大型隧道窑直接还原工艺工业规模化实践

为提高直接还原铁煤基隧道窑还原工艺的工业规模化程度，达到单线产能1O万～2O万吨DRI的目的，采用大型煤气隧道窑作为主体设备，与自动装卸设备等工艺设备组成机械化自动化DRI成套生产线，已经成功投产，一举改变了传统煤基隧道窑在直接还原铁领域产能低、劳动强度大、环境污染大的落后地位，对今后进一步提高直接还原铁煤基隧道窑还原工艺的工业规模化进程，达到单线产能50万～100万吨DRI的目标奠定了发展基础。     

会议报道

1996年5月29日～6月2日,中国金属学会炼铁学会非高炉炼铁委员会和冶金部直接还原中心在河南省登封市主持召开了全国直接还原技术交流会。到会代表189人。 自1992年全国回转窑直接还原技术交流会以来,我国直接还原技术发展迅速,直接还原铁(DRI)工业生产实现了零的突破,继喀佐和登封两套回转窑投产以后,又有几种直接还原铁生产工艺进入了半工业性试生产阶段,传统的隧道窑粉末冶金工艺也在开拓产     

世界直接还原炼铁产量将增加

外刊报道，据日本神户制钢所下属的技术企业米德雷克斯直接还原公司介绍，随着业界对直接还原炼铁技术的兴趣越来越浓厚，到2005年，世界直接还原炼钢（DRI）总产量将增加一倍以上．该公司介绍说，虽然1996年DRI总产量只略微增加，但达成了大量的合约，今后几年产量势必迅速增长。1996年底，已有能产1550万t之多的DRI设备和工厂在建造中，到2000年DRI年产量将从1996年的3330万t上升到5500万t，到2005年将达7000万t。1996年DRI产量比1995年增加9％。印度、伊朗和秘鲁都在建设新厂，阿根廷和委内瑞拉的工厂在扩产改造后重新投产。去年世…     

海绵铁生产系统技术创新实践

通过对海绵铁生产系统进行隧道窑创新加长、冷却水箱创新、增加冷却带补充排烟装置及采用新型布料装具和对备料生产线进行技术优化,实现了全方位优化创新,使系统布置更加科学合理,设备改造创新更加符合海绵铁还原工艺要求,实现了海绵铁产量、质量的全面提升。     

专利信息

海绵铁生产方法本发明涉及海绵铁(DRI)生产方法,按以下步骤进行:将原料制备成双层氧化铁球;活动小车将其与还原剂加入还原炉中的SiC反应罐中进行预热和还原,物料在反应罐中自上而下连续自动运行10~15 h;制得的DRI球团自动落入保温斜槽中并与废还原剂分离,热的DRI球团落入带N2气保护的保温罐车中:可通H2生产低C、S、O的DRI,用于制备粉末冶金用二次还原铁粉;或在N2气保护下冷却制备无氧化的DRI球团;或与热轧机相连轧制成热压块HBI;或直接进电炉炼钢。本发明整个过程机械化程度高;原料可以是精矿粉、高品位铁矿石、轧钢氧化铁皮、含…     

赤泥固废资源利用研究

研究目的是应用赤泥固废资源搭配不同比例的含铁矿物和还原煤直接还原炼铁,提高固废资源利用率,扩大炼铁资源应用范围,节能减排.应用赤泥、含铁矿物和还原煤等造球时,不需加粘结剂;球团在1200℃高温、CO/CO2>9.00还原气氛下直接还原,生成的DRI球团经低温煤气冷却,高温煤气被冷球团冷却,出炉DRI球团和煤气温度小于2...     

