基于转底炉直接还原技术
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍
江苏省冶金设计院有限公司
2020年1月24日
基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍
目录
1.直接还原技术的兴起及分类
1.1 直接还原简述 1.2 直接还原发展 1.3 直接还原分类 1.4 国家发展政策
2.转底炉技术目前的发展情况
2.1 由来及发展 2.2 技术特点
1995年日本神户制钢在加古川钢铁厂建成转底炉工业示范装置，到 2002年末，新日铁广畑厂、君津厂共建成3条转底炉工业生产线，处理钢铁 厂粉尘，产品用于高炉。
1.4 国家发展政策
我国天然气资源非常有限，但煤炭资源（尤其是非焦煤） 却很丰富。因此，煤基法直接还原铁工艺是我国的首选工艺。
目前在国内实施的工艺主要有：回转窑工艺、隧道窑工艺 和转底炉工艺等。但现有的以回转窑、隧道窑为代表的煤基直 接还原法，存在生产效率低、生产规模小、能耗高、容易出现 结圈结瘤的缺点。
1.1 直接还原技术简述
为了解决焦煤短缺以及传统高炉炼铁工艺所存在的能耗高， 流程长、环境污染严重等问题，世界上出现了多种新型非高炉 炼铁法，主要分为直接还原法和熔融还原法。
由于从投资及生产成本来看，熔融还原目前与直接还原还有 一定差距。因此，目前非高炉炼铁的主要生产工艺仍以直接还 原为主。
非高 炉炼 铁法
机械化、自动化程度较高的转底炉法是目前比较先进、可 靠、经济的工艺。已成为煤基法直接还原铁工艺的首选。
2020/1/24
9
返回目录
基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍
2.转底炉技术目前发展情况
2.1 转底炉技术由来及发展 2.2 转底炉技术特点 2.3 转底炉技术应用方向 2.4 转底炉产品用途
1.3 直接还原技术的分类
直接 还原 炼铁 技术
气基还原技术 （还原剂为天然气等）
煤基还原技术 （还原剂为煤炭等）
…
Midrex 竖炉法 HYLⅢ 竖炉法
回转窑法 隧道窑法 转底炉法
…
2020/1/24
7
返回目录
基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍
1.直接还原技术的兴起及分类
1.4 国家发展政策
十四、钢铁； 8、直接还原。 3）2005年12月2日中华人民共和国国家发展改革委员会第40号令《产业结 构调整指导目录(2005年本)》：
第一类：鼓励类 七、钢铁；6、15万吨/年及以上直接还原法炼铁。
2020/1/24
8
返回目录
基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍 1.直接还原技术的兴起及分类
直接还原法 （产品多为固态团块）
熔融还原法 （产品多为液态铁水）
气基法（块矿或造块） 煤基法（块矿或造块） COREX（原料为块矿） FINEX（原料为粉矿）
HIsmelt（原料为粉矿）
2020/1/24
4
返回目录
基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍 1.直接还原技术的兴起及分类
1.1 直接还原技术简述
2020/1/24
10
返回目录
基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍
2.转底炉技术目前发展情况
2.1 转底炉技术由来及发展
1978年加拿大INCO集团所属的国际金属公司为了处理利用冶金废弃物， 在美国建成的世界上第一座具有生产规模的转底炉（Rotary Hearth Furnace）工艺生产线 ，并因此而命名INMETCO。它既可以用来还原铁矿 石，也可处理冶金厂产生的粉尘，以及其它含铁、铬、锌的废弃物等。
以下是近年来国家发改委和科技部关于鼓励非焦炼铁政策条文的部 分摘抄： 1) 2008年国家发展改革委办公厅《关于请组织实施循环经济高技术产业 重大专项的通知》 一、专项主要内容 （一）钢铁行业。开展转底炉直接还原成套工艺产业化示范，建设年产20 万吨以上转底炉直接还原示范装置，使钢铁厂尘泥（特别是含锌尘泥）全 部得到资源化利用。…… 2）国务院2007年7月27日颁布的国家计委、经贸委七号令《当前国家重点 鼓励发展的产业、产品和技术指导目录(2000年修订)》：
5.1 产品及生产规模 5.2工艺流程及总图 5.3技术经济参数 5.4转底炉参数
2020/1/24
2
