基于低温快速预还原的熔融还原炼铁流程

提出了基于低温快速预还原的熔融还原炼铁流程。由三部分组成:熔融气化炉,主要功能是熔化海绵铁和产生预还原所需的还原煤气;预还原部分,由两级快速循环床和一级矿粉预热床组成,主要功能是将矿粉转变成高金属化率的铁粉,金属化率大于85%;煤气处理,包括尾气换热、煤气洗涤、煤气增压、脱除CO2等工序,功能是调节预还原所需的煤气成分、煤气量与温度。新工艺采用精矿粉或粒度小于1 mm的矿粉,具有还原温度低、反应接近平衡态、金属化率高等特点,吨铁燃料比有望在600 kg左右,实现炼铁工艺的高效、节能与减排。     

浦项FINEX熔融还原工艺技术研究

韩国浦项（POSCO）在COREX熔融还原工艺基础上，成功的开发了FINEX熔融还原炼铁工艺技术，并于2007年4月10日开工点火，设计产能150万妇，通过50天的验证，装置运行一切正常。FINEX工艺的基本原理是用四段流化床代替COREX装置的还原竖炉，流化床内还原气体和粉矿直接接触进行还原，还原后的热矿粉进入熔融气化炉。使用FINEX工艺，能够直接利用粒度小于8mm的粉矿，同时能够直接使用煤粉。COREX装置的熔融气化炉被用来对还原获得的海绵铁热压块进行最后还原和熔炼，也作为FINEX的煤气发生器，原来的还原竖炉用作为FINEX装置的贮料仓和加料仓。     

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。     

采用炉顶煤气循环和风口喷吹技术降低COREX/FINEX燃料消耗的理论分析

COREX/FINEX工艺与高炉工艺相比,能耗较大,因而限制了自身的推广,COREX-2000的吨铁燃料消耗平均达到1 000 kg.从工艺特点分析,气化炉还原煤气温度从1 050℃降到850℃的物理热损失和风口前理论燃烧温度过高导致[Si]偏高,是目前COREX/FINEX工艺本身无法避免的高能耗原因.计算研究表明,采用炉顶煤气循环利用技术以及氧气风口喷煤技术可以有效降低燃料消耗.在同一熔炼率、同一煤种时,未计入循环煤气加热能耗的条件下,COREX/FINEX工艺每循环利用5%的尾气,吨铁综合燃料比平均下降8.6 kg;吨铁喷煤50 kg,燃料比平均下降11 kg.     

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。     

现代炼铁技术进展

评述了国际上发展较快的几种主要非高炉炼铁工艺流程.COREX、FINEX和HISMELT等熔融还原流程可以避免炼焦工艺引发的环境污染.成熟的竖炉气基还原工艺是COREX流程工业化的重要保障,粉体流化床由于粘结等问题尚未完全解决和铁浴炉二次燃烧与炉衬侵蚀之间的固有矛盾注定了FINEX和HISMELT实现的难度远高于COREX流程.气基还原流程(MIDREX、HYL-Ⅲ、FINMET)目前都要使用天然气资源,很难在我国得到发展.转底炉可使用低强度的含碳球团,给煤基直接还原流程注入新的活力,但其能耗高、生产效率低、产品质量差将会制约它的发展.我国自主研发的炼铁新工艺,即低温快速还原工艺,目前仍处于研究开发阶段,它能够实现低温快速还原反应,是一种能耗低、污染少、资源利用率高的新型绿色冶金工艺流程,具有良好的发展前景.     

非焦煤炼铁工艺及装备的未来(1)——熔融还原工艺及装备的前景研究(上)

对世界上非焦煤炼铁的主要工艺Finex、HIsarna、HIsmelt进行了分析,用热力学原理对非焦煤炼铁条件进行了可行性研究。Finex是目前唯一实现规模化生产的流程,其流程的优势在于气化炉产生的煤气经过重整脱除CO2后进入流化床,极大提高了流化床的预还原率,从而给气化炉最终还原稳定得到铁创造了关键的条件,这有可能是Finex流程成功的根本原因;但其需要改进的是,吨铁使用400Nm3的氧气比理论值高出一倍多,造成了大量的炼铁煤气。因此找到一种适合中国并切实可行的熔融还原工艺是当务之急。     

FINEX炼铁工艺

<正>FINEX是一种直接用粉矿和非炼焦煤粉冶炼铁水的新工艺,由浦项制铁与西门子奥钢联公司联合开发。FINEX采用气基还原技术,以低成本的粉矿和煤粉为原燃料,通过多级流态化床反应器对粉矿进行直接还原,铁水质量与高炉铁水相差无几。但FINEX工艺可省去焦化、烧结和球团工艺,减少     

