DRI在乔治敦钢厂电弧炉中的使用
DRI直接还原铁质量控制
R 2 D ana rex ○ 工艺的主要特点
211 自动煤气转化工艺
自动煤气转化指的是, 通过利用金属离子的催 化特性, 将天然气直接转化为竖炉内的还原剂。 为使用于煤气转化的大量CH 4 所需的氧化剂进 入反应器内, 部分经过净化的废气通过加热器进行 循环, 直接进入竖炉内, 而不通过煤气转化装置。 R 在D ana rex ○ 反应器内进行下列综合反应:
( 1)
这是利用 CO 2 和 H 2O 进行的甲烷煤气转化, 以 及FeO 还原而生成H 2 和CO 的综合反应。 反应 ( 1) 是 一种吸热量很大的吸热反应: 这就是为什么需要将 加热到 1 050 ℃以上的燃气喷射到炉内的原因。 由
联系人: 魏恩发, 高级工程师; E-ma il: Q. Yang@ danch ina. com ; 修订日期: 2004210230
○ R
( 2) ( 3) ( 4)
图 2 碳化锥体内的气体成分分布图
F ig12 Ga s com position prof ile in the carbura tion cone
99% 的碳。这些沉积碳将形成 Fe 3C。上升到还原区
在D ana rex 工艺过程中, 碳主要来自化学反应 方程式 ( 4) 。 用于产生碳的天然气几乎全部喷射到锥 体的下部, 进入冷却罐内。 碳素沉积过程分为以下 5 个步骤: ( 1) 碳化气体扩散到海绵铁的孔隙内; ( 2) 碳在海绵铁表面被吸附; ( 3) 产生化学反应, 生成自由碳; ( 4) 解吸附作用和副产品 ( 最主要的是氢, 可增 加进入还原区燃气的还原势) 从孔隙中扩散出来。
Con troll ing D R I Qua l ity
G. Si m iona to, A. M a rt in is
直接还原铁(DRI)的运输
防损公告在马绍尔群岛(Marshall Islands)登记的船舶YTHAN 轮于2004年2月28日在哥伦比亚附近发生的灾难性损失是由该船5个船舱中的4个舱发生爆炸所致,而爆炸的原因是船舱中一夜间积累的氢气被点着。
该可燃性气体是由在委内瑞拉的伯劳港(Paula)装载的“热压块铁粉末(HBI Fines)”与其中固有的水分(淡水)之间相互作用所产生。
这不是首次发生类似的爆炸。
当代的散装货物运输规则 (BC Code)认可两种类型的直接还原铁(DRI),即热压成型铁块或热压块铁 (BC016)和其球体、块体等(BC015)。
其后,这些铁料分别改称为DRI (A)和DRI(B)。
前者的运输要求远不如后者的运输要求高。
YTHAN 轮的发货人称,虽然对BC Code 做某种合理的诠释将这种粉末(小于4毫米)的数量限制在总货量的5%以内,但该轮的货物(HBI Fines)仍可按运输DRI(A)种货物那样来运输。
实际上, YTHAN 轮所载的这些DRI/HBI 粉末货物并不在前述两种货物运输规则的附表内。
而专家的意见是该货物比DRI(B)货物更危险和更有活性的。
2004年马绍尔群岛针对该事件向IMO 海安会 (IMO Maritime Safety Committee (MSC))递交了一份文件。
以后在 “危险货物、固体货物、集装箱小组委员会(DSC)”每次会议中对这个主题进行了讨论。
此项讨论最近与对BC Code 的修改工作同时进行。
可以预见到的是,在以委内瑞拉为主的制造商协会(HBIA)与航运界之间存在着巨大的分歧。
这种分歧严重地妨碍双方达成一致将所有各种DRI 货及其可能成为货源的衍生物种纳入运输规则的附表内。
然而,经由马绍尔群岛、保赔协会国际组织(International Group of P&I Associations)和国际干货船东协会(Intercargo)一致努力,2008年9月在危险货物、固体货物和集装箱小组委员会第13次会议(DSC13)上草拟并通过了新的运输规则附表。
dri在冶炼优质钢中的应用
dri在冶炼优质钢中的应用英文回答:Direct reduced iron (DRI) is a key raw material in the production of high-quality steel. It is produced by reducing iron ore in a reducing gas atmosphere, such as hydrogen or natural gas. DRI has several advantages over traditional blast furnace iron, including:Lower impurities: DRI contains fewer impurities than blast furnace