节能技术在隧道窑的应用

在生产耐火材料的隧道窑中，通过采用微机系统，窑底均压技术，新材料，施工工艺，冷却带热风利用等手段，取得较好的节能效果。     

直接还原技术进展及其在中国的发展

近年来,全球直接还原铁(DRI/HBI)产量和需求逐年增加,表明直接还原技术是钢铁工业不可缺少的组成部分,有助于炼铁生产摆脱焦煤资源短缺的羁绊,降低钢铁生产能耗,提高钢铁产品质量和品质。气基竖炉生产规模不断增大,成为主要的生产工艺;竖炉直接还原铁热装热送技术的发展进一步降低了工序能耗。回转窑、隧道窑等工艺在特定地区迅速发展,但很难成为直接还原铁生产的主流。我国具备发展直接还原生产的资源条件和技术基础,煤制气—气基竖炉技术是可能的主要发展方向。     

消息报道

Energiron——新一代直接还原技术[本刊讯]与炼钢车间结合在一起,Energiron直接还原技术优化了运营成本、产品质量、工厂操作以及减轻了对环境的影响。达涅利和得兴HYL技术联合体所展现的Energiron工艺代表了全球钢铁市场该领域的顶尖技术,它结合了两个公司在生产高质量、先进的DRI和HBI设备方面的知识和经验。Energiron技术有如下显著特点:该工艺对原料适应性强;DRI质量控制(高碳);电炉直接热装DRI;高效率,降低生产成本。工艺灵活性含有还原介质CO和H2的任何气体几乎都可用做炉补充煤气,而无需对还原煤气回路进行任何大的改动,例…     

中国直接还原技术的发展现状及展望

回顾了直接还原技术的发展过程。结合生产实际，对直接还原工艺做了简明的分类。重点介绍了几个气基法和煤基法直接还原技术的典型工艺流程。根据目前国内钢铁工业的现状，指出了中国钢铁工业的特点及发展趋势以及在新世纪发展直接还原铁（DRI）技术的必要性和紧迫性。依据现有能源、资源的结构特点，展望了直接还原技术的发展前景。     

粗煤气铁矿颗粒床高温除尘联产直接还原铁工艺及估算

在煤灰熔点高于直接还原铁还原温度200℃的条件下,以直接还原竖炉作为移动颗粒床除尘器为核心技术的3段连续除尘,以铁矿煤球团为直接还原铁原料和移动颗粒床除尘颗粒,粗煤气显热可以直接用于生产直接还原铁。粗煤气显热约占煤炭气化热值的13%,估算联产直接还原铁显热利用效率可达70%以上,与现有的粗煤气废锅发电比,综合热效率提高约2倍,直接还原铁能耗303kg（C）/t.Fe,可以实现温室气体近零排放,减排CO₂约1.7t/t.Fe。可以在不减少粗煤气化学热能（H₂+CO）,联产直接还原铁的同时解决粗煤气的高温除尘与净化问题。     

COREX煤气中H2含量的对比分析

宝钢2#COREX投产后各技术经济指标持续改善,竖炉金属化率稳定在85%以上,冷煤气中H2含量比1#COREX高出2个百分点,但竖炉炉顶煤气中H2含量相差很小。基于COREX工艺过程中H2含量变化的理论解析,分析了氢元素的守恒、海绵铁金属化率、拱顶温度和竖炉还原对H2含量的影响。研究结果表明,冷煤气中H2含量的增加主要由竖炉海绵铁金属化率的提高所致,且随着竖炉金属化率的提高,气化炉运行更稳定,料柱温度升高,气化炉用氧分配趋向合理等冶炼特征发生改变。     

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。     

Development in smelting reduction processes

Corex process is a smelting reduction process to produce hot metal of blast-furnace quality. Coal is used instead of coke, and this replacement makes production costs of hot metal decrease. Iron ore reduction and melting is separated into two steps: in a melter gasifier reducing gas is generated and melting energy is produced by coal gasification; iron ore is reduced in a shaft furnace. Due to this separation, a great variety of untreated coals can be used. The Corex process is designed to operate under elevated pressure, up to 5 bar. Reducing gas is generated in a fluidized bed by partial oxidation of coal. After leaving the melter gasifier, the gas is mixed with cooling gas to obtain a temperature suitable for direct reduction, i.e. approximately 850–900°C. The fines captured in a hot cyclone are re-injected into the gasifier. Reducing gas is fed into the reduction furnace and ascends through the iron burden according to the counterflow principle. The hot DRI having a temperature of 800–900°C is continuously charged into the melter gasifier, where further reduction is effected and melting occurs. Hot metal and slag drop to the bottom of the melter-gasifier. Analogous to blast-furnace practice hot metal and slag are discharged by conventional tapping.     

