基于高炉喷吹废轮胎技术节能环保的LCA评价方法技术

本发明专利技术公开一种基于高炉喷吹废轮胎技术节能环保的LCA评价方法。包括下述步骤：1)确定废弃轮胎加工系统边界与钢厂企业内部产品生产边界的组合为LCA评价边界；2)LCA评价模型清单分析；3)基于LCA评价边界和LCA评价模型清单分析构建基准模型；基于LCA评价边界和LCA评价模型清单，以高炉喷吹废轮胎代替部分所述的原材料构建替代模型；4)环境效益分析。4)环境效益分析。4)环境效益分析。

【技术实现步骤摘要】
基于高炉喷吹废轮胎技术节能环保的LCA评价方法


[0001]本专利技术涉及工业环保领域。具体选取高炉喷吹废轮胎技术，采用LCA评价方法对该技术的节能环保效果进行分析评价，得出高炉高炉喷吹废轮胎技术对铁水和主要产品的环境绩效的影响。

技术介绍

[0002]随着工业发展和经济水平的提高，全球汽车业迅猛发展，废旧轮胎的发生量快速增长。近两年来，我国成为世界最大的橡胶消费国和进口国，到2022年，中国废旧轮胎积存量达4亿条，并以每年约6500条的速度增长。但是，废旧轮胎的循环利用率却远低于发达国家。传统废弃有机物例如废塑料及废轮胎的处理方法主要有：直接焚烧、焚烧发电、热解气化、填埋和回收再利用。采用焚烧处理，废弃有机物燃烧会产生大量热量，难以有效利用，利用率只有30％，会造成资源的浪费，并且燃烧过程中产生的二噁英、呋喃等有害气体污染空气；采用填埋处理，废弃有机物掩埋在土壤中，土壤中没有分解的酶，难以腐烂分解，会长时间残留在土壤中，给土壤造成严重的污染；回收再利用处理，目前也有多种方法对废轮胎进行回收利用，如将旧轮胎进行整体利用，对旧轮胎重新处理、翻新出售，但旧轮胎中能处理翻新的数量很少，对于不能翻新的废旧轮胎，应采取更彻底的处理方式。
[0003]钢铁工业是中国经济和社会发展的基础性工业，尤其是高炉炼铁的高能耗性，给节能环保创造了广阔的空间，对可持续发展战略具有重要的意义。为降低高炉燃料消耗和生产成本，一般在高炉风口喷入煤粉，替代部分焦炭。随着高炉技术的发展和社会固废的不断增多，废弃轮胎等可燃固废作为一种新型的燃料被喷入高炉中，废轮胎主要是由碳氢化合物组成，氢质量分数比煤粉中的要高，热值也较高，且废轮胎挥发分的析出、燃烧非常迅速，可以做良好的燃料和还原剂，一方面降低了高炉的焦比，另一方面解决了社会固废污染问题。因此对高炉喷吹废轮胎的环境绩效影响评价也具有极其重要的环保意义。