iron, which can lead to improved steel quality.Higher iron content: DRI has a higher iron content than blast furnace iron, which can increase the efficiency of steelmaking.Reduced energy consumption: The production of DRI requires less energy than the production of blast furnace iron, which can lead to cost savings.DRI is used in the production of a variety of high-quality steel products, including:Automotive steel: DRI is used in the production of automotive steel, which is used in the construction of cars, trucks, and other vehicles.Construction steel: DRI is used in the production of construction steel, which is used in the construction of buildings, bridges, and other structures.Tool steel: DRI is used in the production of tool steel, which is used in the manufacture of cutting tools, dies, and other tools.The use of DRI in the production of high-quality steelis expected to continue to grow in the coming years. As the demand for high-quality steel increases, DRI will become an increasingly important raw material for steelmakers.中文回答:直接还原铁(DRI)在优质钢冶炼中的应用。
CO2减排
意大利:ENERGIRON技术可选择性地有效脱除CO2在基于高炉冶炼的联合企业中,始终存在过剩的焦炉煤气、转炉煤气和高炉炉顶煤气,企业通常将这些煤气用于电厂发电。
目前,有些钢铁联合企业使用这些现有的能源气体用于生产直接还原铁(DRI),将其作为金属化炉料加入高炉,从而提高粗钢产量,减少化石燃料单耗。
采用传统的高炉-转炉流程,即使在优化工艺流程的基础上,吨钢CO2排放量也有1.7吨~1.8吨。
而用产自天然气、焦炉煤气和高炉炉顶煤气的DRI(直接还原铁)作为金属化炉料加入高炉或电炉,可显著降低CO2排放量。
ENERGIRON技术(新一代直接还原技术)的特点是采用灵活和无重整过程(ZR)的工艺配置,能够满足当下日益严格的环保要求。
这一工艺流程的废气和废水排放量不仅低,而且易于控制。
该技术与选择性CO2脱除系统的结合,可使CO2排放水平显著降低,而且通过捕获CO2,也为工厂提供了一个额外的收入来源。
通过生产实践发现,在用天然气作还原剂的DR-EAF(直接还原炉-电炉)流程中,基于无重整过程的ENERGIRON工艺生产的高碳DRI,可全部作为电弧炉的原料进行使用。
因此,钢铁联合企业DR-EAF流程使用ENERGIRONZR方案可使超过一半的CO2气体被选择性脱除,这是一个具有巨大潜力的处理CO2的可选方案,可大大减少温室气体的排放量。
综上所述,ENERGIRONZR方案可以灵活使用不同来源的还原性气体(天然气、合成气、焦炉煤气),且无须改变其基本的工艺配置。
显然,就CO2排放而言,BF-BOF(高炉-转炉)和DR-EAF流程之间的本质区别在于使用了性质不同的能源。
即便都是直接还原工艺,不同的工艺之间也存在很大区别:一些直接还原工艺,烟气未经选择性脱除CO2而直接排放,而应用ENERGIRON工艺的直接还原生产厂可以选择性脱除CO2。
这些脱除的CO2可作商业用途或被隔离封存。
据统计,对于使用天然气的ENERGIRON直接还原工厂,每吨DRI约有70千克碳(或250千克的CO2)被选择性脱除。
积极发展直接还原铁(DRI)生产技术,应对21世纪电炉废钢紧缺的挑战
尤其是优质废钢 紧缺,再 加上废钢经 多次循环利用后
质 量下 降 ,这 对 钢 铁 企 业 提 出 了严 峻 的挑 战 因 此 ,
