以從根本上削減煉鐵過程中產生的二氧化碳為目的的日本環(huán)境和諧型煉鐵工藝技術開發(fā)項目COURSE50（CO2 Ultimate Reduction in Steelmaking process by innovative technology for cool Earth50），計劃于今年6月開始通過試驗高爐進行第一次實證試驗，這是該項目的重要環(huán)節(jié)之一。

試驗高爐于2015年建成，目前已經進行了試運行。實證試驗是為確立該項目的關鍵點——氫還原煉鐵技術，探索最佳的氫氣送風操作條件等。

試驗高爐位于新日鐵住金君津廠4號高爐附近，鄰接CAT30（二氧化碳分離、回收設備）。試驗負責人表示，目前對試驗高爐已通過數學模型進行立體模擬，從理論上證明了氫還原效果。開發(fā)人員將在試驗高爐建立與實際高爐相同的溫度、爐內條件，以確認能否按照所模擬的形式實現(xiàn)理論效果。試驗高爐高度約6.5m，爐內徑1.2m，外周貼有厚度1m的耐火材料，最突出的特點是可在與實際高爐一致的爐內條件下進行試驗，且可短期暫停，對類似黑匣子的高爐內部進行解體調查。試驗高爐有一個出鐵口，三個可供吹入熱風、氫系氣體、煤粉的風口，另外各有三個吹入預熱氣體的風口、爐身風口。該試驗高爐于2015年9月底建成，確認設備運行的冷調試也已完成。2015年12月和2016年2月在與實際高爐相同條件（原料、爐內溫度等）下進行了熱試，對從原料裝入、送風到出鐵等一系列工序進行了設備功能的確認。

在連續(xù)五天，每天24小時的熱試中，平均每天出鐵量達到30-34噸。同時，操作人數按照運行一座高爐配置。以每兩小時一次的節(jié)奏，每次出鐵5-8分鐘，出鐵3噸左右。第一次出鐵時間為2015年12月8日。高爐利用系數為3t/（m3·d）左右。比實際高爐的出鐵速度快。鐵水移至專用鋼包中，自然冷卻凝固后從鋼包中取出，對鐵水以及熔渣進行成分分析，處理后，作為鐵水使用。熱試過程中，確認可按照模擬實際高爐的形式進行連續(xù)操作，并在第二次與CAT30聯(lián)動試運行約30小時，對設備聯(lián)動性等進行了確認。

2016年6月以后，研究人員將進行為期一個月的連續(xù)作業(yè)試驗，每年兩次共進行四次。改變作業(yè)條件的連續(xù)作業(yè)試驗每次約一個月（如果包括準備工作在內，每次時間為3-4個月）。連續(xù)作業(yè)試驗后，計劃對試驗高爐進行拆解，調查爐內殘存原料。停爐后，吹入氮氣，利用約兩周時間進行爐內冷卻。冷卻后從爐頂掏出原料，對鐵礦石、焦炭的外觀、還原狀態(tài)等進行分析。為盡可能多的利用氫還原，吹入氫系氣體，采用現(xiàn)行高爐煉鐵法不采用的從爐身吹入氣體等技術，確立最佳的送風操作，以達到降低碳系原料、碳消耗量的目的。

在試驗高爐的中央操作室采用HMI，和實際高爐一樣可以通過遠程操作進行原料裝入、送風等，也可對CAT30進行控制。一個操作班次的人數為一名技術人員和八名操作工，共設四個班，從2016財年以后，按照四班三運轉模式運行。

COURSE50是用氫氣代替部分焦炭，對鐵礦石進行還原，并將高爐煤氣中的二氧化碳進行分離回收，由此實現(xiàn)減少高爐二氧化碳排放量30%的目標。

2008-2012財年的五年間，該項目的第一階段第一步（Phase1-Step1）已經完成，確立了關鍵技術。目前處于第一階段第二步（Phase1-Step2）（2013-2017財年）。從關鍵技術開發(fā)步入了綜合性技術開發(fā)的階段。第二步的項目費用約160億日元，其中半數用于試驗高爐的建設。第二步的主要內容是建設試驗高爐和開發(fā)出將高爐排放二氧化碳的分離、回收成本控制在2000日元/t CO2的技術。以已建成的高爐為主體，進行最大限度應用氫還原，同時以結合二氧化碳分離、回收技術的形式進行綜合技術評價。2016-2017財年的兩年時間進入確定技術穩(wěn)定性的階段，之后在進入第二階段后將根據需要，推進以實用化為目的的開發(fā)，爭取2030年實現(xiàn)實用化。

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