染環境，熔化廢鋼可以使用電爐去做，在電爐煉鋼方面，已有用石灰石代替石灰造渣煉鋼的試驗報道。

為了在氧氣轉爐中用石灰石代替石灰造渣，申請人經過2年多的實驗室研究，于2009年4月申請中國發明專利，提出了“一種在氧氣頂吹轉爐中用石灰石代替石灰造渣煉鋼”的新方法，一改自托馬斯轉爐發明以來的130多年、氧氣頂吹轉爐發明以來50多年間所采用的在石灰窯中煅燒石灰、然后把石灰送往煉鋼轉爐作造渣劑的生產模式，而把石灰石直接加入氧氣頂吹轉爐，在爐內燒成石灰做造渣劑，使復雜的生產過程簡單化，從而消除“煅燒石灰--氧氣轉爐煉鋼”過程間的資源能源浪費，并減排粉塵和CO2。不僅如此，在轉爐吹煉前期，石灰石中分解出的部分CO2會參與鐵水反應，產生燃料CO，因此可以增收轉爐煤氣。2010年4月、5月，在河北省的石家莊鋼鐵有限責任公司、武安鑫山鋼鐵公司分別成功地進行了工業試驗，結果證明了這一煉鋼方法安全有效可行，之后為順應市場變化又在武安興華鋼鐵公司和石家莊鋼鐵有限責任公司進行了使用石灰石代替石灰，為保證冷鐵料加入量而添加焦粒升溫的工業試驗，也取得了成功。申請專利的“一種在氧氣頂吹轉爐中用石灰石代替石灰造渣煉鋼”的新方法，于2011年1月獲得了中國國家知識產權局的專利授權。石家莊鋼鐵有限責任公司已準備在2011年3、4月份采用新方法進行正常生產，從而將成為世界上第一個采用新煉鋼方法規模生產的企業。

申請人所提出的新方法和迄今為止的生產方法的區別如圖1和圖2所示。由比較可見，新方法過程短，節能減排，減少資源能源浪費，增收CO，優越性明顯，是一種氣候友好型的先進生產模式。采用這一方法將在給企業帶來可觀的經濟效益的同時，還能夠產生巨大的環境和社會效益，減緩地球環境惡化，造福全人類。

圖1現行煉鋼方法從石灰石轉變為煉鋼渣的過程

圖2新方法從石灰石轉變為煉鋼渣的過程

上述氧氣頂吹轉爐中用石灰石代替石灰造渣煉鋼相關的基本理論和實驗室研究已經進行了4年多，工業試驗也逐步開展，迄今為止已經在以下方面取得了成果。

（1）對現在氧氣轉爐煉鋼采用石灰做造渣劑存在的邏輯理論問題和生產中存在的明顯矛盾進行了深入探討，明確了用石灰石代替石灰造渣煉鋼的必要性；用比較法考察轉爐煉鋼時“石灰+廢鋼”和“石灰石”兩種投料模式吸熱量的差別，進行了熱平衡估算，結果表明采用“石灰石”模式吹煉時爐內的熱量足夠；在實驗室中采用差熱分析方法，測定比較了CaO和CaCO3從室溫升溫至1400℃的吸熱量；測定了CaCO3分解成CaO后擱置在20℃、濕度為30%的條件下，重量隨時間增加的情況，確認了石灰會吸收水分和CO2；對可能地影響因素進行熱平衡計算，確認了轉爐中加入石灰石的吸熱量約為加入石灰時吸熱量的2倍。

（2）在實驗室中進行了1100℃和1400℃下石灰石的煅燒試驗。結果表明，石灰石顆粒度為20-40mm的尺寸下，石灰石的失重隨時間延長而增加，1400℃下的失重增加速度比1100℃時大得多，1400℃下石灰石中的碳酸鈣在5分鐘左右就可以分解近80%。采用靜態恒溫法研究了石灰石顆粒在1100℃下的失重現象，并且根據未反應核模型原理，計算比較了不同粒度的球狀石灰石顆粒的分解速率和分解層厚度的變化情況。結果表明：在急速加熱過程中，大粒度石灰石顆粒的分解速率大于小粒度的，粒度越小單位時間內分解掉的反應層厚度就越大。