废钢 。DR 是冶炼优质钢 ( 殊钢 J不可映少的稀释 1 特
剂 ,另外 ,D I 有 环 境 污 染 少 等 优 点 ,是 电 炉 的 理 R 具
袁 守 谦 (90 J 15 ・ , 究 生 导师
史上实属罕见 进人 9 年 代以来 D I 0 R 产量以每年 1 % 0 的速 度 增 长 19 9 8年 世 界 D j 量 达 到 3 1 R 产 0万 t 7
,
维普资讯
誊
文章编 号: [0 一69 20 )2 0 】0 02L3 (020 - 0一4 0
《加 2年2 工 热0 第 业 》2 期 0
还原铁( R) D I 生产技i 。应鸡2 世纪电I废钢紧缺呐挑砘 f i l 誉 ;
杜俊峰 ,袁守谦
D v lpn e e o i gDie tRe u t nI o e h o o y a dAc e t gt eCh l n eo La k o S e l c a nt e 2 s Ce t r rc d c o r nT c n l g n i cpi n h a l g f c f t e r pi h 1 t n u y e S
超过 4 O种 ,工业应用达 2 O种之 多,D I R 的年产量在
圉l 含有 DR 生 产工艺 的炼钢 短 流程 I
17 9 5~ 19 9 5年的 2 O年 内增长 了 1. 04倍 。 ,在冶金
收稿 日期 :2 0 —1 ] 0 1 一4 0
焦炉煤气竖炉法生产DRI的煤气用量及利用率计算
基于MIDREX 工艺的焦炉煤气竖炉法生产DRI的煤气用量及利用率计算梁之凯1),许景利1),田新琰1),季爱兵1),黄柱成2) (1.江苏省冶金设计院有限公司,南京210000;2.中南大学资源加工与生物工程学院,长沙410083)摘要:海绵铁以其成分稳定、有害元素含量低等特点,成为冶炼优质钢和特种钢的必备材料。
近年来,我国DRI生产能力不足60 万吨/年,远不能满足特钢生产的需求。
气基竖炉可以迅速扩大DRI 产量,但它需要天然气作还原剂,故其在我国发展受到气源的限制;近年研发使用焦炉煤气生产DRI,既解决了气源的问题,又能高效提高我国DRI 产量。
目前该工艺将走向工业化,因此需要科研工作者们深入研究。
本文将焦炉煤气应用于MIDREX竖炉工艺,基于理论计算,探讨焦炉煤气-MIDREX 竖炉生产DRI 的煤气用量以及煤气利用率,为我国气基竖炉工艺的发展提供工艺参数。
关键词:焦炉煤气;竖炉DRI;煤气用量;煤气利用率COKE OVEN GAS CONSUMPTION AND ITS UTILIZATION RATIO ON REDUCTION PROCESS IN MIDREX SHAFT FURNACELIANG Zhi-kai1),XUJing-li1),TIAN Xin-yan1),HUANG Zhu-cheng2)(1. JSMDI,Nanjing 210000;2. Central South University, Changsha 410083)Abstract: Sponge iron is an essential material for smelting quality and special steel, because of its stable compositionand low content of harmful elements. DRI production capacity is of less than 600 thousand ton per year in China recently,which can’t satisfy the demand of special steel production. Gas-based shaft furnace which NG is needed as a reducingagent can rapidly expand the production of DRI; therefore its development is limited by a gas source in our country. Atpresent, study on producing DRI by COG doesn ’t only solve the problem of gas, but also expand DRI productionefficiently. At present, the process will be towards industrialization, thus requiring further study by scientific researchworkers. In this paper, COG was applied to MIDREX