煤制气直接还原铁两段串联流程估算

为了降低直接还原铁能耗,根据试验数据研究了煤制气直接还原铁两段串联流程。串联流程中第一段竖炉用煤制气粗煤气余热和含碳球团冶炼直接还原铁,含碳球团以焦粉、半焦粉或无烟煤粉为还原剂,铁精矿、无机黏结剂混合后加压制作,电炉熔化直接还原、脱硫和生产水渣。串联流程中第二段竖炉以第一段净化后的炉顶煤气为第二段直接还原铁还原气,以氧化球团为原料。结果表明,煤制气直接还原铁两段串联流程估算能耗为394.8kg/t;与铁水比可比能耗为487.8kg/t,比高炉低41.2kg/t,生产过程中产生的污染物和温室气体排放低于高炉,接近天然气直接还原铁。     

YT膜分离技术在密闭矿热炉高温荒煤气除尘的应用

密闭矿热炉在铁合金冶炼过程中产生的高温荒煤气必须经过净化除尘后才能作后续利用,现有净化除尘方式不能满足高温荒煤气净化和高效利用的要求。介绍了YT分离技术在密闭矿热炉荒煤气除尘的应用,并与传统布袋除尘进行了对比。实践证明,采用YT高温荒煤气除尘工艺可实现经济高温、高精度连续稳定地除尘,净化后的粉尘含量完全满足国家标准要求,系统同时具有工艺流程短、占地面积小的优点。     

铁矿煤球团内生还原气生产DRI工艺及估算

在高炉热风炉中用高炉煤气、垃圾制燃气、低热值煤气加热循环还原气,或用红焦、热DRI(直接还原铁)等热量加热循环还原气至1100℃,输入还原竖炉加热铁矿煤球团,生产DRI,从炉顶气中回收硫和CO₂,炉顶气净化后作为还原气循环使用.球团内煤干馏形成的半焦、焦炭起到了与高炉内焦炭不同的骨架作用.利用还原反应后气体余热来预热和干馏球团,利用铁精矿粉和煤粉的高比表面积,利用煤的干馏气化促进低温下碳的一次气化反应和直接还原反应,使DRI煤耗进一步降低.设炉顶气温度降到150℃,配煤218kg,高炉煤气消耗约947m³时,工艺能耗约333kg/t煤.比高炉工艺节能约52%,减排CO₂约83%.比MIDREX节能约84kg标准煤.该工艺简称为DRI-NHQ.     

用甲醇生产直接还原铁的可行性探讨

钢铁工业的调整离不开电炉炼钢的发展,而直接还原铁又是电炉炼钢发展的关键,气基竖炉生产直接还原铁在中国是短板,缺乏煤制气-竖炉技术和天然气资源。提出了一项新的还原工艺"一种利用甲醇裂解生产直接还原铁的设备及工艺",阐述了甲醇在新工艺中所体现的优点,并从使用国内煤制甲醇和进口甲醇两方面分析了甲醇作为还原剂的可行性。分析认为,从未来的发展趋势看,用甲醇生产直接还原铁的新工艺具有环保、节能、流程短等明显优势,不需要煤制气-竖炉复杂的衔接工艺,解决了还原剂的来源问题,是值得推广和发展的新思路。     

全干法布袋除尘技术净化高炉煤气

介绍了包钢采用高炉煤气全干法布袋除尘技术,占地少,节省征地费用;节水、节电、节能和高炉煤气质量高,对用户友好;利于环保,由于干法没有诸如洗涤塔、沉淀池等设施,杜绝了大量污水、污泥的产生,每年可较湿法向大气少排放10t粉尘,环保效果明显。     

颗粒床除尘器高温实验研究

针对工业界的高温除尘问题,采用固体颗粒床除尘方式,对砂砾作为过滤介质的可行性和实用性进行了研究.通过对颗粒床除尘器高温条件下的实验研究,探讨了不同工况时除尘效率和压力损失的变化规律.推导了除尘效率和压力损失与温度的关系,并与实验结果作了比较.结果表明,随着烟气温度的升高,除尘效率和压力损失均逐渐增大.     

