生物质合成气直接还原铁矿-生物质复合球团炼铁

为了使炼铁工业摆脱对化石能源的依赖及满足越来越严格的环境要求,将生物质能的开发利用与直接还原技术进行集成提出一种新型的绿色炼铁方法.把生物质、铁矿石粉与添加剂混合制取生球团,利用生物质催化气化制备的富氢合成气作为还原剂,生物质的高温燃烧为生球团的预热和预热球团的直接还原提供外加热源.对影响生物质直接还原炼铁的因素,如预热、还原温度及球团粒径进行了研究,发现减小球团粒径、增加预热和还原温度能够提高直接还原铁产品的全铁质量分数及金属化率.当采用品位65.21%的铁精矿为原料,在最优操作条件下(生球团粒径介于8~10 mm之间,900℃预热30 min,1000℃下还原60 min)可制得全铁TFe质量分数为86.1%,金属化率为94.9%的高质量直接还原铁产品.     

气基直接还原工艺研究进展和发展思考

钢铁工业低碳发展对我国如期实现“碳达峰”和“碳中和”的目标至关重要。本文在介绍目前钢铁工业碳排放现状及直接还原工艺发展现状的基础上分析了气基直接还原工艺发展趋势,指出气基竖炉工艺是其大力发展的方向,并提出了实现该工艺设备大型化及促进原料来源多样化的建议,以期为行业碳减排提供解决方案。     

铁矿-生物质复合球团还原行为及还原动力学

通过分析生物质合成气气氛下,不同组分复合球团（添加和未添加生物质）的还原速率、还原度、表面微观结构和失重变化规律．对球团中添加生物质的作用机理以及含生物质球团还原过程的限制性环节展开研究．添加生物质的复合球团表面结构比无生物质球团疏松,孔隙率高,有利于后续还原的热质传递,增加产物还原度,降低反应活化能;复合球团的还原以收缩核方式进行,在1123~1323K温度范围内,界面化学反应是两种球团还原反应的主要控速环节;添加生物质后,有利于界面化学反应的进行．使得球团的还原表观活化能由95．448kJ·mol^-1降低到68．131kJ·mol^-1．     

煤气化直接还原的固体燃料造气工艺研究

制取合格的还原煤气是富氧煤气化直接还原竖炉新工艺的技术关键。由小型生产模拟试验，对固体燃料造气中的燃料选择，造气工艺制度液态排渣，发生炉温度和煤气成分控制，粉尘控制等进行研究，得到较为合理的造气工艺参数，为富氧煤气化直接还原竖炉工业试验提供依据。     

气基竖炉直接还原炼铁流程重构优化

直接还原铁比较纯净、成分稳定,是电炉炼钢的优质原料。中国焦化行业产生大量焦炉煤气,适宜发展以焦炉煤气为还原气的竖炉直接还原炼铁流程,现有工艺主要有Midrex工艺和HYL-ZR工艺。为了解决Midrex工艺和HYL-ZR工艺所存在的问题,通过流程功能分析,提出气基竖炉直接还原重构优化流程,主要工序包括焦炉煤气压缩、TSA预处理、PSA脱碳、PSA提纯CH₄、富氢气加热、竖炉直接还原炼铁等。该流程不仅净化焦炉煤气,而且可分离CH₄,使还原气中H₂与CO的比例达到8,并省去CH₄重整环节,提高炉内直接还原效率。该流程前端与焦化工序连接,后端与电弧炉连接,不仅有利于钢铁联合企业资源优化配置,而且可以生产天然气,提高能源利用效率。     

气基竖炉直接还原数值模拟分析

针对气基竖炉直接还原过程无法直接观察还原反应运行程度的难点,基于三界面未反应核模型,在忽略模型球团内部温度及假设球团还原反应的热效应完全发生在固相的条件下,建立了气基竖炉直接还原模型,对铁氧化物价态转变进行了数值模拟和验证。结果表明,由于所建立的气固模型包含3个界面,随着铁氧化物的逐级还原,每个界面的反应半径最终趋于0,而还原反应速率随着竖炉深度的增加呈现出先升高后降低的趋势。球团在竖炉内下降到3 m深度时,出现半径为15 mm的FeO反应界面,此时球团还原率约为28%。随着球团继续在竖炉内下行约2 m到达5 m的深度时,Fe₃O₄的界面半径减小为0,此时铁氧化物完全转变成了浮氏体形态,球团还原率约为34%。通过改变不同的工艺参数进行模拟可以发现,还原球团金属化率和还原率随着气体温度的升高而增大。当气体温度以50℃、还原气体流量以5 040 m³/h梯度增大时,其对应的球团金属化率分别增大8%和4%左右。相比之下,球团金属化率受下料速度的影响远超过气体温度和还原气体流量,具体表现为,当下料速度增大0.02 t/h时,金属...     