shaft furnace process, the gas consumption and utilization ratio ofCOG in MIDREX shaft furnace is discussed through theoretical calculation, in order to provide technological parameter for the implementation of this process.Key words: coke oven gas; gas-based shaft furnace DRI; gas consumption; gas utilization ratio前言2000年以来,我国已经成为世界钢铁大国,但至今仍不是钢铁强国,主要是因为我国的钢铁产品在国际上缺乏竞争力,每年还要从国外进口千余万吨优质钢及特种钢。
直接还原铁在一重炼钢生产中的应用
第7卷第1期辽宁科技学院学报V ol.7 No.1 2005年3月 JOURNAL OF LIAONING INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Mar. 2005文章编号:1008-3723(2005)01-0007-02直接还原铁在一重炼钢生产中的应用李丽颖1,范春玲 2( 1辽宁科技学院 冶金工程系,辽宁 本溪 117022;2中国一重集团公司,黑龙江 齐齐哈尔 161042 )摘 要:介绍了一重炼钢过程中原材料的使用情况,分析了直接还原铁代替部分废钢的可行性,对直接还原铁在一重的应用前景进行了论述。
关键词:直接还原铁;废钢;电炉中图分类号:TF 703.5 文献标识码:A近年来,一重集团公司(以下简称一重)的产品结构发生了较大的变化,在原有的产品基础上开发了加氢、核电、管模、半钢辊等高技术产品,随着产品结构的变化,用户对产品的综合性能提出了更高的要求,因而,对钢水中的残余元素的要求也更加严格,返回废钢中残余元素的富集,已经难于保证产品的质量要求,而外购废钢严重匮乏,日益增加了生产组织难度。
直接还原铁(DRI)(又名海绵铁)生产技术的不断发展,使其作为部分废钢的代用品成为可能。
1 一重炼钢原材料的现状一重炼钢的主体设备为平炉和电炉[1],炉外精炼设备为LF-VD,平、电炉均采用废钢、生铁冷装法冶炼钢水,平炉废钢所占比例为50%-70%,电炉为80%-90%,生产的钢种从一般碳素钢到合金量高达40%的高合金钢,多达200余种,一重的废钢来源以自产废钢为主,约占废钢总量的60%。
自产废钢的多次循环,如若不及时用“干净”的废钢稀释和严格管理,必然导致残余元素的富集。
从管理的角度来看,由于所生产的碳素钢与碳锰钢占的比例有限,此类废钢严重短缺,为生产如核电、加氢、高压容器等产品,需长时间地积累废钢,以做到专料专用,不仅影响了生产周期,同时也占用了场地和有限的资金,增加了生产的成本。
150t电炉热装直接还原铁工艺设计
150t电炉热装直接还原铁工艺设计武国平,宋宇(北京首钢国际工程技术有限公司,北京100043)摘要:结合阿曼工程150t电炉热装直接还原铁(DRI)工艺设计实践,分析了电炉100%热装DRI对冶炼电耗、电极消耗、冶炼成本及钢水质量等的影响。
阐述了热装DRI的工艺流程,设计了热装DRI的装置,并指出了热装DRI时电炉生产的工艺要点。
关键词:电炉;直接环原铁;热装;工艺要点电炉炼钢是“绿色”生产工艺,它消耗社会废钢,解决了废钢的循环利用问题以及环境污染问题。
但是,除了较少的发达国家外,很多国家的废钢资源比较紧缺,而且废钢中有害杂质如P、S以及Cu、As、Pb、Sn等重金属含量较高,对于冶炼高品质钢种影响较大。
在国外,直接还原铁(Direct Reduction Iron,以下简称DRI)已经被广泛的作为电炉炼钢的主要原材料使用。
中东地区天然气资源储量丰富,采用天然气生产DRI并以此为原料进行电炉炼钢,冶炼成本低、经济效益好是其它国家和地区不可比拟的。
本文结合阿曼某100万吨钢铁厂工程,对1501电炉热装DRI的炼钢工艺进行了研究。
1 DIU作电炉原料的优点直接还原技术发展至今已有100多年历史,DRI是将铁矿石或精矿粉球团放入回转窑或竖炉内,在低于铁的熔点温度下将铁氧化物还原得到的金属产品,现今DRI已经越来越多的用于电炉冶炼。
表1列出了DRI的物理化学性能。
DRI中P、S及金属残留元素含量低,具有稀释钢中有害元素、降低气体和夹杂物含量的作用[1,2]。
除此之外,由于DRI含碳量较高,平均在1.0%~3.0%之间,方便电炉造泡沫渣,有利于高压长弧操作,降低电耗。
同时,由于CO的产生量大,可以降低电极的消耗量。
目前,DRI加料采用的气动输送或者溜管溜送。
