目标及任务： 针对矿热炉烟尘活性硅组分的资源化利用、工业废气CO2低成本捕集，大规模产品转化等问题，研究矿热炉粉尘热碱溶解制备CO2捕集剂（水玻璃）的过程强化技术，实现矿热炉烟尘废弃物的资源化利用；通过高温高粘性流体陶瓷微滤技术的开发，实现CO2捕集剂（水玻璃）制备的高效分离与净化；通过CO2高效吸收与白炭黑结晶耦合控制技术的开发，实现CO2的低成本捕集、大规模固化封存和产品转化；通过陶瓷微滤设备、导流管环流式（DTB）反应结晶设备的过程放大和系统集成，形成CO2低成本捕集与资源化利用冶金矿热炉烟尘联产白炭黑等化学品的集成技术， 建立1万t/aCO2捕集联产白炭黑的示范工程, 为CO2低成本捕集、固化封存与产品化提供技术支撑。 核心科技成果包括： (1) 矿热炉烟尘溶解过程与强化技术 （2） CO2捕集与纳米SiO2结晶耦合控制技术 （3） CO2捕集与结晶耦合反应器的优化 课题开发的“CO2捕集与纳米SiO2结晶耦合控制技术”已在内蒙古东源煤铝技术公司建立了一条3000t/a的中试装置。合成的白炭黑产品附合GB10517~ GB10530-89国家标准，现在装置仍在进行稳产调试与工艺优化，该装置是 “1万t/a高铝粉煤灰制备莫利石材料”工程的配套项目，项目的建立，预计可资源化利用高铝粉煤灰2.5万t/a，利用CO2约0.22万t/a，生产白炭黑3000t/a。 通过“矿热炉粉尘碳化沉淀法制备白炭黑联产碳酸钙工艺技术及装备示范”相关技术开发，不仅可以通过矿热炉粉尘（如铁合金炉产生的微硅粉）的转化、对CO2进行捕集与资源化利用，而且可以拓展至高铝粉煤灰的高值化利用领域。更为重要的是，通过“CO2进行捕集与结晶耦合控制技术”，可以实现CO2的捕集与产品转化。为CO2的大规模捕集与利用提供新的途径。

课题目标及任务： 课题通过对直接利用石灰石造渣炼钢工艺技术的研究，目标建成节能减排和资源化利用 CO2、增收转炉煤气的 200 万吨级转炉炼钢示范工程并稳定运行。能够减排、利用 CO2 约 15kg/t 钢；增收转炉煤气按 CO 计算约 1 万吨/年；减少冶金石灰生产约 8 万吨/年；减少炼钢铁水铸铁块约 25 万吨/年；减少炼钢渣和除尘灰产出合计约 3 万吨/年。 课题进展： 1.实验室基础研究 （1）通过计算CO2与铁水中的[C]、[Si]、[Mn]、Fe(l)等元素反应的ΔG以判断石灰石分解产生的CO2能否与铁水中组元反应。（2）用综合热分析仪，探寻渣中组分对CaCO3分解行为的影响，并研究其他廉价CaCO3资源应用的可能性。（3）用马弗炉在不同温度下煅烧石灰石，研究温度对石灰石速度的影响以及高温急速煅烧条件下石灰石的分解行为。（4）对铁水中硅挥发的研究采用热力学进行理论分析，并结合实际情况探讨SiO生成的条件是否满足，并找出影响其生成的条件。 2. 直接利用石灰石造渣炼钢工艺技术开发 （1）技术方案 首先计算工艺改变对转炉热平衡的影响，以设计工业试验入炉金属料的比例。试验过程尽可能多的收集试验数据，以对试验效果进行较为全面的总结分析。 （2）工业试验结果分析 通过相关技术研究与应用，达到了以下指标：（1）转炉炼钢石灰石代替石灰的比例已达70%以上，在设备/铁水条件都合适的时候已达100%；（2）根据试验炉次数据回归计算，石灰石分解放出的CO2有37%能够参与铁水反应，相对原来用石灰造渣炼钢时，利用CO2已接近15kg/t钢；（3）已经在石灰石全部替代石灰炼钢的条件下，实现了转炉金属料中铁块比例为零；（4）转炉煤气增收按CO计算约有3000吨/年；（5）在石灰石全部替代石灰炼钢的炉次能够减少炼钢渣约15 kg/t钢。 直接用石灰石炼钢的方法已经应用于石钢的正常生产，200万吨级的转炉直接利用石灰石炼钢生产的示范基地正在完善中。2011年8月到2012年12月，在运营成本上，渣料结构变化降低成本746万，减少渣料降低成本38万，减少铸铁费用164万，提高转炉煤气热效效热效132万，总体经济效益为1080万元；CO2减排共计量为21962吨，节能减碳效果显著。

本项目下设三个课题： （1） 高炉富氧喷吹焦炉煤气技术 在富氢还原气体还原特性、高炉喷吹焦炉煤气炉内反应机理研究的基础上，开展焦炉煤气喷吹工业试验。 （2） 高炉炉顶煤气循环氧气鼓风炼铁技术 在炉顶煤气循环氧气鼓风条件下，进行120m3高炉工业试验，形成1000m3级炉顶煤气循环氧气鼓风高炉方案设计。 （3）高炉煤气的资源化利用关键技术 高炉煤气深度净工艺、调质气体制备甲醇规模化示范示范、年产万吨级高炉煤气制备甲醇方案设计。 承担单位：鞍钢、 中国钢研科技集团公司、山东钢铁集团、北京科技大学河北钢铁集团承德钢铁公司、昆明理工大学、五矿营钢中板公司。