现有主要炼铁工艺的优缺点和研发方向

 对现有主要炼铁工艺的优缺点和研发的方向做了简要评述。讨论了中国炼铁工艺的差距和努力方向。在今后相当长时期内大型高炉流程仍将是主要产铁设备,高炉流程优化的目标是用足设计炉顶压力,进一步降低能耗,应通过开发以煤代焦的新技术,将大型高炉的入炉焦比降低到200 kg/t以下,节省焦炭等优质资源、改善环保。降低铁水成本,减少污染物排放量,实现炼焦厂、烧结厂的清洁生产,建设生态型钢铁企业。直接还原炼铁工艺的研发方向是加强研究粉煤加压气化生产合成煤气及利用炼钢炼焦剩余煤气,用于大中型直接还原竖炉或流化床生产优质直接还原铁。完善改进引进的COREX 3000工艺,开发使用粉矿、粉煤的技术设备,开展创新非高炉炼铁技术,形成有中国特色的熔融还原工艺。     

烧结使用块矿铺底料的生产实践

龙钢烧结使用块矿替换烧结矿作铺底料的试验表明:块矿替代烧结矿作铺底料有利于提高烧结生产率,降低烧结能耗,改善烧结矿强度和低温还原粉化指标,进而优化炼铁高炉炉料结构。含块矿烧结矿配比入炉率达到75%以上,大量使用块矿,使高价位外购球团矿使用量减少。同时高炉铁水含硅量、燃料比大幅度降低,1号、2号高炉吨铁燃料比较前下降了63.73kg,3号、4号高炉吨铁燃料比较前下降了75.98kg,生铁成本降幅在100元左右,高炉各项经济技术指标也大幅提升。     

也谈熔融还原炼铁技术

对现有HIsmelt、COREX和FINEX熔融还原工艺及设备进行了分析研究和综合评价,指出了开发新熔融还原技术的原则,介绍了克服高炉炼铁及COREX、HIsmeh熔融还原法存在的缺点的LSM炼铁工艺,应针对目前存在的问题,开发新的熔融还原炼铁技术。     

熔融还原炼铁技术发展情况和未来的思考

由于全球钢铁冶炼资源的变化和环保要求的提升,非高炉炼铁技术越来越受到业界人士的高度关注。近年来,在非高炉炼铁领域,新工艺、新技术层出不穷,结合这些新的前沿技术,特别是重点介绍几种有产业化前景的熔融还原技术（COREX、FINEX、HIsmelt）,并结合宝钢集团在COREX-3000的生产操作实践、探索与创新,较客观地指出了熔融还原炼铁技术目前存在的不足和缺陷,并结合宝钢在这些方面的实践,提出未来发展熔融还原炼铁技术需要关注的内容。     

COREX用煤及检测块煤热解新方法

COREX工艺是目前惟一工业化的熔融还原炼铁新工艺,其优势之一为可以尽可能少用焦炭,能直接使用块煤。针对COREX工艺给出了其用煤要求,为了减少其焦炭使用量,发挥其直接用煤优势,必须找出焦炭与块煤使用的匹配关系,对块煤运输和装卸产生的粉煤总结出几种利用途径。通过观测用于COREX-3000的块煤在熔化气化炉中的裂解和脱气过程,提出了块煤热爆裂性能和脱气性能测试的实验室可视化试验方法。     

FINEX粉矿熔融还原炼铁法

介绍了FINEXT艺的发展历程及其在韩国POSCO（浦项）示范厂的应用情况。并将FINEX与COREX和Hlsmelt等其他几种主要熔融还原丁艺进行了对比。     

现代非高炉炼铁技术的发展现状与前景(二)

详细介绍了CORRX、COREX、FINEX和HISMELT生产工艺流程以及还原技术,论述了熔融还原技术的发展现状与前景。     

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介绍了南非撒尔旦哈、印度金达尔维雅那格钢公司和POSCO钢铁公司COREX设备的操作现状和最新指标,以及正在POSCO开发的FINEX工艺进展状况。对COREX用煤、COREX用焦炭与高炉进行了对比,对COREX炉子长寿技术进行了介绍,对COREX燃耗和焦耗以及铁矿原料的使用这些大家关心的关键问题进行了分析。     

高炉冶炼预还原炉料能耗分析

 通过建立高炉冶炼预还原炉料数学模型,计算了原料铁品位、预还原炉料金属化率和铁的存在形态对高炉冶炼能耗的影响,比较了高炉冶炼预还原炉料和传统高炉的能耗。计算结果表明：针对不同铁品位原料,有一个适合高炉冶炼的炉料最佳金属化率,使高炉冶炼焦比最低;预还原炉料中的铁以硅酸铁形式存在时,主要进行直接还原,冶炼焦比较高;与传统高炉相比,高炉冶炼预还原炉料,可以大幅度降低焦比,但燃料比升高。     

COREX技术发展与关键问题分析

介绍了南非撒尔旦哈、印度金达尔维雅那格钢公司和POSCO钢铁公司COREX设备的操作现状和最新指标，以及正在POSCO开发的FINEX工艺进展状况。对COREX用煤、COREX用焦炭与高炉进行了对比。对COREX炉子长寿技术进行了介绍，对COREX燃耗和焦耗以及铁矿原料的使用这些大家关心的关键问题进行了分析。