COREX预还原竖炉煤气析碳行为分析

COREX预还原竖炉还原煤气中CO浓度较高,竖炉内部较大温度范围都存在发生析碳反应的可能性。从竖炉操作压力和温度两个方面,分析了竖炉内不同区域内的析碳行为,同时重点分析了预还原竖炉内析碳反应对金属化率和下降管析碳量的影响。理论分析表明,析碳比例增加1%,竖炉金属化率平均降低3.4%;采用冷煤气作为冷却介质时,析碳量明显增加,此时不宜将下降管温度控制在750℃以下,且反窜煤气比例超过10%时,应及时切换成用N2冷却。     

基于遗传算法DRI竖炉内流场的影响因素

 气基直接还原铁（DRI）竖炉内的气流分布对DRI生产过程有着重要影响。利用分析软件ANSYS对直接还原铁竖炉内还原气气流分布规律及其影响因素进行研究。模拟分析中将球团矿简化为多孔介质,通过试验测得的惯性阻力系数和黏性阻力系数作为模拟过程的一个基础输入参数。将计算结果通过神经网络找到相互的映射关系,得到气基竖炉部分工艺参数与炉内压强、过渡段串流情况的关系。通过遗传算法优化,得出竖炉内理想气流分布时的状态影响因素。研究结果显示,炉内气流分布状况与状态影响因素有直接关系,并得出影响竖炉内合理流场的主要状态影响因素为炉顶压强和冷却气出口压强。     

Development of Non‐coke Ironmaking Processes in China

Development of non‐coke ironmaking process in China is presented. It is concluded that coal‐based rotary kiln is still the main process for direct reduced iron (DRI) production in the near future in China. The most important problems of DRI production in China are small production scale and heavy environment pollution. Now the gas‐based shaft furnace process has become one of the significant processes of DRI production in China. The market demand for DRI production in China is continuously increasing. Due to the tense supply of coking coal and its heavy environmental load, more steel plants in China will use smelting reduction (SR) technology.     

Analysis of Gas Thermodynamic Utilization and Reaction Kinetic Mechanism in Shaft Furnace

The technology of coal gasification in shaft furnace is an effective way to develop direct reduction iron in China.In order to clarify the process of the reduction of oxidized pellets in shaft furnace by carbon monoxide or hydrogen in two ways,i.e.thermodynamics and kinetics,the gas utilization and reaction mechanism were studied by theoretical computations and isothermal thermogravimetric experiment.The results showed that the gas utilization increased with the rise of temperature when xH 2 /xCO ≥1and with the increase of xCO /(xH 2 +xCO)when temperature is less than 1 073K.The water-gas shift reaction restrains efficient utilization of gas,particularly in high temperature and hydrogen-rich gas.The gas utilization dropped with increase of carburization quantity of direct reduction iron(DRI)and oxygen potential of atmosphere.With the increase of both temperature and content of H2 in inlet gas, the reaction rate increased.At 100% H2 atmosphere,the interfacial chemical reaction is the dominant reaction restricted step.For the H2-CO mixture atmosphere,the reduction process is controlled by both interfacial chemical reaction and internal diffusion.     

90t电炉的转炉化改造

90t电炉通过转炉化改造后，烟气外溢少，噪声降低，回收了高温烟气中的余热，减少冷却水消耗，实现了节能降耗。     

直接还原竖炉内磷反应机理与分配规律

根据竖炉还原特点，用化学反应热力学和模拟还原竖炉试验研究了磷在竖炉中的反应机理和分配规律．得到了煤气中磷全都进入金属铁的结论．降低海绵铁含磷量的措施是降低煤中的磷含量。