一种转底炉生产DRI球团工艺的生命周期评价方法技术

本发明专利技术公开了一种转底炉生产DRI球团工艺的生命周期评价方法，根据生命周期评价理论建立得到转底炉生产DRI球团工艺各单元的输入、输出清单，建立所述转底炉生产DRI球团工艺的LCA模型，选用不同的分析方法得到全生命周期环境影响量化评价结果并进行分析解释。本发明专利技术针对转底炉生产DRI球团工艺过程中所产生的环境影响，正确引导转底炉生产DRI球团工艺进行资源化利用。资源化利用。资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种转底炉生产DRI球团工艺的生命周期评价方法


[0001]本专利技术涉及固体废弃物资源化利用技术，更具体地说，涉及一种转底炉生产DRI球团工艺的生命周期评价方法，更进一步地说，本专利技术是一种基于生命周期评价(life cycle assessment，即LCA)模型的转底炉生产DRI球团工艺的碳排放和环境影响进行量化评价的方法。

技术介绍

[0002]随着我国钢铁行业的不断发展，冶金固废产量日益增多。目前，我国钢铁行业冶炼废渣年产生量约4.2亿吨，其中高炉渣约2.4亿吨、钢渣约1亿吨、含铁尘泥约6000万吨、铁合金渣约1400万吨。我国冶金渣综合利用量约为2.3亿吨，综合利用率为67％，其中高炉渣综合利用率为82％，钢渣综合利用率仅为30％。冶金固废的大量存在不仅极大地降低了矿产资源的利用率，造成了矿产资源的流失，而且，堆积的冶金固废还大量占据库存空间，影响相关企业的高效运转，并且，随着矿产资源的日益紧缺，亟需对冶金固废进行高效的回收利用。以含铁尘泥为例，其大量堆积目前造成了Fe金属元素的流失。随着技术的发展，尤其是高温还原技术在各个领域的进步，为冶金尘泥的资源化利用奠定了坚实的技术基础。
[0003]转底炉生产DRI球团工艺(转底炉直接还原冶金尘泥固废回收资源化利用金属Fe和Zn元素生产DRI球团及筛下粉工艺)目前正在全球范围内广泛推广应用，国内多数企业采用转底炉法处理冶金尘泥并回收其中的Fe和Zn元素。转底炉直接处置还原冶金尘泥在1200℃左右的温度下进行，对铁、锌等有价元素的回收率更高，能耗更低、污染更小，产品附加值更高；因此，转底炉直接还原工艺成为处理含铁锌尘泥的最佳选择之一，该工艺的特点为高温快速还原，铁金属化率能达到65
‑
75％，脱锌率能达到85
‑
95％。
[0004]目前，转底炉生产DRI球团工艺虽然减少了固废堆存造成的环境问题，但生产过程中各种能源资源的使用也会产生一定的环境影响。为了更加了解转底炉生产DRI球团工艺的绿色环保和环境友好性，需要采用科学的方法，从资源消耗和污染物排放的角度全面科学的对该工艺进行分析评估，了解其潜在的环境影响，进而优化工艺流程和设备，达到节能降碳、减少环境影响的目的。
[0005]生命周期评价(LCA)是一种从全过程对所评价产品的环境影响进行识别与量化的工具，但目前并无针对转底炉生产DRI球团工艺开展生命周期评价的研究。因此，构建转底炉生产DRI球团工艺的生命周期评价模型，对开展转底炉工艺的生命周期评价，最大化利用转底炉工艺具有非常重要的意义，最大限度地提高转底炉工艺处置工业固废带来的环境效益、社会效益和经济效益。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种转底炉生产DRI球团工艺的生命周期评价方法，针对转底炉生产DRI球团工艺过程中所产生的环境影响，形成用于客观、定量、综合的碳排放和环境影响评价方法，从而正确引导转底炉生产DRI球团工艺
进行资源化利用和助力节能减排、碳达峰碳中和等工作的开展。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种转底炉生产DRI球团工艺的生命周期评价方法：
[0009]根据生命周期评价理论建立转底炉生产DRI球团工艺各单元的输入、输出清单，建立转底炉生产DRI球团工艺的LCA模型，选用不同的分析方法得到生命周期环境影响量化评价结果并进行分析解释。
[0010]较佳的，所述转底炉生产DRI球团工艺上各单元按工艺流程依次设置收集输送单元、混料单元、压球单元、烘干单元、转底炉单元、出料单元和冷却单元；
[0011]所述转底炉单元上还连接余热锅炉单元、布袋除尘单元。
[0012]通过输入上述各单元原料和能源消耗等清单，输出各单元的产物(包括中间产物，副产物和中间副产物)和污染物排放等环境影响清单，以中间产物作为整个工艺的连接，进而建立转底炉生产DRI球团工艺的生命周期评价模型。