能自动连续加料,减少了非通电时间,钢水的热损失小,有利于提高生产率和实现自动控制。
而且,冶炼过程中的噪音也较低[3~5]。
2 DIU热装工艺参数本工程设计钢铁厂年产钢水111.2万t,配套生产设施包括一台150t超高功率电炉,一台150tLF炉,一台R9m×6流方坯连铸机等。
直接还原铁热装热送新装备技术开发
直接还原铁热装热送新装备技术开发①潘宏涛② 李少英 王少臣 李佳辉(中冶京诚工程技术有限公司 北京100176)摘 要 直接还原铁(Directreductioniron,DRI)热装热送是降低电弧炉电能消耗的重要措施。
本文研究了不同DRI、废钢比例条件下,电弧炉电能消耗与DRI热送温度的关系,结果表明,当DRI取代废钢进行电弧炉冶炼时,DRI入炉温度每增高100℃,每吨钢可节省电能约25kW·h。
此外以“输送能耗最低、输送装置简单”为原则,提出了新型直接还原铁热装热送设备的设计思路,该设备具有转运过程中所需的密闭、保温和计量的功能,同时也实现了造渣料与DRI分层协同加料的功能,设备结构简单可靠,输送能耗低、效率高,解决了当前热装热送设备动能消耗大、设备磨损快、物料流速难以控制、易卡料等问题,为实现直接还原铁高效热装热送创造了重要条件。
关键词 直接还原铁 热装热送 氢基竖炉 电弧炉中图法分类号 TF321 TF702 TF803.21 文献标识码 ADoi:10 3969/j issn 1001-1269 2023 04 004DevelopmentofNewEquipmentTechnologyforHotDirectReductionIronChargingandDeliveryPanHongtao LiShaoying WangShaochen LiJiahui(MCCCapitalEngineering&ampResearchIncorporationLimited,Beijing100176)ABSTRACT Directreducediron(DRI)hotchargingandhotdeliveryisanimportantmeasuretoreduceelectricenergyconsumptioninelectricarcfurnaces.Tosolvetheproblemsofthecurrenthotchargingandhotconveyingequipment,suchashighkineticenergyconsumption,fastequipmentwear,difficultcontrolofmaterialflowrate,andextremelysusceptibletojamming,anewtypeofhotchargingandhotconveyingequipmentfordirectreducedironisdesigned.Theequipmenthasthefunctionsofsealing,heatpreservationandmeteringrequiredinthetransferprocess,andalsorealizesthefunctionoflayeredcollaborativefeedingofslagformingmaterialsandDRI.Theequipmentissimpleandreliableinstructure,lowinenergyconsumptionandhighinefficiency,whichhascreatedimportantconditionsforachievingefficienthotchargingandhotdeliveryofdirectreducediron.KEYWORDS Directreducediron Hotchargingandhotdelivery Hydrogenbasedverticalfurnace Electricarcfurnace1 前言在“碳达峰、碳中和”的战略背景下,钢铁产业高端化、绿色化、低碳化发展是时代的必然要求。
《气基直接还原竖炉炉型研究》
《气基直接还原竖炉炉型研究》篇一一、引言气基直接还原(DRI)工艺在钢铁生产领域具有重要意义。
通过这种技术,人们能够将含铁矿石高效地还原成金属铁。
在这一过程中,竖炉作为关键设备,其炉型设计直接关系到生产效率、能源消耗以及产品质量。
因此,对气基直接还原竖炉炉型的研究显得尤为重要。
本文旨在探讨气基直接还原竖炉的炉型研究,为优化工艺和设备设计提供参考。
二、气基直接还原竖炉概述气基直接还原竖炉是一种用于将含铁矿石还原成金属铁的设备。
其工作原理主要是通过使用气态还原剂(如天然气、煤气等)与含铁矿石在高温下进行反应,实现矿石的还原过程。
由于这一过程中产生的产品(金属化球团矿)具有优良的冶金性能,使得其在钢铁生产中有着广泛的应用。