（3）在出鋼量分別為40噸和60噸的氧氣頂吹轉爐里，進行了用石灰石代替或部分代替石灰、全鐵水或少量加入廢鋼的工業試驗，證明前期吹煉中用石灰石代替石灰化渣快、脫磷效果好，石灰石用量折合為石灰，可以減少約20%。在出鋼量分別為35噸和60噸的氧氣頂吹轉爐里，進行了用石灰石代替石灰、按照現在生產模式加入冷鐵料，添加焦粒增加轉爐熱量的工業試驗，證明可以得到前述同樣的效果。

（4）采用熱力學方法計算討論了用石灰石代替石灰造渣時，分解出的CO2與煉鋼初期鐵水中元素反應生成CO的可能性。結果表明，標準狀態下，在1200-1600K之間，CO2與鐵水中[C]和[Si]反應生成CO的標準自由能的變化都呈負值，反應可以自發進行。這一結果在60噸氧氣頂吹轉爐試驗中得到了驗證，從而為今后繼續研究優化，充分利用石灰石資源，利用分解的CO2為吹煉前期供氧，并生成CO加以回收奠定了基礎。圖3是60噸轉爐用石灰石代替部分石灰試驗中得到的爐氣中CO隨吹氧時間變化的情況。

圖3. 轉爐吹氧冶煉過程中爐氣成分變化

（5）對于迄今為止的“煅燒石灰―氧氣轉爐煉鋼”方法和申請人提出的新方法在熱能消耗上的差別進行了計算比較。研究結果表明，按照噸鋼消耗55kg石灰計算，后者比前者節能約86240kJ以上/噸鋼， 減排CO2約51kg/噸鋼。用新方法生產粗鋼，按2010年我國6.2億噸粗鋼產量中85%產自于轉爐來計算，我國煉鋼行業一年能夠節能約4.54×1013kJ以上，少排放CO2 約2.70×107噸。石灰石直接入爐造渣模式節約的能量，約占轉爐內鐵水中元素氧化放熱的8.6%。由此可知，在市場正常運行的條件下，新方法應該給企業帶來相應的經濟效益，也會產生可觀的環境和社會效益。

用石灰石代替石灰造渣煉鋼在工藝上的優越可以歸納列舉如下。

1）石灰石進貨、上料管理比石灰簡單；

2）石灰石加入轉爐后分解出的CO2具有氧化性，可作為氧化劑強化前期爐內供氧；

3）石灰石分解會使渣-鐵面上維持較長時間的低溫，有利于吹煉初期鐵水脫磷；

4）石灰石分解的瞬間，石灰具有最大的活性，是煉鋼最理想的活性石灰原料，這時石灰與爐渣接觸，化渣速度加快；

5）石灰石比重大，塊度更小些也不必擔心會被轉爐爐氣帶出，入爐后急劇受熱還會開裂增大表面積，加快燒成與化渣；

6）如果鐵水成分合適，能實現全鐵水操作，可以減少爐前裝廢鋼鐵料等候時間3分鐘左右，提高作業率；

7）減少廢鋼使用可以減少鋼中混入有害元素的含量，有利于優質鋼冶煉；

8）對于原來需要自鑄鐵塊供給轉爐冷鐵料的企業，可以不用再鑄鐵塊，減少相關浪費；

9）石灰石中的碳酸鈣利用程度增大，分解出的CaO參與固定渣中酸性組分，一部分CO2可參與爐內氧化反應，與碳、硅等反應生成的一部分CO可供回收；

10）有利于實現清潔生產。

申請人在長期的研究中，已經把用石灰石代替石灰造渣煉鋼的設想變成了現實，這項工作中國首創，將產生巨大的社會、環境和經濟效益，值得關注。在理論研究和實驗室實驗、工業試驗中都取得了值得矚目的成果，并且很快就有鋼鐵公司采用這種方法規模化生產，從而把這項研究推進到了相當深入的程度，也能夠借此展示出新煉鋼方法的先進性。在已經進行的研究工作中，一部分研究成果已經發表，一些成果待發表，都是世界第一次的研究工作，已經發表的報告和在國內的學術交流在同行中引起了很好的反響。但是由于這項研究開展的時間還短，還有很多理論的、實踐的問題還有待發現和認識，還要回答工業試驗中所觀察到的和提出的新問題，還要對此方法的實施進行深入的討論和探索，因此還有非常多的工作要去做，還需要各方面的支持和資助以保證這項氣候友好技術的研發工作能夠繼續進行下去。

