熔融还原新工艺简介

(接上期) 2.3 Hlsmelt熔融还原炼铁工艺 HIsmelt直接熔融还原工艺(前苏联的пжв法与其类似)是直接使用粉矿或其它含铁粉料和非焦煤生产铁水的一项新技术.把铁矿粉、煤粉和溶剂吹到铁水熔池中,经过一系列的物理、化学反应,含铁料中的脉石、煤中灰分和溶剂融合成炉渣,氧化铁在液态中最终还原,所有的反应都是在一个立式熔融炉中进行.     

首钢国际工程公司设计国内首个HIsmelt熔融还原炼铁项目

<正>继承担山东墨龙HIsmelt熔融还原炼铁SRV炉本体设计任务后,首钢国际工程公司又于近日正式签订SRV炉本体编程调试和技术服务合同。作为HIsmelt熔融还原工艺国内唯一授权工程师,首钢国际工程公司掌握该工艺核心技术,具备独立开展工程设计的能力。HIsmelt技术是一种直接熔融还原炼铁工艺,将铁矿粉和非焦煤直接喷吹到液态铁水熔池,生产     

山东墨龙HIsmelt工艺生产运行概况及主要特点

山东墨龙HIsmelt新工艺采用非焦煤粉在熔融还原炉中还原含铁原料,后经过铸造过程,最终生产出特种铸造生铁,为高端制造行业（如核电）提供原材料,该工艺是冶金领域的革命性新技术。首先介绍了山东墨龙HIsmelt铸锻工厂的概况及熔融还原炉的反应机理;其次对山东墨龙HIsmelt工艺的主要生产指标进行了分析,结果表明,山东墨龙HIsmelt工厂主要生产指标已明显优于力拓HIsmelt工厂,其所生产的特种铸造生铁磷质量分数低,基本不含硅、锰等元素,其他5种有害元素（铅、锡、砷、锑和铋）含量非常低,满足了高端制造业对铁原料的要求;最后总结了山东墨龙HIsmelt生产过程的特点,分析了在生产过程中如何通过熔融还原炉中的三大操作制度（调节喷煤量、调整含铁物料喷吹量和调整热风中的富氧量）的协同作用来调整炉内冶炼状态,并且对冶炼温度的影响和煤耗的确定进行了探讨。     

莱钢引进世界最前沿最先进炼铁技术

山东莱抚钢铁集团公司和澳大利亚力拓集团日前签署直接熔融还原炼铁项目合作协议。专家称 ,此次合作 ,将从根本上解决莱钢钢铁生产对环境的污染问题 ,极大地降低了投资成本和生产成本。通过与力拓集团的合作 ,可迅速推动直接熔融还原炼铁技术在莱钢的应用 ,大大提高其核心竞争力。据介绍 ,直接熔融还原炼铁技术是力拓集团Hismelt公司经过 2 0多年研究的、具有自主知识产权的科技成果 ,属世界最前沿、最先进的炼铁技术莱钢引进世界最前沿最先进炼铁技术     

熔融还原炼铁技术的新发展

1 概述 熔融还原是当代钢铁工业前沿技术之一。它被提出时的原意是指:“含碳铁水在高温熔融状态下与含铁的熔渣即熔化的铁矿石产生反应,这就是熔融还原”。在高温下液态之间的还原反应速度要比气固体间反应速度快得多。后来,随着实际工作的进展,泛指用非焦煤直接生产出热态铁水的工艺均称为熔融还原。     

对先进熔融还原工艺关键点的评价

经过15年的研究开发,有几种熔融还原工艺已到了中间设备试验阶段.对AISI(美国钢铁协会)、DIOS(铁矿直接熔融)和HIsmelt工艺的一些数据进行了对比.本文简要讨论了反应机理,评价了几个关键操作参数.AISI和HIsmelt工艺的主要区别在于装料方式的不同.HIsmelt对铁矿和煤使用深喷方法,而AISI和DIOS凭借重力给料;HIsmelt使用空气加氧气,而AISI和DIOS只使用氧气.这些区别会对还原、炉子粉尘产生和二次燃烧产生影响.这三种工艺的还原速率相当,但是对于HIsmelt,当喷吹的矿粉通过铁碳熔体时也产生一些还原.在HIsmelt中,当使用高挥发分煤时,由于其挥发分的有效燃烧,产生的粉尘量和粉尘中的碳含量都很低.这也是其达到较高二次燃烧率的原因之一.在这三种工艺中,硫和磷在渣铁之间都达到了平衡.而HIsmelt工艺因为其在较低温度下操作且温度分布更均匀,所以其达到了较高的硫磷分配比(即铁水中含量较低).     