三、气基直接还原竖炉炉型研究(一)炉型结构气基直接还原竖炉的炉型结构主要包括进料系统、反应区、排料系统等部分。
其中,进料系统负责将含铁矿石均匀地送入反应区;反应区是矿石还原的主要场所,其设计应考虑到温度控制、气体分布和矿石的还原反应;排料系统则负责将反应后的产品从炉内排出。
(二)炉型研究重点1. 温度控制:在气基直接还原过程中,温度是影响反应速率和产品质量的关键因素。
因此,研究如何合理控制炉内温度,使其在最佳范围内波动,是炉型研究的重要一环。
2. 气体分布:气基直接还原过程中,气体的分布对反应的均匀性和效率有着重要影响。
因此,研究如何优化气体分布系统,使气体在炉内均匀分布,是提高生产效率和产品质量的关键。
3. 炉体结构:炉体结构的设计应考虑到设备的耐用性、热效率以及维护成本等因素。
合理的炉体结构能够提高设备的运行效率,降低生产成本。
(三)新型炉型研究针对传统气基直接还原竖炉的不足,研究者们提出了一些新型炉型。
这些新型炉型在进料系统、反应区设计、排料系统等方面进行了优化,旨在提高生产效率、降低能耗和改善产品质量。
四、研究成果与应用通过对气基直接还原竖炉的炉型研究,我们可以得出以下结论:合理的温度控制和气体分布系统能够提高生产效率和产品质量;新型炉型在实际应用中表现出较好的性能,具有较高的推广价值。
用于低碳排放钢铁生产的直接还原铁技术研究
用于低碳排放钢铁生产的直接还原铁技术研究近日,直接还原铁(DRI)的话题引起了很大关注,特别是在减少钢铁生产中二氧化碳排放的目标方面。
DRI是指在不熔化的情况下将氧化铁还原为金属铁。
未还原的矿石化合物依然不是理想的氧化物。
氧化铁原料(Fe203)以相同的形式进料和排出(球团进料,球团排出,块矿进料,块矿排出)。
热压块铁(HBI)是将DR1进行热压块(1,200T,650℃),从而形成高密度枕型压块,主要是为了便于安全运输和处理,用于商业DRI生产Q在中东和北非等废钢缺乏地区,DRI/HBI主要用作电弧炉(EAF)炼钢的初级金属原料,而在北美和欧洲等废钢丰富地区,则作为补充原料。
另外,HBI还可以选择性地用于高炉和转炉生产。
1矿石基金属物料DRI/HBI是电弧炉中使用的矿石基金属物料(OBMS)的一种形式。
另一种常用的OBM是商业生铁,在高炉中生产的铁水,温度超过1,370o C o 生铁是铁水凝固而成。
相对于废钢和生铁而言,DRI/HBI在全铁、金属化、金属铁和脉石水平方面处于不利地位;但DRI/HBI在减少二氧化碳排放方面具有更大的潜力。
2竖炉DR1工艺重点是气基竖炉DRI/HBI工艺。
典型工艺流程如下:2.1热还原气体的产生①天然气重整(Midrex工艺的催化重整;Hy1III的蒸汽重整)。
②原位重整(EnergironHy1ZR工艺)。
③气化煤、焦炉煤气。
2.2铁矿石装料球团矿和块矿的筛分和包覆(石灰石、白云石、铝土矿或水泥)。
2.3竖炉的还原煤气在约1,000。
C引入,有时候混入氧气。
2.4处理DR1产品冷DRI、热DR1或HBI。
自2023年以来,铁矿石(球团)成本大幅上升,铁矿石(球团)成本一直占据了成本的主导地位。
在此之前,天然气成本是决定DRI工厂选址的关键因素。
不过,当天然气价格上涨到7~10美元/MMBTU时,DRI生产的吸引力就大不如前了。
3DRI和低二氧化碳钢生产目前,业界对DRI/EAF炼钢工艺非常关注,主要与在全球范围内减少钢铁生产的二氧化碳排放有关。
COSRED直接还原铁及铁水熔炼新工艺在铸造行业的应用
COSRED直接还原铁及铁水熔炼新工艺在铸造行业的应用摘要:对直接还原铁及其在铸造行业的应用价值进行了描述,详细介绍了COSRED煤基直接还原工艺的基本流程、技术优势和生产实践情况;对COSRED“两步法”铁水熔炼工艺进行了说明,提出COSRED“两步法”铁水熔炼工艺是铸造企业小高炉技术升级的最佳选择。
关键词:铸造,直接还原铁,COSRED煤基直接还原新工艺,COSRED两步法铁水熔炼新工艺1 前言铸造行业是我国机械制造业的重要基础产业。
21世纪以来,我国铸造行业总产量一直居于世界首位。
据中国铸造协会发布的数据显示,2013-2019年,我国铸件产量整体呈现波动变化态势,但总产量依然呈扩张态势;2019年的铸件总产量约为4875万吨,比2018年的4935万吨略有下滑,但作为主导产品的钢铁铸件产量与2018年基本持平,约为4085万吨,约占总产量的88.4%,其中铸铁件的产量约占总产量的75.7%。
钢铁铸件的主要熔炼原料通常为铸造生铁和废钢。
随着铸造行业熔炼工艺和熔炼设备的不断改进,以及我国环保政策的持续高压实施,感应熔炼工艺逐渐增多,企业废钢用量也相应增加。
废钢中通常含有Zn、Pb、Cr、Mn、Ti、Al、B等微量残余元素,可能给铸件材质带来不良影响。