固体颗粒床高温除尘器的等温实验研究

针对工业界提出的高温除尘问题,采用固体颗粒床除尘方式,对用砂粒作为过滤介质的可行性和实用性进行了研究.通过模拟高炉一次除尘后的含尘气体浓度,进行了固体颗粒床除尘器的等温实验,探索了气体过滤速度、过滤床层厚度对除尘器除尘效率和床层压力损失的影响.根据实验结果,确定了最佳过滤速度和过滤床层厚度.     

高炉煤气重力除尘器内部流场及除尘效率的数值模拟

为了提高高炉煤气重力除尘器的除尘效率,在高炉煤气重力除尘器内进行了安装漏斗型挡板和将进气管由中心管改为锥顶进气两项技术。采用FLUENT软件对除尘器内的气相流场和颗粒的运动轨迹进行数值模拟。模拟结果表明：改变进气方式以后,与旋风除尘器相似在重力除尘器内部产生了旋流;加入挡板后,在挡板下部形成一个气流死区,避免了二次扬尘的出现,而含尘气体与挡板间的碰撞是颗粒被分离出来的主要原因。固体颗粒的运动轨迹较为复杂,且带有一定的随机性,计算得出的除尘效率和实际试验数据吻合较好。     

Temperature Distribution of Iron Ore Pellet Bed in Grate

 The temperature distribution of iron ore pellet bed in grate has a significant effect on pellet production and quality control, but the related work is scarce. A well-designed test was successfully carried out by means of tracking measurement and the temperature distribution and variation in pellet layers were obtained. The effects of blast temperature, blast velocity and oxidation reaction on the pellet layer temperature were studied. According to the analysis, the inlet air temperature in the up-draught drying zone (UDD) and blast temperature in the Preheating I (PH I) zone should be raised, and the length of the down-draught drying zone (DDD) should be properly increased.     

流化床处理粉铁矿工艺研究

评述了流化床处理粉铁矿的工艺,根据流化床反应器在工业中的应用实际,分别评述了流化床磁化焙烧生产铁精矿,流化床预热粉铁矿并低预还原度还原后添加到铁浴熔池,流化床生产直接还原铁(DRI)和碳化铁(Fe3C)作电炉炼钢原料,多级流化床生产较高预还原度DRI供熔融气化炉终还原冶炼铁水等工艺中流化床反应器的应用.     

折流式移动流化床改质焦炉煤气预还原铁矿粉的数值模拟

 建立了折流式移动流化床内利用改质焦炉煤气进行气基粉铁矿预还原的数学模型。模型求解采用FLUENT和PHOENICS的联合求解。冷态工况的数值模拟结果和试验结果进行了比较。通过比较床层平均压降和分析气固相的流动行为,对提出的数学模型的可靠性进行了验证。利用所建立的数学模型对利用该反应器和采用改质COG(焦炉煤气)对铁矿粉预还原的工艺过程进行了热态模拟。在模拟的工况条件下,指出了反应器内分布板布置上的缺陷;反应器必须采用气体分布板振动才可以保持气固正常流动,同时保持较小的流化气速。还原气温度的整体降幅达到770K,气相还原势的利用率达到35%,矿粉的还原分数达到0.7,反映出该反应器内良好的气固换热和对还原势的利用率。该反应器在一个紧凑的结构下实现了对还原气热能和还原势的梯级利用。     

微型流化床内CO还原铁矿粉动力学试验

 采用微型流化床-过程质谱反应分析仪进行了铁矿粉的CO还原动力学研究。结果表明：微型流化床可抑制外扩散作用,利用等温方法算出的铁矿粉还原反应的活化能为2628kJ/mol,指前因子003946s-1,证明该铁矿粉还原符合气体内扩散控制机制模型,并且采用等温动力学方法可实现反应速率常数与模型函数的分离,极大地简化了计算过程,增加了动力学参数的准确性,为铁矿粉还原动力学的研究提供了一种简单可靠的测试方法。     