山东墨龙HIsmelt工艺的技术创新及最新生产指标

山东墨龙引进澳大利亚力拓HIsmelt工艺历时9年,经过9次开炉过程,在工艺流程、核心设备、操作技术、资源循环利用等方面进行了大量技术创新,2017年下半年首次实现了连续工业化生产。稳定连续运行时间已经达到110d,超过力拓HIsmelt工艺的68 d;日产量最高达到1930 t/d,超过力拓HIsmelt工艺的1 834 t/d;稳定生产时,平均日产铁量为1 550 t/d,煤耗保持在950 kg/t左右,含铁原料消耗保持在1500 kg/t左右。     

熔融还原炼铁最新技术及工艺路线选择探讨

 熔融还原炼铁工艺是非高炉炼铁的重要工艺,也是未来炼铁工艺的重要研发方向,目前投入商业化生产的熔融还原炼铁工艺主要有COREX、FINEX、HIsmelt工艺。为了更及时地了解熔融还原炼铁工艺的最新技术动态,有针对性地选择熔融还原炼铁工艺路线,根据近年来对上述3种主要熔融还原炼铁工艺的技术追踪和研究,阐述了中国在引进、消化COREX工艺过程中,在原燃料优化、解决预还原竖炉黏结问题以及工艺控制系统优化取得的技术进步。介绍了韩国浦项公司FINEX工艺在预还原流化床大型化、降低流化床系统高度、能源高效利用等方面的最新技术成果。并对中国引进HIsmelt熔融还原炼铁工艺后,对HIsmelt工艺未来的技术发展方向提出建议和展望。最后,从原燃料条件、炼铁-炼钢工艺路线、产品质量等方面,对如何选择熔融还原炼铁工艺路线提出建议。     

流态化技术在熔融还原工艺中的应用

介绍了FINEX、FINMET、Circored和HIsmelt等几种典型熔融还原工艺采用流化床处理粉铁矿的技术及特点。总结了熔融还原中采用流化床处理粉铁矿应遵循的原则。参考国内外有关流化床处理粉铁矿的实践经验,提出了一种采用流化床处理粉铁矿的熔融还原炼铁新工艺流程,按照冶金功能分为4个系统:使用约800℃的还原煤气生产还原度约80%的DRI的流态化预热预还原系统;直接使用粉煤、高温高预还原度炉料、纯氧冶炼,二次燃烧率控制在20%左右的铁浴终还原系统;具有调节和变换终还原高温煤气和循环使用炉顶煤气功能的煤气改质系统;解决输出煤气利用的综合利用系统。     

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.     

钒钛磁铁矿冶炼工艺比较分析

主要介绍了4种可用于钒钛磁铁矿冶炼的工艺技术,包括传统高炉工艺、回转窑+电炉工艺、转底炉+电炉工艺以及HIsmelt熔融还原炼铁工艺,并对4种工艺技术进行了比较分析,认为HIsmelt熔融还原工艺因可以直接采用原矿、不需要造球、流程短、操作简单等优越性将会成为钒钛磁铁矿冶炼的最佳工艺技术。     

2014年世界钢铁工业十大技术要闻

<正>《世界金属导报》每年从钢铁生产主流程工序重大技术突破中,经过编辑筛选和行业专家评选,最终确定"世界钢铁工业十大技术要闻",便于读者全面了解和掌握2014年全球钢铁行业技术研发动向。1 HIsarna技术最新研发进展HIsarna是一种熔融还原炼铁工艺,是欧洲超低二氧化碳炼钢项目(ULCOS)中选出的突破性炼铁技术之一,是欧洲钢铁工业联盟与力拓联合开发的Isarna熔融旋涡熔炼炉和HIsmelt熔融炉相结合,并     

HIsmelt熔融还原工艺的发展及展望

在我国“双碳”目标的提出下，钢铁企业的节能减排迫在眉睫，非高炉炼铁工艺因在环保与节能上具有一定优势，在近些年得到迅速发展。其中，HIsmelt熔融还原工艺是主要的非高炉炼铁工艺之一。介绍了HIsmelt工艺的发展背景，主要阐述了工艺流程、冶炼特点，以及现有工艺技术创新，同时对该工艺未来发展进行了展望。HIsmelt工艺具有原料操作灵活性高、设备投资低、铁水质量高、总能耗低等优点，我国引进工艺后在矿粉预热预还原工艺、炉缸耐材寿命、煤气利用、喷吹优化、出铁优化等方面具有突破性创新。在此基础上，提出应加强HIsmelt工艺冶炼特殊矿种的理论研究，从而实现对特殊矿种的冶炼；建议与电炉生产相结合，有望实现新的非高炉-电炉冶炼体系；提出与氢冶金技术相结合，进一步提高还原效率和降低CO₂排放，其具体操作可行性还有待进一步实验研究。     

莱钢未来炼铁工艺结构格局的探讨

主要探讨了莱钢未来炼铁工艺结构调整方向,由目前全高炉冶炼逐步发展到高炉、直接还原和熔融还原相结合的多元化生产模式,并阐述了莱钢炼铁工艺结构调整的必要性及未来炼铁技术工作的努力方向。     