采用新方法生產，煉鋼廠可以不添加任何設備，不需要進行技術改造，只是進行吹煉前期工藝的調整，在鐵水足夠的煉鋼廠可以實施全石灰石、鐵水+少部分冷鐵料煉鋼。由于許多鋼鐵公司設計之初就是考慮使用15%左右的冷鐵原料，因而現在實施全石灰石造渣煉鋼條件不足，那么可以采用一部分石灰石代替石灰，也可以收到可觀的經濟效益和環境減排效果。此方法的實施，對于鋼鐵業的清潔生產將會產生極大的帶動，將提高業界的生產效率和生產技術水平，改變對鋼鐵廠的規劃設計思路，有利于建設資源循環性的鋼鐵行業。

主要參考文獻:

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2.項目的研究內容、研究目標,以及擬解決的關鍵科學問題

項目的研究內容有：

（1）石灰石入爐后急速煅燒、化渣的過程機理與數學模擬

煉鋼轉爐中直接加入石灰石的化渣過程與現行的加入石灰化渣的過程不同，包括一個石灰急速煅燒的階段，這是研究用石灰石代替石灰造渣煉鋼過程的關鍵問題，雖然已經在工業試驗中取得了成功，但是在理論上和實驗上都有更深入的工作要做，要確認石灰石急速受熱升溫時碳酸鈣存在的極限溫度、這種條件下碳酸鈣的分解模式、分解的同時與爐渣反應的可能性，比較石灰石分解后與爐渣反應的速度和石灰與爐渣反應的速度，考察碳酸鈣分解產生的CO2對爐渣和鐵水的氧化作用，然后用數學方法模擬這一過程進行求解，討論石灰石和石灰入爐化渣模式的不同。

（2）用石灰石造渣煉鋼過程氧槍槍位的控制理論和操作方法研究

石灰石加入轉爐后在短時間內需要充足的熱量進行分解以參與造渣，一般情況下鐵水所具有的物理熱不能滿足這一要求，所以在短時間內提供需要的化學熱就與鐵水中元素的氧化放熱速度、也就是與氧氣噴槍的槍位控制有密切的關系；另外，爐內氧氣射流的沖擊和對渣/鐵的攪拌，可以破壞分別處于渣-鐵-氣三相中的石灰石的表面附面層，促進熱流接觸石灰石表面以加速煅燒過程，從而可以加速生成石灰化渣。與此有關的系列理論和實際不同形狀大小的轉爐的吹煉控制方法都有待于研究。

（3）石灰石分解逸出的CO2在轉爐內的行為解析模擬與增收轉爐煤氣的研究

石灰石顆粒在轉爐內應該按照未反應核模型指示的規則一圈圈地燒成，CO2的分解也是逐漸的、連續地進行。這部分CO2在渣-鐵-氣三相中的行為和在吹煉初期產生的氧化作用、CO/ CO2隨溫度和時間的變化模式都值得進行深入地研究；另外，如何控制吹煉過程，使氧化反應過程生成的CO濃度盡可能地高，盡可能地增加轉爐煤氣回收量，還需要在理論上詳細的探討，在方法上需要細化。為了理清這其中相互關聯的關系，需要采用數學方法進行模擬和解析。

（4）石灰石加入量與爐渣堿度、脫磷效果關系的調查研究

工業試驗發現，與采用現行方法的鐵水+大量冷鐵料、用石灰造渣煉鋼的對比爐次相比，采用鐵水+少量冷鐵料、用石灰石造渣煉鋼的爐次中，石灰石的加入量折合成石灰減少20%左右也可以取得同樣的脫磷效果，并且終渣中SiO2濃度降低，爐渣堿度升高，對此有一系列的疑問產生：是由于石灰所含水分并且石灰粉末被爐氣帶出導致這種結果，還是由別的原因造成，需要在理論上進行深入的討論，并且需要進一步在工業試驗中查證，同時還要在實驗室里進行一系列的實驗來考察石灰石煅燒-造渣過程的影響，進行定量的研究確認。

