薛庆国等：氧气高炉的发展历程及其在北京科技大学的研究进展 1587 (a) Outsourced Coke:14.48 GJ Coal injection:2.75 GJ power:0.67 GJ Steam:0.39 GJ 0.G 0.94GJ 1.05GJ Electric power 0.10d 0.42GJ 0.21G0.13G 0,46G 0.32GJ 0.09G1 0.10G 0.25 GJ 0.26G 0.30G Oxygen station Coking 1.08Gd Power 1.72 GJ station 0.09GJ 0.38GU Lime Coke:9.4 GJ ealcination 020GJ 0.17G 027G Coke:1.26G 0.75G Iron:1.00 GJ 0.31Gd Sintering Iron making Steel making Steel rolling 0.25G 0.13G 035G 0.20GJ 0G257 HFG:4.42 G LDG:0.S7GJ (b) Outsourced Coke:8.74 GJ Coal injection:3.41 GJ power:2.52 GJ Stram:0.26 GJ 0.12G 0.01G 0.06 Electric power 0.23G 0.87G 0.32G A(Ctrl) 0.06GJ 0.13G 0.13Gd 0.09GJ 0.10GJ 025GH 0.82Gd Oxygn 0.49G station Coking Power 0.03Gd station 0.37G Lime Coke:5.18 GJ ealcination .61 0.20Gd Coke:1.26GJ 027G 0.75 om:1.00G 031GU Steelma Steel Sintering ronmaking rng 0.15G 013GJ 0.35GJ 0.20GJ C0G:1.55Gd 图9传统钢铁联合企业和配备TGR-OBF的钢铁联合企业的能流图.(a)传统钢铁流程的能流图：(b)配置氧气高炉钢铁流程的能流图 Fig Energy flow diagram of traditional steel complexes and steel complexes with TGR-OBFS:(a)energy flow diagram of the traditional steel process;(b)energy flow diagram of the steel process in an oxygen blast fumace CO2大量减排的高炉炼铁工艺 实验性氧气高炉点火9，这标志着我国工业规模 氧气高炉工程技术开发与应用的开始，2021年 4展望 7月已成功实现鼓风氧含量达到50%的第二阶段 基于氧气鼓风的富氢碳氢循环高炉将成为炼 目标啊.未来这座实验高炉按照富氢气体及炉顶 铁低碳化的重要发展方向.根据Tang等1分析发 煤气循环喷吹和超高富氧乃至全氧鼓风的富氢碳 现氢气在我国高炉和竖炉中的应用将会进一步增 氢循环高炉模式运行，将建设成为全球首个工业 规模全要素氧气高炉低碳炼铁技术研究开发平 加.通过富氢气体喷吹代替一部分喷煤和焦炭，将 台.氧气高炉炼铁技术的工程化与应用必将对钢 高炉煤气脱除CO2和H20后，将富C0和H2煤气 铁行业实现大规模减少CO2排放做出重要贡献. 重新喷吹进高炉实现碳和氢质能源的循环利用以 减少高炉碳素消耗，从而实现高炉炼铁低碳化 参考文献 2020年7月15日在宝武集团新疆八一钢铁，430m3 [1]Bookhart D.Strategies for carbon neutrality.Sustain:J Rec,2008,CO2 大量减排的高炉炼铁工艺. 4    展望 基于氧气鼓风的富氢碳氢循环高炉将成为炼 铁低碳化的重要发展方向. 根据 Tang 等[93] 分析发 现氢气在我国高炉和竖炉中的应用将会进一步增 加. 通过富氢气体喷吹代替一部分喷煤和焦炭，将 高炉煤气脱除 CO2 和 H2O 后，将富 CO 和 H2 煤气 重新喷吹进高炉实现碳和氢质能源的循环利用以 减少高炉碳素消耗，从而实现高炉炼铁低碳化. 2020 年 7 月 15 日在宝武集团新疆八一钢铁，430 m3 实验性氧气高炉点火[94] ，这标志着我国工业规模 氧气高炉工程技术开发与应用的开始 ， 2021 年 7 月已成功实现鼓风氧含量达到 50% 的第二阶段 目标[95] . 未来这座实验高炉按照富氢气体及炉顶 煤气循环喷吹和超高富氧乃至全氧鼓风的富氢碳 氢循环高炉模式运行，将建设成为全球首个工业 规模全要素氧气高炉低碳炼铁技术研究开发平 台. 氧气高炉炼铁技术的工程化与应用必将对钢 铁行业实现大规模减少 CO2 排放做出重要贡献. 参    考    文    献 [1] Bookhart D. Strategies for carbon neutrality. Sustain: J Rec, 2008, (a) (b) Coke: 14.48 GJ 1.05 GJ 0.10 GJ 0.21 GJ 0.13 GJ 0.09 GJ 0.46 GJ 0.10 GJ 0.32 GJ 0.25 GJ 0.42 GJ Electric power 0.30 GJ 0.14 GJ 0.94 GJ 1.08 GJ 1.72 GJ 0.09 GJ 0.38 GJ 0.20 GJ 0.75 GJ 0.31 GJ 0.03 GJ 0.25 GJ 0.82 GJ 0.32 GJ 0.10 GJ 0.87 GJ 0.37 GJ 0.20 GJ 0.75 GJ 0.31 GJ 0.26 GJ Coking Coke: 9.4 GJ Coke: 1.26 GJ Sintering Iron making Steel making Steel rolling Steam 0.13 GJ 0.35 GJ 0.27 GJ Iron: 1.00 GJ Iron: 1.00 GJ 0.25 GJ 0.20 GJ 0.17 GJ 1.49 GJ Coal injection: 2.75 GJ Coal injection: 3.41 GJ Outsourced power: 0.67 GJ Outsourced power: 2.52 GJ Stram: 0.26 GJ Steam: 0.39 GJ COG BFG LDG COG: 2.57 GJ LDG: 0.57 GJ 0.13 GJ 0.86 GJ 0.49 GJ 0.09 GJ 0.13 GJ 0.06 GJ 0.23 GJ 0.06 GJ 0.13 GJ 0.27 GJ 0.35 GJ 0.20 GJ Steam Steel rolling Steelma king Ironmaking Coke: 8.74 GJ Coke: 5.18 GJ Coke: 1.26 GJ 0.15 GJ COG BFG LDG COG: 1.55 GJ BFG: 1.29 GJ LDG: 0.69 GJ Sintering Coking BFG: 4.42 GJ Oxygen station Power station Lime ealcination Oxygen station Power station Lime ealcination 0.12 GJ 0.01 GJ Electric power 图 9    传统钢铁联合企业和配备 TGR-OBF 的钢铁联合企业的能流图[85] . （a）传统钢铁流程的能流图；（b）配置氧气高炉钢铁流程的能流图 Fig.9     Energy  flow  diagram  of  traditional  steel  complexes  and  steel  complexes  with  TGR-OBF[85] :  (a)  energy  flow  diagram  of  the  traditional  steel process; (b) energy flow diagram of the steel process in an oxygen blast furnace 薛庆国等： 氧气高炉的发展历程及其在北京科技大学的研究进展 · 1587 ·