基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍
1.直接还原技术的兴起及分类
1.1 直接还原简述 1.2 直接还原发展 1.3 直接还原分类 1.4 国家发展政策
2020/1/24
3
返回目录
基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍 1.直接还原技术的兴起及分类
从1975年至2005年，全世界直接还原铁（DRI）的年产量从 80万吨增至5600万吨、即70倍。2007年世界非高炉炼铁产量达 6722万吨，约为粗钢产量的5%，同比增长12.4%。发展迅速。
2020/1/24
6
返回目录
基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍 1.直接还原技术的兴起及分类
2.3 应用方向
2.4 产品用途
3.神雾集团 江苏省冶金设计院有限公司 转底炉ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ术的研究成果
3.1 蓄热式技术 3.2 研究试验数据 3.3 获取发明专利 3.4 已有工程业绩
4.钢铁厂含铁粉尘、污泥的处理方法简介
4.1 粉尘特性 4.2 处理方法 4.3 转底炉与回转窑比较 4.4 已有工程情况
5.沙钢利用粉尘、污泥年产30万吨转底炉直接还原工程简介
380~800oC
800~850oC
Fe2O3
FeO
Fe
CO
CO
2020/1/24
5
返回目录
基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍 1.直接还原技术的兴起及分类
1.2 直接还原技术发展
早在1770年，英国就出现了第一个直接还原法专利，之后 出现过数百种直接还原方案，真正实现直接还原工艺工业化生 产是从20世纪50年代开始的。1968年美国Midrex法获得成功， 直接还原开始迅速发展，产量稳步上升。
直接还原是指铁矿石或含铁氧化物在低于熔化温度之下还 原成金属的过程。其所得的产品称为直接还原铁（DRI），通称 海绵铁或金属化球团。高品质DRI可以做为电炉炼钢的原料和转 炉炼钢的冷却剂，代替废钢或生铁块等。低金属化率的DRI可以 直接入熔分炉冶炼，替代普通烧结矿或球团矿，生产铁水。
直接还原化学反应式（所标温度为开始明显反应的温度）
江苏省冶金设计院有限公司
2020年1月24日
基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍
目录
1.直接还原技术的兴起及分类
1.1 直接还原简述 1.2 直接还原发展 1.3 直接还原分类 1.4 国家发展政策
2.转底炉技术目前的发展情况
2.1 由来及发展 2.2 技术特点
1995年日本神户制钢在加古川钢铁厂建成转底炉工业示范装置，到 2002年末，新日铁广畑厂、君津厂共建成3条转底炉工业生产线，处理钢铁 厂粉尘，产品用于高炉。
1.4 国家发展政策
我国天然气资源非常有限，但煤炭资源（尤其是非焦煤） 却很丰富。因此，煤基法直接还原铁工艺是我国的首选工艺。
目前在国内实施的工艺主要有：回转窑工艺、隧道窑工艺 和转底炉工艺等。但现有的以回转窑、隧道窑为代表的煤基直 接还原法，存在生产效率低、生产规模小、能耗高、容易出现 结圈结瘤的缺点。
1.1 直接还原技术简述
为了解决焦煤短缺以及传统高炉炼铁工艺所存在的能耗高， 流程长、环境污染严重等问题，世界上出现了多种新型非高炉 炼铁法，主要分为直接还原法和熔融还原法。
由于从投资及生产成本来看，熔融还原目前与直接还原还有 一定差距。因此，目前非高炉炼铁的主要生产工艺仍以直接还 原为主。
非高 炉炼 铁法
机械化、自动化程度较高的转底炉法是目前比较先进、可 靠、经济的工艺。已成为煤基法直接还原铁工艺的首选。
2020/1/24
9
返回目录
基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍
2.转底炉技术目前发展情况
2.1 转底炉技术由来及发展 2.2 转底炉技术特点 2.3 转底炉技术应用方向 2.4 转底炉产品用途
1.3 直接还原技术的分类
直接 还原 炼铁 技术
气基还原技术 （还原剂为天然气等）
煤基还原技术 （还原剂为煤炭等）
…
Midrex 竖炉法 HYLⅢ 竖炉法
回转窑法 隧道窑法 转底炉法
…
2020/1/24
7
返回目录
基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍
1.直接还原技术的兴起及分类