另一方面,随着我国钢铁行业产能及环保政策的进一步收紧、以及短流程电炉炼钢产能比例的提高和转炉高比例废钢的应用,废钢的需求量会持续增加,尤其在钢铁冶炼的“限产季”,传统长流程钢铁冶炼企业为了追求产量平衡,会进一步增加废钢的用量,从而导致铸造生铁和废钢的价格一直居于高位,这也推动了铸铁行业原料成本的提升。
随着世界优质废钢资源的日益减少,积极探索质优价廉的可替代原料和绿色环保的熔炼工艺,对于钢铁铸造行业的可持续发展,具有重要意义。
2 直接还原铁及其特性直接还原铁(DRI:Directreduced iron)是将天然矿石(粉)或人造团块在低于熔化温度情况下还原得到的固态金属铁,在钢铁冶炼行业具有广泛的用途,通常被用作电弧炉和中频炉炼钢的优质原料,亦可作为转炉炼钢的冷却剂和高炉炼铁的炉料。
电弧炉连续装料控制技术
电弧炉连续装料控制技术DRI和HBI连续装料最新经验证明,达涅利自动化公司提出的电弧炉过程控制系统新概念已经取得良好效果。
由于可对整个熔炼过程———从电弧炉准备一直到最后出钢实现连续监视,最新控制系统可对不同的炉料实现连续装料管理,其中包括:DRI直接还原铁热料和冷料,HBI炉料,甚至是两种炉料同时装炉。
控制系统可将装料过程分为几个步骤,使之能够逐步实现中间过程目标。
在使用电弧炉的装料步骤中,还可以进一步细分不同的阶段。
每个阶段分别代表过程的一个基本单元。
由整个冶炼过程可划分为下列阶段:电弧炉准备、批料熔化、DRI直接还原铁连续装料、精炼、出钢。
过程控制系统与基础自动化系统不断相互配合,以获得实时工艺数据,并报告参数设定值(固定值和计算值),其内容包括功率输入、连续装料和所有其它的设备情况(模块、烧嘴、氧枪……)。
每个阶段的终点控制是通过根据下列工艺参数建立的有关规则实现的:能量(电能、熔池热函);时间(给电时间);电极位置(相对于起弧点)。
DRI直接还原铁装料量是变化的,以使熔池保持在预定温度范围内。
然后再逐渐增加熔池温度,使之最终达到所要求的出钢过热度。
在连续装料结束时,开始进入精炼阶段。
在精炼过程中,将对熔池温度这一关键参数进行连续监视,一直到出钢为止。
目标熔池热函是根据所装炉料的重量和类型确定的。
目前的热函估计是根据能量平衡模型作出的。
该模型可每隔一段时间计算一次所输入的能量(电能和或化学能)和各种能量损失(热辐射、烟气带走的热量、电能损失)之差。
根据当前熔池热状态,过程控制系统可预测它的理论平均温度。
特别是,连续装料量的不断重复计算,是建立在将这些计算结果外推后,作为对此后几分种内的钢水进行重复迭代预测的基础上。
这种新的电弧炉过程控制方法具有下列最显著的特点和优点:可提高过程控制精度,通过将能量输入与装入的炉料联系起来,可降低吨钢能耗,而不会影响钢水质量;能量平衡模型能够自动优化恢复各种断电的延迟;能够预测熔池将来的热状态,从而优化对连续装料量的控制;能够预测出钢时间,从而优化出钢过程管理,使之与后续精炼设备保持同步;减小实际出钢温度与目标温度这间的差异,从而改善钢包精炼工艺。
处理含铁尘泥的DRI工艺优选及废气污染防治
处理含铁尘泥的DRI工艺优选及废气污染防治兰涛;张晓瑜;武征;孙愿【摘要】将高炉炼铁及炼钢时产生的含铁尘泥作为配料回用于烧结生产是目前较常使用的方法,但是这些尘泥之中的重金属Zn和Pb可能会对烧结和后续的高炉炼铁产生不良影响,通过对直接还原铁的工艺和设备进行综合对比,确定以转底炉为主要设备的煤基直接还原工艺较为适合处理炼铁及炼钢的含铁尘泥,并对转底炉工艺的原理及污染防治措施进行了讨论,最后提出了该工艺和钢铁联合企业之间的循环经济产业链.【期刊名称】《工业安全与环保》【年(卷),期】2012(038)005【总页数】3页(P4-6)【关键词】含铁尘泥;转底炉;直接还原铁;工艺优选;污染防治【作者】兰涛;张晓瑜;武征;孙愿【作者单位】西安地质矿产研究所西安 710054;西安地质矿产研究所西安 710054;西安地质矿产研究所西安 710054;西安地质矿产研究所西安 710054【正文语种】中文高温冶炼过程中除尘设备收集下来的含铁尘泥,例如高炉煤气净化产生的瓦斯灰、炼钢除尘系统收集的含铁尘泥等,将其作为原料配入烧结是目前主要的方法,但不可忽视的是这些含铁尘泥的配入会对烧结和炼铁生产带来一定的影响。
高温冶炼产生的含铁尘泥中的含铁量,普遍低于炼铁对烧结矿的含铁量要求(TFe≥58%),这就要求使用含铁量更高的铁精矿进行配矿,增加了烧结生产的原料成本;其次是含铁尘泥粒度细,会大大影响烧结料层的透气性,进而影响烧结矿的强度;其三,含铁尘泥中的金属杂质Zn含量高,其进入烧结产品后对高炉炼铁影响较大,因为高炉冶炼过程中Zn易于形成炉瘤而限制炉内固体和气体的流动,高炉的Zn负荷一般要求小于0.2 kg/t铁。
因此,炼铁及炼钢工序中收集的尘泥不适宜大量作为烧结配料来使用。