HIsmelt熔融还原主反应器能质流转模型构建与验证

 HIsmelt熔融还原炼铁工艺以铁矿粉和煤粉作为原料,流程中不需要烧结、球团和焦化,与高炉炼铁流程相比具有降碳减排等优势。明晰能质流转过程对HIsmelt熔融还原炼铁实际生产具有指导意义。基于物料平衡、热平衡方程,对输入和输出HIsmelt主反应器物质和能量进行平衡计算,建立能质流转模型,并结合FactSage中Equilib模块计算的各元素在渣铁两相间的质量分配比及实际生产数据对其进行修正。该模型可以计算原料和燃料成分、矿煤质量比、二次燃烧率、热风氧含量等参数对铁水温度、炉渣成分、热风量、煤气量等主要冶炼指标的影响。其次依据该模型,进行了物料平衡、热平衡计算,依据实际生产数据对模型计算结果进行了验证,结果表明该模型与实际生产数据契合度较高。探究了矿煤质量比对冶炼的影响,矿煤质量比为1.39～1.45时,矿煤质量比降低0.1,会使二次燃烧率降低0.23%,进而造成煤气化学能的利用率降低,同时需要更多的热风使煤粉燃烧,热风量和煤气产生量增加,可以通过适当提高热风氧含量以提高二次燃烧率并使煤气量降低来改善;矿煤质量比降低0.001,会使铁水温度升高3.76 ℃,有利于铁水后续的加工处理,但铁水温度升高使铁元素在铁液与渣中的比值降低,使炉渣FeO质量分数升高0.026%,增加铁损,可通过降低富氧热风喷吹量来降低铁的氧化量,从而降低铁损。     

意大利将建造Redsmelt NST示范设备

欧洲煤钢联营为开发ＲｅｄｓｍｅｌｔＮＳＴ炼铁新技术 ,在意大利建造、测试示范设备。该设备主要处理钢铁企业的含铁副产品 ,设计产能 5ｔ/ｈ。这套示范设备计划于 2 0 0 2年 1 0月投入使用。Ｒｅｄｓｍｅｌｔ基于两种成熟的工业技术 ,即转底炉煤基直接还原技术和用ＤＲＩ生产铁水的埋弧电炉。Ｒｅｄｓｍｅｌｔ是一种高效炼铁技术 ,有 2个主要用途 ,即用矿石生产铁水 ,年产能 5 0万ｔ,还能将含有金属的残渣变成有价值的金属。ＲｅｄｓｍｅｌｔＮＳＴ属于二步法熔融还原工艺 ,含铁原料在转底炉内还原 ,预还原液态铁在使用煤和氧气的转炉内熔…     

HIsmelt熔融还原工艺的发展历程及改进方向

随着我国钢铁冶炼技术的不断进步,以及国家对环境治理力度的进一步严苛,绿色冶金逐渐被钢铁行业重视.介绍了HIsmelt熔融还原工艺的发展历程,并与传统高炉炼铁工艺进行了对比,认为其真正替代高炉炼铁工艺在全国范围推广还有很多亟待解决的问题.结合现阶段HIsmelt工艺在实际生产中存在炉衬寿命低、矿粉预还原度低和热能利用率低...     

COREX炼铁原理及主要工艺浅析

COREX工艺流程是奥钢联开发的一种两步法熔融还原工艺,是目前唯一一种实现了工业化生产的熔融还原工艺。同高炉流程相比COREX流程可以利用非焦煤直接生产铁水,同时可以使用天然块矿和球团矿进行生产,充分利用的资源丰富,对冶金工业的可持续发展具有重要意义。     

铁矿粉还原用流化床类型及其应用

介绍了铁矿粉还原用流化床的种类,以及各种铁矿粉还原用流化床在FINEX、Circored、DIOS、HIsmelt、FINMET和Circofer工艺中的应用及其特点,并对FINEX、Circored、DIOS、HIsmelt、FINMET、Circofer工艺中所用的流化床进行了对比.     

低温冶金技术理论和技术发展

低温冶金通过细化铁矿粉、并运用催化等手段来研究加快铁矿粉在较低反应温度下的还原速度的理论和方法,为开发低能耗、低碳排放、高效的非高炉炼铁新工艺提供理论基础。低温还原理论方面的研究成果,包括细微铁矿粉具有纳米晶粒、储能的铁矿粉能够提高还原气体的利用效率、细粒度改善反应效率、催化剂提高反应速度、改善低温冶金反应的传输条件、多级循环流化床的流化规律以及低温还原冶炼粒铁等理论。在低温还原冶金新技术方面包括改进的熔融还原炼铁工艺、优质海绵铁和粒铁的低温还原工艺。低温还原工艺有望实现节能、低碳、高效和低成本冶金,并能应用于低品位铁矿、含铁冶金渣、赤泥以及钒铁磁铁矿、钛精矿等的综合利用。