发改委气候司：2016年国家重点低碳技术推广目录征求意见 包含电力行业多项

10铁合金冶炼专用炭电极替代电极糊技术

一、技术名称：铁合金冶炼专用炭电极替代电极糊技术

二、技术类别：减碳技术

三、所属领域及适用范围：钢铁行业 铁合金等工业矿热炉冶炼

四、该技术应用现状及产业化情况

2015年，我国铁合金生产能力约5700万t，产量约3600万t，铁合金电炉数量5122座，年消耗电极糊超过100万t。电极糊在使用过程中不仅消耗大量电力，而且排放大量烟气，对大气造成严重污染。在冶炼铁合金、电石、黄磷等产品的矿热电炉中采用炭电极取代电极糊，，既可节约电力，又避免了烟气排放，具有较好的经济和环保效益。目前，该技术现已在山东、四川等地工业企业应用。

五、技术内容

1. 技术原理

矿热炉是使用炭电极或电极糊冶炼炉料，将电能转化为热能的冶金设备。电极糊在生产过程中没有经过焙烧，在使用过程中需要使用电力进行自焙，而炭电极在使用前已进行焙烧，使用时将公母扣连接使用即可，无需使用电力，可同时减少电能消耗和污染物排放。同时，由于炭电极电阻比电极糊低，使用过程中节电效果明显。铁合金冶炼使用专用炭电极代替电极糊，可节约电力，节省物耗，有效减少二氧化碳和污染物排放。

2.关键技术

（1）炭电极添加剂的配方设计技术

铁合金冶炼专用炭电极主要由石墨碎、电煅煤、煅后石油焦及粘合剂和添加剂组成。该技术将炭黑二次料作为炭电极添加剂使用，在不影响炭电极电阻率等理化指标的提前下，可增加电极强度和抗氧化性，满足铁合金冶炼专用炭电极的要求。

（2）成型工艺参数控制技术

成型是炭电极制造的关键工序，炭制品内部裂纹主要产生在制品成型阶段。该技术综合考虑影响成型的因素（粘结剂用量、糊料和模具温度、振动时间、激振力、振幅、频率及产品规格和季节即环境温度等），采取合理的工艺参数，确保了产品质量稳定。

（3）焙烧温度控制技术

温度控制是炭电极焙烧的关键，其控制精度直接影响炭电极的质量。采用焙烧自动控制技术，在焙烧过程中实时采集现场的火焰温度、炭电极温度、烟气温度、负压、燃料开度等现场数据，自动控制燃料喷嘴的开度，确定火道温度，准确控制当前温度与目标温度的偏差，确保焙烧质量。

3. 工艺流程

铁合金冶炼专用炭电极替代电极糊技术的原理图见图1。

六、主要技术指标

1．电阻率：33.6 μΩ˙m；

2．体积密度：1.63g/cm3；

3．灰份：1.46%；

4．抗折强度：7.6MPa；

5．杨氏模量：5.35GPa；

6．热膨胀系数：3.5×10-6/K。

七、技术鉴定情况

该技术获得国家授权发明专利1项，并于2011年通过过河北省科技厅成果转化服务中心的成果鉴定。

八、典型用户及投资效益

典型用户：山东永鑫集团兴源钛业有限公司、四川龙蟒矿冶有限责任公司等。

典型案例1

案例名称：山东永鑫集团兴源钛业有限公司电炉技改项目

建设规模：年产钛铁合金7万t。建设条件：适用于铁合金矿热炉冶炼，无特殊要求，主要针对大中型矿热炉。主要建设内容：改造炉顶及炭电极吊装与送电铜瓦设备。主要设备为行车、配电设施改造、使用电极配套设施等。项目总投资1000万元，建设期为6个月。年碳减排量约1万tCO2，碳减排成本为80～120元/tCO2。产生经济效益300万元，投资回收期约3.3年，改造完成后可连续运行10年。

典型案例2

案例名称：四川龙蟒矿冶有限责任公司电炉改造项目

建设规模：年产钛铁合金6万t。建设条件：适用于铁合金矿热炉冶炼，无特殊要求，主要针对大中型矿热炉。主要建设内容：改造炉顶及炭电极吊装与送电铜瓦设备。主要设备为行车、配电设施改造、使用电极配套设施等。项目总投资800万元，建设期为6个月。年碳减排量约8400tCO2，碳减排成本为80～120元/tCO2。产生经济效益257万元，投资回收期约3.1年，改造完成后可连续运行10年。

九、推广前景和减排潜力

铁合金冶炼专用炭电极替代电极糊，可大幅减少冶炼厂家的耗电量，并减少污染物的排放，同时炭电极自身消耗比电极糊低，降低了冶炼行业生产成本，推广前景广阔。预计未来5年，该技术在行业内的推广比例可达到5%，总投资约10亿元，可形成的年碳减排能力约25万tCO2。

