生物燃料炼铁的短期潜力和长期展望

摘要

加拿大钢铁业通过加拿大碳化物研究协会研究了应用生物碳来减轻钢铁生产对环境的影响。介绍了准备阶段的研究进展和生物碳在钢铁生产领域的应用前景。从短期来看,生物碳能够用来替代粉煤喷吹（PCI）并在炼焦过程中部分替代煤炭。由于这些方法不要求对现有工艺进行重大修改,因此能够在不远的将来得到实施。模型计算显示,用木炭喷吹代替PCI能够使得加拿大高炉的温室气体排放量从13.7 Mt/a下降到10.5 Mt/a,即降低23.5%。试验也证明了木炭是一种适合直接喷吹的燃料。在生物炼焦过程中,实验室范围的焦炉试验已显示出,在配煤过程中用最多5%的细粒木炭（＜0.5 mm）来替代煤炭并不影响最终焦炭的冷却强度（稳定性和硬度）。从长期来看,一种仅采用生物碳的生物炼铁工艺会被开发。为了准备这一长期项目启动,根据碳生命周期评价法进行了分析。得到的结论是成功实施生物炼铁可以减少96%的温室气体排放,即从12.1 Mt/a减少到0.48 Mt/a。同时明确了生物炼铁过程中面临的挑战和阻碍。