高爐煉鐵是利用焦炭的還原作用將鐵礦石中的鐵還原出來。在高爐用廢棄塑料作為焦炭的替代品也可進行鐵的還原。
塑料在經(jīng)破碎、造粒后,通過高爐下部的風(fēng)口吹入高爐內(nèi),被還原性氣體的CO和H分解,將鐵礦石還原成鐵。高爐還原反應(yīng)中沒有用到的氣體(約800kcal/Nm)則從高爐上部進行了回收,供給鋼鐵廠內(nèi)部的加熱爐或發(fā)電設(shè)備使用。也就是說,吹入高爐內(nèi)的塑料可以100%的有效利用。另外,在高爐中使用塑料,由于附加了塑料中H的還原反應(yīng),與用焦炭相比,最突出的是具有減少CO,發(fā)生量的優(yōu)點。
螺栓等固型塑料經(jīng)破碎機破碎到規(guī)定粒徑后,可以直接吹人高爐,但膠片類塑料在粉碎狀態(tài)下不能直接吹入高爐,要經(jīng)造粒后方可使用。氯乙烯等含氯塑料,因為在高爐內(nèi)分解時會產(chǎn)生HC1,擔(dān)心對高爐設(shè)備產(chǎn)生腐蝕,所以應(yīng)預(yù)先進行除氯。
高爐使用塑料,因為塑料是從周圍溫度為2400oc超高溫度場的風(fēng)口吹人,不會有二惡英類的發(fā)生。而在爐頂?shù)牡蜏貐^(qū),也處于很強的還原性氣氛下,所以也不會有二惡英類的生成和再合成反應(yīng)。另外,如前所述,在塑料中H:的作用下,高爐內(nèi)CO的生成量也比使用焦炭時大大減少了。
把原來作為無用廢棄物扔掉的廢塑料作為鐵礦石還原劑加以利用,不僅減少了煉鐵工藝中煤炭資源的使用量,而且也避免了因廢塑料燃燒處理導(dǎo)致國內(nèi)CO排放量的增加。
高爐利用塑料,使石化資源得到了有效利用,抑制了對環(huán)境負荷的影響,是非常好的循環(huán)再利用系統(tǒng),對循環(huán)型社會的形成來說,可以說是最合適的工藝。