1.4 国家发展政策
十四、钢铁； 8、直接还原。 3）2005年12月2日中华人民共和国国家发展改革委员会第40号令《产业结 构调整指导目录(2005年本)》：
第一类：鼓励类 七、钢铁；6、15万吨/年及以上直接还原法炼铁。
2020/1/24
8
返回目录
基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍 1.直接还原技术的兴起及分类
直接还原法 （产品多为固态团块）
熔融还原法 （产品多为液态铁水）
气基法（块矿或造块） 煤基法（块矿或造块） COREX（原料为块矿） FINEX（原料为粉矿）
HIsmelt（原料为粉矿）
2020/1/24
4
返回目录
基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍 1.直接还原技术的兴起及分类
1.1 直接还原技术简述
2020/1/24
10
返回目录
基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍
2.转底炉技术目前发展情况
2.1 转底炉技术由来及发展
1978年加拿大INCO集团所属的国际金属公司为了处理利用冶金废弃物， 在美国建成的世界上第一座具有生产规模的转底炉（Rotary Hearth Furnace）工艺生产线 ，并因此而命名INMETCO。它既可以用来还原铁矿 石，也可处理冶金厂产生的粉尘，以及其它含铁、铬、锌的废弃物等。
以下是近年来国家发改委和科技部关于鼓励非焦炼铁政策条文的部 分摘抄： 1) 2008年国家发展改革委办公厅《关于请组织实施循环经济高技术产业 重大专项的通知》 一、专项主要内容 （一）钢铁行业。开展转底炉直接还原成套工艺产业化示范，建设年产20 万吨以上转底炉直接还原示范装置，使钢铁厂尘泥（特别是含锌尘泥）全 部得到资源化利用。…… 2）国务院2007年7月27日颁布的国家计委、经贸委七号令《当前国家重点 鼓励发展的产业、产品和技术指导目录(2000年修订)》：
5.1 产品及生产规模 5.2工艺流程及总图 5.3技术经济参数 5.4转底炉参数
2020/1/24
2
基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍
1.直接还原技术的兴起及分类
1.1 直接还原简述 1.2 直接还原发展 1.3 直接还原分类 1.4 国家发展政策
2020/1/24
3
返回目录
基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍 1.直接还原技术的兴起及分类
从1975年至2005年，全世界直接还原铁（DRI）的年产量从 80万吨增至5600万吨、即70倍。2007年世界非高炉炼铁产量达 6722万吨，约为粗钢产量的5%，同比增长12.4%。发展迅速。
2020/1/24
6
返回目录
基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍 1.直接还原技术的兴起及分类
2.3 应用方向
2.4 产品用途
3.神雾集团 江苏省冶金设计院有限公司 转底炉ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ术的研究成果
3.1 蓄热式技术 3.2 研究试验数据 3.3 获取发明专利 3.4 已有工程业绩
4.钢铁厂含铁粉尘、污泥的处理方法简介
4.1 粉尘特性 4.2 处理方法 4.3 转底炉与回转窑比较 4.4 已有工程情况
5.沙钢利用粉尘、污泥年产30万吨转底炉直接还原工程简介
380~800oC
800~850oC
Fe2O3
FeO
Fe
CO
CO
2020/1/24
5
返回目录
基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍 1.直接还原技术的兴起及分类
1.2 直接还原技术发展
早在1770年，英国就出现了第一个直接还原法专利，之后 出现过数百种直接还原方案，真正实现直接还原工艺工业化生 产是从20世纪50年代开始的。1968年美国Midrex法获得成功， 直接还原开始迅速发展，产量稳步上升。
直接还原是指铁矿石或含铁氧化物在低于熔化温度之下还 原成金属的过程。其所得的产品称为直接还原铁（DRI），通称 海绵铁或金属化球团。高品质DRI可以做为电炉炼钢的原料和转 炉炼钢的冷却剂，代替废钢或生铁块等。低金属化率的DRI可以 直接入熔分炉冶炼，替代普通烧结矿或球团矿，生产铁水。
直接还原化学反应式（所标温度为开始明显反应的温度）