气基竖炉直接还原技术的发展现状与展望

 阐述了气基竖炉直接还原工艺的技术特点和发展现状,分析了在中国资源和能源条件下气基竖炉直接还原技术发展所面临的主要问题。基于气基竖炉直接还原工艺的特点,对该工艺的原料、还原气等进行了分析研究。指出非常规天然气资源的有效开采和加压煤制气工艺投资、运行成本的显著降低,将是未来气基竖炉直接还原技术发展的主要推动力,同时利用钢铁企业过剩的煤气资源和中国局部地区相对丰富的天然气资源生产直接还原铁,是今后中国气基竖炉直接还原技术发展的重要方向。参照唐山地区的原料和能源价格,对年产量为80万t/a的直接还原铁装置的生产成本和技术经济可行性进行了分析,分析结果表明：原燃料价格波动对DRI成本影响显著,其中还原气成本约占DRI生产成本的10%~25%;若按DRI替代转炉废钢计算效益,要求天然气价格低于1.8元/m3。     

关于直接还原铁工艺及还原气制备的若干思考

优化改良氢基直接还原铁制备工艺是中国发展实施碳减排的有效途径之一,随着碳减排和碳中和的积极推进,氢基直接还原铁工艺必将有较大的发展.从含铁原料、还原气制备参数选择和能源保障等三方面讨论分析了有关氢基气体直接还原铁工艺中存在的难点问题,尤其针对还原气制备参数的选择问题,创新性地提出了确定制备氢基还原气体工艺参数的图解法....     

磁铁矿氧化球团富氢气基直接还原的特性研究

以DRI为原料的电炉炼钢短流程是冶炼优质钢和特种钢的重要工艺.为制备优质DRI,本文首先以某全铁品位高达71.68％的国产M矿为含铁原料制备了MR=0.09、MR=0.4球团,然后参考HYL法气基直接还原标准,将球团在富氢(H2/CO=2.6)条件下进行气基直接还原,系统研究了该球团矿的RI、RSI、还原后CCS和物相...     

应用高炉煤气烘炉的实践

介绍了新建焦炉在无焦炉煤气作燃料进行烘炉时,使用高炉煤气烘炉的实践经验,并对高炉煤气烘炉中存在的问题进行分析并提出相应的改进措施     

利用焦炉煤气作合成气生产甲醇的探析

分析了我国焦化工业出现的超常规发展态势,重点分析了焦炉煤气的利用问题.经分析比较认为,焦炉煤气的最佳利用途径是制取甲醇,而不适宜作为燃料使用.     

焦炉煤气集散自控系统的开发与应用

详细介绍了宣钢多焦炉、多吸气机、多大循环自控系统的开发过程,将模糊控制理论应用于实践,取得了良好的经济及社会效果。     

转焦炉煤气混烧在轧钢加热炉上的应用

阐述了转炉煤气、焦炉煤气在邯钢轧钢加热炉前进行混烧的应用，并对由此带来的焦油消耗降低进行了讨论。     

焦炉煤气综合开发利用途径探析

通过对国内焦炉煤气开发利用现状的分析,了解其综合利用产业的发展趋势。重点从七个方面阐述了中国平煤神马集团研究焦炉煤气开发利用途径,充分发掘焦炉煤气的资源潜能,推广发电、生产甲醇、二甲醚、氢气、乙炔等这些具有较好经济效益的成熟可靠技术,着力研发焦炉煤气等离子体制乙炔技术,前景广阔。     

东南亚高挥发分气煤的研究与应用

对进口东南亚高挥发分气煤的煤质及使用过程中表现出来的特点进行了分析讨论,认为合理使用该煤种可有效降低焦炭灰分,为扩展炼焦煤资源进行了有益的探索与实践。     

本钢两厂区焦炉煤气并网节能改造

本钢两厂区有6座焦炉，煤气生产与使用不均衡，要确保合理利用，必须并网运行。     

VASC/SCL脱硫脱氰工艺在焦炉煤气净化中的应用

介绍了VASC/SCL工艺在安钢焦炉煤气净化中的应用情况,对技术操作要点和运行效果进行了分析,预测了该项技术在国内冶金行业焦炉煤气净化方面的推广前景.     

焦炉煤气在DZS4—1.27—Q型天然气锅炉上的应用

用高热值的焦炉煤气烧锅炉是不合理的，但在某些地方的具体情况下还是可取的。本文介绍了乌达矿务局焦化厂利用原放散的剩余煤气烧锅炉的技改情况，年节约标煤3056t，约152万元（按500元／t计），年减少排污费约6．8万元。     

焦炉煤气燃料锅炉空预器腐蚀的解决措施

本文对焦炉煤气燃料锅炉空预器腐蚀的原因进行了分析,采取了通过净化焦炉煤气,控制低温燃烧,更换空预器管道等措施,稳定锅炉的正常生产。