（5）濺渣護爐過程對采用石灰石造渣煉鋼熱平衡的影響及操作合理化研究

濺渣護爐過程會使轉爐內喪失大量的熱能，過去對這方面研究不夠而有所浪費。用石灰石代替石灰造渣煉鋼需要吹煉前期有足夠的熱量，而濺渣護爐過程如果耗能過多，則會減慢石灰石在轉爐內的分解速度而于生產不利。為了合理地分配冶煉過程的熱能，需要對濺渣護爐過程的熱損失量進行測定研究，明確濺渣所必須的時間與出鋼溫度的關系，爐溫上升速度與濺渣結束爐襯溫度、鐵水溫度、冷鐵料數量和成分的關系，理清它們之間的關系，建立數學模型進行最優化求解，確定最佳的控制方案，并且在工業試驗的基礎上制定合理的操作規程。

（6）采用石灰石造渣煉鋼前期渣-鐵反應的物理化學過程解析模擬

用石灰石造渣煉鋼與用石灰造渣煉鋼相比，既有不同點也有相同點。為了對用石灰石造渣煉鋼的過程有深刻的理解，以及將來對這一生產過程實行計算機自動控制，需要在前人對石灰造渣煉鋼過程解析的基礎上，明確石灰石造渣的一系列特點，然后用數學方法建立模型，連續地勾劃出吹煉前期爐內渣-鐵反應的物理化學變化的過程，揭示各組元的行為和變化規律，描繪多組元相圖中爐渣成分、溫度的變化曲線，探討最佳的運行途徑，并由此確定合適的控制模型與要點，以供將來實行計算機動態控制參考。

（7）對用石灰石造渣煉鋼方法的節能減排效果進行分析和驗證

如前所述，相對于“煅燒石灰―氧氣轉爐煉鋼”的工藝流程來說，采用石灰石造渣煉鋼的節能減排前景是顯而易見的，但對于不同的煅燒石灰方式、不同的轉爐爐型、不同成分的鐵水、不同的操作方式，還會有不同的結果，從而需要對不同模式的生產過程的節能減排效果進行計算分析，以利于比較。在工業推廣中將會遇到各種各樣的生產模式，需要具體的分析和驗證，其結果可作為優化生產模式的參考。

研究目標是：

在理論上，明確氧氣轉爐用石灰石造渣煉鋼過程中出現的一系列物理化學問題，對迄今為止人們對這一方法存在的誤解和沒有考慮過的問題進行系統的解釋；在工藝上，明確用石灰石造渣煉鋼過程出現的工藝問題的解決方法，為實際操作提供理論指導和技術支持；對比現行的用石灰造渣煉鋼方法，對用石灰石造渣煉鋼方法的節能減排效果進行分析和驗證，作為優化生產模式的參考。最終把這種先進的生產模式推廣開來。

擬解決的關鍵科學問題有：

（1）石灰石入爐后急速煅燒、化渣的過程分析。其中確認石灰石急速加熱升溫時碳酸鈣存在的極限溫度是一個非常重要的理論問題，在這種條件下究竟與爐渣反應的是碳酸鈣還是氧化鈣，需要驗證明確，還有在爐內復雜條件下石灰石邊煅燒邊化渣的過程解析能否清楚也是關鍵問題。

（2）氧槍槍位的控制研究。嚴格地來說，不同的轉爐爐型和吹煉階段，對槍位的要求不同，槍位設定要考慮爐內的氣-液攪動、氧氣流速度和動能、提高反應速度對供氧的要求、對爐襯的保護、氧槍的特性等。為了解析這些復雜的問題，首先要取幾種典型的爐型和氧槍進行解析，結合工業試驗的結果進行數學模擬，確認氧槍槍位的控制要點。

（3）增加煤氣回收控制的方法。石灰石分解逸出的CO2對于提高吹煉初期爐內的氧化性肯定有利，從而自然要產生反應產物CO。但CO2/CO與溫度關系密切，而溫度又與氧槍槍位、吹煉方法密切相關，因此在進行工業試驗、調整槍位的同時，關鍵是初期吹煉溫度的控制，因此要兼顧研究對于脫磷的影響。