梅山高磷铁矿矿石性质及微生物脱磷的可行性

简要介绍了微生物作用下铁矿石脱磷的概况,通过显微镜鉴定等手段查明了梅山高 磷铁矿石中磷的赋存状况、嵌布特征及磷铁关系,在此基础上进行了Ｔ·ｆ菌氧化黄铁矿产生 酸－酸浸脱磷的初步可行性研究．     

焦炉煤气自重整炉气成分与温度变化规律研究

 通过CH4 H2 CO H2O CO2 O2煤气体系的热力学模拟计算,对焦炉煤气自重整技术进行了研究。结果表明：高温、高CH4含量以及低压有利于焦炉煤气自重整。在配氧量14％,反应温度850～900 ℃,体系压力为0.3 MPa的条件下,对焦炉煤气进行自重整,则还原气平衡态组分中的氢气的体积分数可由60.0％提高到71.5％,CO体积分数可由8.0％提高到23.1％;气体的还原势为97.2％,还原气体总量约增加33％。     

Reduction Kinetics of Fine Iron Ore Powder in Mixtures of H2-N2 and H2-H2O-N2 of Fluidized Bed

Reduction kinetics of fine iron ore powder in different gas mixtures were investigated in high-temperature fluidized bed at a scale of kilograms.Influence of processing parameters,such as particle size,gas flow velocity,height of charge,temperature,compositions of gas mixture,and percentage of inert components,on reduction kinetics was experimentally determined under the condition of fluidization.The equations for calculating instantaneous and average oxidation rates were deduced.It was found that an increasing H2 O percentage in the gas mixture could obviously decrease the reduction rate because the equilibrium partial pressure of H2 decreased with increasing content of H2 O in the gas mixture and then the driving force of reduction reaction was reduced.When the H2 content was high,the apparent reaction rate was so rapid when the average size of iron ore fines was less than 1mm that the reaction temperature can be as low as 750 ℃;when the average size of iron ore fines was more than 1mm,a high reaction temperature of 800 ℃ was required.In addition,it was also found that the content of H2 O should be less than 10%for efficient reduction.     

高铝低硅块矿工艺矿物学及冶金性能研究

研究了一种产自非洲的高铝低硅块矿工艺矿物学和冶金性能,并与几种国内外典型块矿的冶金性能进行对比.结果表明:非洲块矿是一种由赤铁矿、针铁矿和三水铝石等矿物组成的高铝低硅高铁矿石,微孔发达,Al2O3含量较高.而就其含铁品位及脉石含量而言,要明显高于国内天然块矿,但低于其它进口块矿.非洲块矿具有良好的还原性(RI80!)和低温还原粉化性能(RDI+3.15 mm达86.69!)、较强的抗热爆裂性能(DI-6.3mm1!)及与其它进口块矿相近的高温软熔特性,可与国内低铝块矿、烧结矿、球团矿搭配使用来满足高炉渣型的要求,进而控制炼铁成本、扩大原料来源.     

球团矿高温还原过程中抗压强度变化及机理

 运用自行设计制造的固态物料高温抗压强度与蠕变在线测试仪,分别测试球团矿在不同温度及还原度状态下的抗压强度及蠕变量,用以表征球团矿在高炉内不同位置的抗压能力。研究发现：未发生还原反应球团矿在中性气氛中,当温度达到1 000 ℃时,球团矿的抗压强度为2 750 N以上,继续升温,球团矿抗压强度下降迅速;球团矿在还原气氛下,还原初期球团矿抗压强度比同温度下中性气氛球团矿抗压强度有较大下降,当温度高于900 ℃时,球团矿抗压强度只有1 250 N,且在抗压试验中形变明显。微观结构分析表明：还原过程中高价铁氧化物到低价铁氧化物变化过程中晶格增大、新生铁相基体孔隙增加、裂纹产生以及颗粒间固相固结减弱是导致强度下降的主要原因。     

国外铁矿粉烧结理论与技术的进展(二)

近年来,国外在铁矿粉烧结理论研究和技术方面取得了长足的进步,尤其体现在烧结过程相图的发展、烧结SFCA理论的完善、预还原烧结的开发、镶嵌式烧结的设计、高温特性研究的不断深入、烧结模拟技术的发展等方面,本文对此进行了简要介绍。