技术实现思路

[0004]为克服上述缺陷，本专利技术设计了一种基于高炉喷吹废轮胎技术节能环保的LCA评价方法，通过制定LCA评价边界，建立LCA评价模型，环境效益分析得出高炉喷吹废轮胎后，钢厂主要产品对环境负荷的影响，指导钢铁工业环境保护方法及支持社会可持续发展规划。
[0005]为达到上述目的，本专利技术基于高炉喷吹废轮胎技术节能环保的LCA评价方法，所述的方法包括下述步骤：
[0006]1)确定废弃轮胎加工系统边界与钢厂企业内部产品生产边界的组合为LCA评价边界；
[0007]2)LCA评价模型清单分析；
[0008]3)基于LCA评价边界和LCA评价模型清单分析构建基准模型；包括输入清单，过程清单以及输出清单；输入清单包括原材料，水气风电能以及辅助材料；过程清单包括铁水、
钢坯、热轧，输出清单包括大气排放、水体排放及固体排放；
[0009]基于LCA评价边界和LCA评价模型清单，以高炉喷吹废轮胎代替部分所述的原材料构建替代模型；包括输入清单，过程清单以及输出清单；输入清单包括原材料，水气风电能以及辅助材料；过程清单包括废轮胎加工、铁水、钢坯、热轧，输出清单包括大气排放、水体排放及固体排放；
[0010]4)环境效益分析。
[0011]进一步地，所述的废弃轮胎加工系统边界，包括废弃轮胎的预处理，干燥，机械撕碎，制粒，运输。
[0012]进一步地，所述的企业内部铁水产品生产边界，包括高炉，转炉，热轧。
[0013]进一步地，所述的原材料为优质喷吹煤或者焦炭。
[0014]进一步地，所述的模型是采用Simapro软件进构建的。
[0015]本专利技术的方法是钢铁产品生命周期全过程包括从资源采集到产品的最终处置来分析评估废旧轮胎的资源消耗和环境排放效果，平衡考虑环境影响，工艺设计以及经济学之间的关系，能克服单独对成本效益分析，或者环境影响评价和风险评价的不足之处，较为准确地评估废物循环利用的优势和水平，适合循环经济节能减排效果评估。
附图说明
[0016]图1为废弃轮胎加工系统边界，包括废弃轮胎的预处理，干燥，机械撕碎，制粒，运输。
[0017]图2为企业内部铁水产品生产边界，包括高炉，转炉，热轧。
[0018]图3为为高炉喷吹废轮胎技术节能环保系统的评估边界，包括废弃塑料的加工、输送、喷吹以及钢铁产品的制造过程，评价的内容是整个系统的输入和输出。
[0019]图4基准模型图。
[0020]图5替代模型图。
[0021]图6铁水节能率图。
[0022]图7铁水二氧化碳减排率图。
[0023]图8棒型材节能率图。
[0024]图9棒型材二氧化碳减排率图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。
[0026]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0027]术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0028]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0029]本专利技术一种基于高炉喷吹废轮胎技术节能环保的LCA评价方法，通过制定LCA评价边界，建立LCA评价模型，环境效益分析得出高炉喷吹废轮胎后，钢厂主要产品对环境负荷的影响，指导钢铁工业环境保护方法及支持社会可持续发展规划。
[0030]1.LCA评价边界
[0031]本专利技术涉及的评价方法边界包括废弃轮胎加工系统边界与钢厂企业内部产品生产边界，是两种边界的组合。
[0032]图一为废弃轮胎加工系统边界，包括废弃轮胎的预处理，干燥，机械撕碎，制粒，运输。
[0033]图二为企业内部铁水产品生产边界，包括高炉，转炉，热轧。
[0034]图三为高炉喷吹废轮胎技术节能环保系统的评估边界，包括废弃塑料的加工、输送、喷吹以及钢铁产品的制造过程，评价的内容是整个系统的输入和输出。
[0035]2.LCA评价模型清单分析
[0036]清单分析是指对一种产品、工艺或活动在其整个生命周期内的能量与原材料需要量以及对环境的排放进行以数据为基础的客观量化过程。清单分析贯穿整个生命周期，一个完本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高炉喷吹废轮胎技术节能环保的LCA评价方法，其特征在于，所述的方法包括下述步骤：1)确定废弃轮胎加工系统边界与钢厂企业内部产品生产边界的组合为LCA评价边界；2)LCA评价模型清单分析；3)基于LCA评价边界和LCA评价模型清单分析构建基准模型；包括输入清单，过程清单以及输出清单；输入清单包括原材料，水气风电能以及辅助材料；过程清单包括铁水、钢坯、热轧，输出清单包括大气排放、水体排放及固体排放；基于LCA评价边界和LCA评价模型清单，以高炉喷吹废轮胎代替部分所述的原材料构建替代模型；包括输入清单，过程清单以及输出清单；输入清单包括原材料，水气风电能以及辅助材料；过程清单包括废轮胎加工、铁水、钢坯、...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨璇，王来信，刘会，马寅晨，
申请(专利权)人：中冶华天南京工程技术有限公司中冶华天南京电气工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：