（4）查明渣中SiO2濃度降低的原因。工業試驗結果表明終渣中SiO2的濃度有所降低，原因可能是由于加入石灰石的收得率比石灰高，但也有可能是由于前期[Si]在生成SiO2的過程中以SiO的形式隨CO-CO2氣泡逸出，在穿越渣面時沒有被熔渣吸收。熱力學和動力學分析都表明有這種可能，因此需要進行實驗室實驗以確認是否有這種脫硅現象存在。

（5）建立濺渣護爐參數與轉爐熱平衡關系的數學模型。濺渣護爐的操作參數是影響吹煉過程熱平衡的主要方面，不同的爐型和噴槍噴吹氮氣的速率對濺渣操作結束時的內表面溫度影響不同，擬根據典型的工業試驗爐型和噴槍噴吹參數、實際濺渣結束時的溫度變化，結合生產工藝參數，建立數學模型進行最優化求解。

（6）描繪多組元相圖中爐渣成分、溫度的變化曲線。吹煉初期渣中組元一直在連續的變化，擬使用三維軟件編制出能反映多組元變化的立體圖像，根據前期渣-鐵反應的物理化學過程解析模擬，分別描繪出用石灰造渣和石灰石造渣兩個過程的變化曲線進行比較。

3.本項目的特色與創新之處。

本項目的特色是：

用工業生態的觀點研究早已成熟的、有鏈接關系的兩個生產過程，發現了在“煅燒石灰--氧氣轉爐煉鋼”這條工業鏈上，存在著過程復雜化和資源能源大量浪費、污染環境的現象，然后根據冶金學的基本理論，在煉鋼方法上進行改革，提出了一種將原來的兩個生產過程合二為一的方法，從而能夠有效地消除上述的浪費和污染。這一方法可有效地節省能量，減少CO2的排放，并且在煉鋼生產過程中把石灰石中分解出來的一部分CO2自然地加以利用，并可以生成CO當作能源加以回收，理順了傳統的煉鋼生產過程間被扭曲的鏈接關系，科學且低碳，因此將給中國乃至世界帶來巨大的經濟、環境效益，是中國冶金界對人類文明發展的一個貢獻。進一步的基礎理論研究，將有利于消除產后期以來對氧氣轉爐煉鋼初期造渣使用石灰石的誤解，并對這一新方法的操作提供理論支持與技術指導，從而有利于推動煉鋼方法的轉型和生產過程的節能減排，減緩人類活動對地球環境的破壞。

創新突破點如下：

（1）對托馬斯堿性轉爐煉鋼法發明130多年來的添加石灰造渣的操作方法和氧氣轉爐煉鋼法發明50多年以來的操作方法進行了變革；

（2）可以消除煉鋼造渣原料石灰準備階段產生的大量粉塵污染和能源浪費，減少CO2排放，煉鋼過程中能夠有效地利用資源能源、減排粉塵，理順生產過程間被扭曲的相互制約的關系；

（3）可以澄清過去煉鋼學教科書中的一些不確切的觀點和概念，揭示石灰石用于氧氣轉爐造渣煉鋼的合理性，理清一些被扭曲的邏輯關系，完善煉鋼學的理論和煉鋼操作；

（4）發現氧氣轉爐煉鋼使用石灰石代替石灰造渣能夠提高碳酸鈣的應用價值，其中氧化鈣用于造渣，分解出的CO2會參于鐵水中雜質元素的氧化反應，反應生成的CO可以回收作為燃料和化工原料，因而能夠更充分地利用石灰石這種自然資源。

（5）將更新鋼鐵生產系統的設計理念，過去認為氧氣轉爐煉鋼一定要加入大量冷鐵料作為冷卻劑，設計時煉鋼能力要比煉鐵能力大20%左右，而采用石灰石造渣煉鋼，除采用一部分自產廢鋼外可不用其他冷鐵料，煉鐵能力略低于煉鋼能力即可。