2.1 DRI工艺处理含铁尘泥的基本思路,是将其中的铁氧化物、PbO和ZnO在低于铁的熔点的情况下被还原,使Pb和Zn气化与铁分离,这种处理原理属于直接还原铁工艺范畴(DRI)。
DRI -( 直接还原铁)和HBI (热压铁块)的贸易与运输
DRI ( 直接还原铁)和HBI (热压铁块)的贸易与运输DRI ( Direct Reduced Iron) “直接还原铁”是一种高品质冶金产品(97%的纯铁含量)通过矿粉,球团或矿块同天然气或煤加热化学的还原反应中得到,反应温度比铁的溶点低。
相对高品位的铁矿作为填料。
矿粉可以直接应用,不需要烧结过程。
生产1吨的DRI,大概需要1.5吨的铁矿。
(一)直接还原法生产生铁直接还原法是指在低于熔化温度之下将铁矿石还原成海绵铁的炼铁生产过程,其产品为直接还原铁(即DRI),也称海绵铁。
该产品未经熔化,仍保持矿石外形,由于还原失氧形成大量气孔,在显微镜下观察团形似海绵而得名。
海绵铁的特点是含碳低(<1%),并保存了矿石中的脉石。
这些特性使其不宜大规模用于转炉炼钢,只适于代替废钢作为电炉炼钢的原料。
直接还原法分气基法和煤基法两大类。
前者是用天然气经裂化产出H2和CO气体,作为还原剂,在竖炉、罐式炉或流化床内将铁矿石中的氧化铁还原成海绵铁。
主要有Midrex法、HYL Ⅲ法、FIOR法等。
后者是用煤作还原剂,在回转窑、隧道窑等设备内将铁矿石中的氧化铁还原。
主要有FASMET法等。
直接还原法的优点有:(1)流程短,直接还原铁加电炉炼钢;(2)不用焦炭,不受炼焦煤短缺的影响;(3)污染少,取消了焦炉、烧结等工序;(4)海绵铁中硫、磷等有害杂质与有色金属含量低,有利于电炉冶炼优质钢种。
直接还原法的缺点有:(1)对原料要求较高:气基要有天然气;煤基要用灰熔点高、反应性好的煤;(2)海绵铁的价格一般比废钢要高。
直接还原法已有上百年的发展历史,但直到20世纪60年代才获得较大突破。
进入20世纪90年代,其生产工艺日臻成熟并获得长足发展。
其主要原因是:(1)天然气的大量开发利用,特别是高效率天然气转化法的采用,提供了适用的还原煤气,使直接还原法获得了来源丰富、价格相对便宜的新能源。
(2)电炉炼钢迅速发展以及冶炼多种优质钢的需要,大大扩展了对海绵铁的需求。
直接炼钢技术
直接炼钢技术
直接炼钢技术指的是将铁矿石直接冶炼成钢材的一种技术方法,省略了传统的炼铁环节。
相比传统的炼铁炉方法,直接炼钢技术具有高效、环保、节能等特点。
直接炼钢技术主要有两种方法:柴油冶金(DRI)和熔化还原(HIsarna)技术。
柴油冶金(DRI)是指使用自然气体或柴油作为还原剂,将铁
矿石直接还原成直接还原铁(DRI),然后通过熔炼、造坯、
轧机等工艺将DRI转化为钢材。
熔化还原(HIsarna)技术则是将铁矿石与多股电加热和冶金
炉相结合,通过在炉中注入高品位的冶金煤和喷吹氧气,实现铁矿石和冶金煤的同时还原和燃烧,最终得到高质量的熔化还原铁(HRI)。
直接炼钢技术相比传统的炼铁炉方法,具有以下优势:
1. 省去了炼铁环节中的高炉炼铁工艺,节省了大量的能源消耗。
2. 较少的CO2排放。
直接炼钢技术炼铁过程中排放的二氧化
碳减少了80%以上。
3. 减少了废水、废气和固体废弃物的排放量,降低了环境污染。
4. 炼钢时间缩短,提高了生产效率。
直接炼钢技术仍然处于发展阶段,但其具有广阔的应用前景。
随着环保和节能要求的提高,直接炼钢技术在钢铁行业中的应用将逐渐增多。
在电炉炼钢中采用DRI和HBI:提高质量和降低成本
在电炉炼钢中采用DRI和HBI:提高质量和降低成本Scar.,TM;卜志宏
【期刊名称】《马钢技术》
【年(卷),期】1996(000)003
【摘要】由于低杂质含量的废钢来源有限及价格昂贵,目前在美国DRI(直接还原铁)和HBI(热压块铁)的需求量三倍于现有量,并且预期在今后两年内还将继续增加。
DRI和HBI的成本与最高级别的废钢差不多。
要满足市场需求的唯一途径就是独家投资或联合建新的DRI厂。
【总页数】5页(P59-63)
【作者】Scar.,TM;卜志宏
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TF741
【相关文献】
1.提高质量,降低电炉炼钢的成本 [J], 李光明
2.在数控实训教学中如何提高质量和降低成本 [J], 李军波
3.热压块铁(HBI)在电炉炼钢中的应用 [J], 田乃媛;佘华松;刘青;徐安军;徐明华;胡俊辉
4.加大改革,提高效率,降低成本,提高质量医保控费下,基层可持续发展法则 [J], 杜仕林
5.房屋建筑采用成套技术可有效降低成本提高质量 [J],
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。