11多阶螺杆连续脱硫制备颗粒再生橡胶成套技术

一、技术名称：多阶螺杆连续脱硫制备颗粒再生橡胶成套技术

二、技术类别： 减碳技术

三、所属领域及适用范围：化工行业 废弃物处理与综合利用领域

四、该技术应用现状及产业化情况

我国是世界上最大的废旧橡胶产生国，2014年废旧轮胎产生量3.2亿条，重量1000多万t。我国传统的废橡胶主要处理方式是焚烧或制备再生橡胶，资源利用率低，污染严重。我国十分重视废轮胎循环利用行业的绿色可持续发展，近年来相继出台了多项产业政策，用以扶持、引导和规范轮胎循环利用产业的发展。利用该技术制备的颗粒再生橡胶可替代合成橡胶使用，每生产1t颗粒再生橡胶可替代0.5t合成橡胶。目前，该技术已在江苏、北京、河北各建成1万t再生橡胶生产线，与串联冷却、单/双螺旋、单螺杆等脱硫技术相比，实现从废胶粉到再生橡胶制备整个过程的密闭连续，完全淘汰传统的开放式精炼机，解决了开放式精炼机造成的无组织气体排放问题，生产过程环保、节能、安全、高效，减排效果明显，具有较大的发展潜力。

五、技术内容

1. 技术原理

该技术根据废胶粉制备再生橡胶过程中脱硫工序和精炼工序的不同技术原理，选取了不同功能的螺杆挤出机分别作为脱硫装备和精炼装备。在脱硫工序，配有再生剂的废胶粉在脱硫双螺杆挤出机内的高温剪切作用下，化学脱硫后选择性破坏废橡胶的交联网络，制备得到优异力学性能的脱硫胶粉；在精炼工序，脱硫胶粉在螺杆精炼挤出机内的低温高剪切作用下，进一步打断交联键，以改善其加工性能，并得到最终产品。制备的颗粒再生橡胶可替代合成橡胶使用，降低生产橡胶的石油消耗，同时避免了传统废弃轮胎焚烧产生的二氧化碳排放。

2. 关键技术

（1）废橡胶脱硫用螺杆挤出机装备制造技术

采用理论计算、有限元模拟和实验模拟验证三者相结合的方法，结合对胶粉摩擦传递、复杂传热的分析等，确定脱硫螺杆挤出机和精炼挤出机的选用标准和特殊制造要求，创造性地实现了螺杆挤出机在废橡胶再生领域的应用。

（2）双螺杆连续动态脱硫与螺杆连续精炼的联动化技术

在螺杆挤出机脱硫装备的基础上，优化设计了一套与之相适应的脱硫及降门尼工艺条件，使再生橡胶制备工艺具有节能、环保、、连续、高效等特点，产品性能优异稳定。

（3）高效环保脱硫配方技术

从化学角度分析脱硫反应机理，结合再生剂与橡胶的相容性和相互作用，自主研发了高性能环保再生助剂，确定再生助剂的合理用量，取代了传统工艺污染严重的煤焦油和芳烃油。

3. 工艺流程

该技术装备由原材料自动化称量配料装置、双螺杆连续脱硫挤出装置、多螺杆连续挤出精炼装置、连续输送冷却装置、自动包装装置、尾气处理装置、自动化控制系统等组成，具体工艺流程见图1。

六、主要技术指标

1. 能耗：产品吨能耗约700kWh左右，较传统高温高压动态脱硫方法降低20%以上；

2．废气：排放较传统高温高压动态脱硫法降低95%以上，符合《环境空气排放标准》（GB3095-2012）和《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）的要求；

3. 胎顶再生橡胶性能：水分（80℃）≤1.0%，灰分≤6.0%，丙酮抽取物≤17.8%，门尼粘度ML[（1+4）100℃]≤85，拉伸强度≥14.0MPa，拉断伸长率≥420%。

七、技术鉴定情况

该技术获得国家发明专利13项，并于2014年12月通过中国物流与采购联合会组织的科技成果鉴定， 2016年6月通过中国循环经济协会组织的科技成果鉴定。

八、典型用户及投资效益

典型用户：北京路德永泰环保科技有限公司、河北茂祥橡胶制品有限公司、京环兴宇（唐山）橡塑环保科技有限公司、江苏强维橡塑科技有限公司等。

典型案例1

案例名称：河北茂祥橡胶制品有限公司多阶螺杆连续脱硫绿色制备颗粒再生橡胶万吨级生产线

建设规模：年产1万t再生橡胶。建设条件：利用公司闲置土地新建厂房及其配套的基础设施。主要建设内容：新建厂房2000m2，采用2套多阶螺杆连续脱硫绿色制备颗粒再生橡胶成套设备，替换原有的高温高压动态脱硫罐3台及精炼机24台。主要设备为多阶螺杆连续脱硫绿色制备颗粒再生橡胶成套技术装备。项目总投资2300万元，建设期为4个月。年减排量约4万tCO2，碳减排成本为10～30元/tCO2。年经济效益4800万元，投资回收期约1.6年。

典型案例2

案例名称：北京路德永泰环保科技有限公司多阶螺杆连续脱硫绿色制备颗粒再生橡胶万吨级生产线

建设规模：年产1万t再生橡胶。建设条件：利用原有厂房进行建设。主要建设内容：利用原有厂房1000m2，采用2套多阶螺杆连续脱硫绿色制备颗粒再生橡胶成套设备，形成年产1万t颗粒再生橡胶的生产能力。主要设备为多阶螺杆连续脱硫绿色制备颗粒再生橡胶成套技术装备。项目总投资1600万元，建设期为3个月。年减排量约4万tCO2，碳减排成本为10～30元/tCO2，产生的年经济效益为4800万元，投资回收期约1.6年。

九、推广前景和减排潜力

预计未来5年，该技术推广比例可达10%，颗粒再生橡胶产能达到50万t，总投资额约10.5亿元。可形成的年碳减排能力约213万tCO2。