（二）研究基礎與工作條件

1.工作基礎

本項目工作已經進行了4年多，其間查閱了大量的文獻資料，對氧氣轉爐采用石灰石代替石灰造渣煉鋼節能減排的可能性進行了深入的討論，做了大量的基礎實驗和理論探索，在所有結果都證明這種方法可行后，提出了發明專利申請并獲得了國家知識產權局的授權，與一些鋼鐵公司合作進行工業試驗，在不同條件下的工業試驗都取得了成功。在這一項目的研究過程中已培養3名本科生畢業，1名碩士生畢業。近兩年多來，已發表及已投稿被錄用將要發表的論文共有9篇，多次在國內的鋼鐵冶金會議和鋼鐵公司介紹過研究進展，在與同行的討論中，了解到不同條件的煉鋼廠的許多現場問題，然后在實驗室進行研究，促進了研究工作的深入。

本人有長期的現場和研究工作經歷，對國內外氧氣轉爐煉鋼生產的發展歷史和生產方式都非常熟悉，并且在長年的研究中積累了豐富的數據和經驗，熟悉各種高溫爐、高溫顯微鏡和電子顯微鏡以及化學分析的操作。能夠選定這項世界第一次進行的、有重大意義的創新課題，并且在過去4年多的研究中取得令人滿意的結果，同時發現了一系列的可以深入研究的方向，把用石灰石代替石灰造渣煉鋼的設想變成了現實，推動了本項目的發展，充分顯示出了本人在基礎研究和應用研究兩方面的創新能力，為下一階段的深入研究奠定了扎實的基礎。

2、工作條件

有2×22m2的研究室可作研究人員的工作房間，本學院公用實驗室有各種形式的高溫爐可做各種高溫實驗，高溫顯微鏡和電子顯微鏡的操作人員經驗豐富。本人與國內若干鋼鐵公司有良好的合作關系，可以推動需要進行的工業試驗。已經具備一些基本的數值模擬研究設施和模擬用商業軟件，可用于數學模型研究和編程開發。

3、個人簡介

李宏，男，1954年11月生，工學博士，教授，博導

1970～1973年在江蘇省徐州鋼鐵廠當煉鋼工人，1973～1976年在北京鋼鐵學院煉鋼專業學習，1976～1979年在江蘇省徐州鋼鐵廠當煉鋼技術員和爐長，1979～1982年在北京鋼鐵學院煉鋼專業讀研究生，畢業獲工學碩士學位留校工作。1986～1987年在日本東北大學選礦冶煉研究所進修，1993～1994年在日本住友金屬工業株式會社波崎研究開發中心進修，1994～2000年在日本東京三菱商事株式會社重機部從事中國鋼鐵工程項目的建設工作。2005年獲日本東北大學金屬前沿專攻工學博士學位。主要技術工作和科研工作經歷如下：

1980～1994年，參加了中日兩國政府間合作項目“含鈮、錳、磷及其他元素生鐵冶煉技術的共同研究”和“攀枝花復合礦物中所含稀有元素有效利用的共同研究”，主要承擔的研究內容有：包頭鐵水提鈮、鐵水脫磷脫硫及渣-鐵反應平衡、氯化揮發法和濕法處理攀枝花煉鋼爐渣提取鎵和釩、渣中微量鎵的化學分析方法等。

1994～2000年，在三菱商事株式會社重機部工作，從事國內鋼鐵工程項目的技術交流、談判及建設工作，參加的主要工程項目有：1）寶鋼三期：焦爐三電、礦石破碎設備、原料碼頭、煉鐵中心試驗室、1580熱軋和1550冷軋；2）武鋼2250熱軋；3）鞍鋼：1780熱軋、三煉鋼RH、礦渣公司破碎設備、大型廠改造、冷軋鍍鋅線；4）唐鋼薄板坯連鑄連軋。其中，從技術交流、談判到現場施工、試車、投產、驗收，完整地參加并組織了鞍鋼1780熱軋生產線的建設工作。