[0013]较佳的，所述转底炉生产DRI球团工艺上各单元的输入、输出清单包括：所述原料收集输送单元的输入清单为电力消耗和冶金固废，输出清单为混合料1和粉尘；
[0014]所述混料单元的输入清单为混合料1和电力消耗、粘结剂消耗、工业用水消耗和碳粉消耗，输出清单为混合料2和粉尘；
[0015]所述压球单元的输入清单为混合料2和电力消耗，输出清单为烘干前球团和粉尘；
[0016]所述烘干单元的输入清单为烘干前球团、电力消耗和煤气消耗，输出清单为烘干球和废气；
[0017]所述转底炉单元的输入清单为烘干球、电力消耗、煤气消耗、工业用水消耗和氮气消耗，输出清单为DRI球团和废气；
[0018]所述出料单元的输入清单为DRI球团、电力消耗和软水消耗，输出清单为DRI球团&筛下粉1、粉尘；
[0019]所述冷却单元的输入清单为DRI球团&筛下粉1、电力消耗和软水消耗，输出清单为DRI球团&筛下粉2、粉尘；
[0020]所述余热锅炉单元的输入清单为电力消耗和工业用水消耗，输出清单为蒸汽、次氧化锌粉尘。
[0021]所述布袋除尘单元的输入清单为电力消耗，输出清单为次氧化锌粉尘。
[0022]较佳的，利用上述清单在生命周期评价相关数据库软件上，如SimaPro等，建立所述转底炉生产DRI球团工艺的LCA模型：
[0023]较佳的，利用GHG Protocol对所述转底炉生产DRI球团工艺的碳排放进行核算评价；
[0024]利用ReCiPe2016对所述转底炉生产DRI球团工艺的环境影响进行量化分析评价。
[0025]本专利技术所提供的一种转底炉生产DRI球团工艺的生命周期评价方法，具有以下几点有益效果：
[0026]1)利用LCA模型多种评价方法及结果判断转底炉生产DRI球团工艺是否为环境友好型技术，是否有利于碳达峰和碳中和等政策的执行与开展；进而判断固废处置回收利用工艺技术是否为环境友好型技术，对固废处置回收利用的环保技术的实施开展提供了一种判断思路和评价方法；
[0027]2)本专利技术基于LCA模型首次提出针对转底炉生产DRI球团工艺的碳排放和环境影响评价体系，构建出转底炉行业特色的环境影响评价体系，形成用于客观、定性、定量、综合的环境影响评价方法，从而正确引导转底炉工艺各单元流程进行合理的节能减排和资源化利用的优化措施。
附图说明
[0028]图1是现有转底炉生产DRI球团工艺的框架示意图；
[0029]图2是本专利技术生命周期评价方法的边界示意图。
具体实施方式
[0030]为了能更好地理解本专利技术的上述技术方案，下面结合附图和实施例进一步说明本专利技术的技术方案。
[0031]本专利技术中提及的生命周期评价方法以ISO14040提供的生命周期评价技术框架为依据，利用SimaPro软件基于单元过程清单分析方法对转底炉生产DRI球团工艺的环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转底炉生产DRI球团工艺的生命周期评价方法，其特征在于：根据生命周期评价理论建立得到转底炉生产DRI球团工艺各单元的输入、输出清单，建立所述转底炉生产DRI球团工艺的LCA模型，选用不同的分析方法得到全生命周期环境影响量化评价结果并进行分析解释。2.根据权利要求1所述的转底炉生产DRI球团工艺的生命周期评价方法，其特征在于：所述转底炉生产DRI球团工艺上各单元包括按球团制备工艺流程依次设置的收集输送单元、混料单元、压球单元、烘干单元、转底炉单元、出料单元和冷却单元；所述转底炉单元上还连接余热锅炉单元、布袋除尘单元。3.根据权利要求2所述的转底炉生产DRI球团工艺的生命周期评价方法，其特征在于：通过输入所述转底炉生产DRI球团工艺上各单元的原料和能源消耗清单、输出各单元的产物和污染物排放环境影响清单，以各单元的产物作为整个工艺的连接，进而建立所述转底炉生产DRI球团工艺的生命周期评价模型。4.根据权利要求3所述的转底炉生产DRI球团工艺的生命周期评价方法，其特征在于，所述转底炉生产DRI球团工艺上各单元的输入、输出清单包括：所述原料收集输送单元的输入清单为电力消耗和冶金固废，输出清单为混合料1和粉尘；所述混料单元的输入清单为混合料1和电力消耗、粘结剂消耗、工业用水消耗和碳粉消耗，输出清单为混合料2和粉尘...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵尚，李生忠，付晓燕，余志友，刘安治，曹志成，李喆，
申请(专利权)人：宝武集团环境资源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：