從2000年～現在，在北京科技大學從事教學與科研工作。曾與國內若干大中型鋼鐵公司合作，從事關于潔凈鋼冶煉技術和連鑄坯缺陷控制的研究；另外開展了鋼中夾雜物的凝聚理論及控制、大氣中CO2固定與利用、節能低污染冶金技術開發方面的研究工作。為了減少鋼鐵生產過程對自然界的污染和理順煉鋼過程的邏輯關系，節能減排，于2006年開始研究在氧氣轉爐中用石灰石代替石灰造渣煉鋼的問題，迄今已經在基本理論和工業試驗中取得了很大的進展，現正繼續進行深入的探索。

從1987年～現在，在國內外雜志、會議上發表上述相關研究領域的論文80余篇。其中關于轉爐冶煉、高溫狀態的渣--鋼反應、有價金屬綜合利用、節能減排方面的文章有20余篇，這類文章大多在上世紀八十、九十年表，其中有一些是師從于我國著名冶金學家林宗彩教授、周榮章教授和世界著名冶金物理化學學家水渡英昭教授時的研究結果；2000年后，與我國著名冶金學家曲英教授合作進行研究，發表了一些有關高溫余熱利用、生態冶金方面的文章；2010年后發表的關于氧氣轉爐中用石灰石代替石灰造渣煉鋼節能減排方面的論文已有5篇，另外還投出了4篇這方面的論文已被錄用，將在2011年內發表。

迄今為止，已經獲中國發明專利10余項，中國實用新型專利4項，其中包括已經獲得國家知識產權局授權的關于本項目的1項發明專利和1項技術延伸的實用新型專利。著作方面，2000年從日本歸國后受托翻譯的《鋼鐵冶煉》、《爐外精煉》，已分別于2001年和2002年由冶金工業出版社出版；其后參編高等學校教材《鋼鐵冶金-煉鋼學》，于2007年由高等教育出版社出版，在書中獨立編寫了第二章《煉鋼基本反應》。

（2）王麗華，女，高級工程師

近年來關于氧氣轉爐用石灰石代替石灰造渣煉鋼方面的研究成果

已發表部分：

[1] 李宏，曲英．一種在氧氣頂吹轉爐中用石灰石代替石灰造渣煉鋼的方法．中國專利：ZL200910082071.X．申請日：2009.04.21，授權日2011.01.19

[2] 李宏．氧氣轉爐用石灰石代替石灰造渣煉鋼節能減排技術．金屬世界，2010.7，No.4，6～8

[3] 李宏，曲英．氧氣轉爐用石灰石代替石灰造渣煉鋼節能減排初探．中國冶金，2010.9，59～62，（中國金屬學會會刊）

[4] 李宏，郭洛方，李自權，宋文臣，李永卿，嚴鵬程. 轉爐低碳煉鋼及用石灰石代替石灰的研究．第十六屆全國煉鋼學術會議文集，2010.12，116～120（獲評優秀論文）

[5] 郭洛方，李宏，李自權，嚴鵬程，董大西，梁孜，王恭亮，張紅衛，李勝利．轉爐煉鋼過程CO2向CO的轉化與煤氣再生回收．2010中國可再生能源科技發展大會論文集，第Ⅱ卷，2010.12，中國北京：828～832，美國科研出版社（Scientific Research Publishing,USA）（ISTP收錄）

[6] 李自權，李宏，郭洛方，嚴鵬程，董大西，梁孜，王恭亮，張紅衛，李勝利．石灰石加入轉爐造渣煉鋼過程的行為初探. 煉鋼. Vol.27（2011），No.2，33～35，55.（核心刊物）

已投稿即將發表部分：

[7] Wenchen Song，Hong Li，Luofang Guo，Pengcheng Yan，Yongqing Li，Jia Feng．Analysis on Energy-saving and CO2 Emissions Reduction in BOF Steelmaking by Substituting Limestone for Lime to Slag．2011可再生能源與環境材料國際會議-上海，已錄用待發表（EI 收錄）

[8] Hong Li，Luofang Guo， Yongqing Li， Wenchen Song，Jia Feng，Mei Liang,Dong Daxi,Wang Gongliang,Zhang Hongwei,Li Shengli and Zhang Tongfa．Industrial Experiments of Using Limestone instead of Lime for Slagging during LD-Steelmaking Process．International Conference on Chemical Engineering and Advanced Materials (CEAM 2011) , 已錄用待發表（EI 、ISTP 收錄）