非高炉炼铁技术及其在我国的发展前景

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国内外转底炉的发展趋势及我国发展转底炉技术的建议

国内外转底炉的发展趋势及我国发展转底炉技术的建议
FASTMET法的工艺流程见下图。铁精矿(或含铁废粉尘)、 煤粉和粘结剂经混合搅拌器后进入造球盘造球。生球通过烘 干炉干燥后再装入转底炉。均匀地铺在转底炉炉底上料层为 1~3 层球的高度。随着炉底旋转,球团矿在1250~1350℃下 加热10~30min, 约90%~95% 的氧化铁被球团配碳还原成 DRI。从转底炉出来的尾气经过焚烧炉和热交换器将转底炉 烧嘴的助燃空气预热, 一部分高温废气用来干燥球团。
一、国内外转底炉技术的发展过程简介
1、转底炉直接还原工艺简介
转底炉炼铁工艺是非高炉炼铁工艺的一种,从1978年加拿大国际镍集团 (Inco,Ltd)建成第一座转底炉以来,已有近30年的历史,它从美国发源ห้องสมุดไป่ตู้先在日 本推广、后在中国得到发展。
转底炉法以其原料适应性强和操作工艺的灵活性等优点,引起冶金界的高度重视。 但由于原料加工方法条件和对产品质量要求的不同,转底炉直接还原炼铁分为 Inmetco法、DRYIRON法, FASTMET法和ITKM3等不同工艺路线。
国内外转底炉的发展趋势及 我国发展转底炉技术的建议
周渝生 齐渊洪 严定鎏 洪益成
钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室 钢研晟华工程技术有限公司 20141106
目录
一、国内外转底炉技术的发展过程简介 二、国内外转底炉技术的发展趋势 三、我国发展转底炉技术的背景 四、对我国发展转底炉技术的建议
项目
单位
原料 铁精矿粉 还原煤 皂土 有机粘结剂 小计 能源 电 天然气 氮气 水 小计 其他 消耗品 维修与备件
kg kg kg kg
kwh m3(STP) m3(STP) t
美元 美元
消耗量 单位
1335 410 5 5
65 60 10 0.30

国内外高炉炼铁技术的发展现状和趋势

国内外高炉炼铁技术的发展现状和趋势

国内外高炉炼铁技术的发展现状和趋势高炉炼铁技术是金属冶炼工业发展的基础,是保证金属铁质量和产量的关键技术,也是社会经济发展的重要依托。

近年来,随着金属冶炼工业的快速发展,国内外高炉炼铁技术的发展也取得了显著的成就,为保证金属铁质量、提高产量、提高经济效益发挥了重要作用。

首先,国内外高炉炼铁技术取得了重大突破,进一步提高了金属铁质量。

随着科学技术的进步,添加剂和冶炼工艺的改进,使高炉炼铁工艺取得重大进展,不仅能够有效提高铁素体组成,同时也能够改善铁水的流动性,有利于铁块的全面成型。

此外,利用新型炉料和改进的热处理技术,可以有效降低铁水的含氧量,提高铁液的液相容量,从而获得更高品质的铁。

其次,国内外高炉炼铁技术的发展,还大大提高了铁的产量。

传统的高炉炼铁工艺存在着大量的炉料损失,限制了铁的产量。

随着国内外高炉炼铁技术的发展,炉料损失大大减少,产量得到提高。

通过对炼铁工艺及其参数进行优化调整,获得合理的炉料计算和分配,进而有效提高铁的产量。

此外,结合智能技术、自动化技术和智能控制技术,还可以实现远程监控和智能化管理,可以使高炉炼铁效率更高,产量更大。

最后,国内外高炉炼铁技术的发展,对提高经济效益具有重要意义。

国内外高炉炼铁技术的发展,不仅缩短了铁的生产周期,提高了产量,而且可以减少能耗消耗和废气排放,降低了生产成本,有利于提高企业的竞争力,实现更高的经济效益。

此外,国内外高炉炼铁技术的发展还可以改善炼铁终端的工作环境,为炼铁行业的发展创造更加良好的条件。

以上是国内外高炉炼铁技术的发展现状和趋势的概述,未来的发展趋势可以简单地总结为以下几点:继续提高高炉炼铁质量和产量,推广智能技术,进一步优化炼铁工艺,合理设计炉料配比,提高炼铁效率,减少能耗和污染,改善炼铁环境,提高经济效益,实现绿色经济发展。

未来,相信国内外高炉炼铁技术将取得更好的发展,为我们社会的经济发展提供更多的依托。

非高炉冶炼技术的发展前景

非高炉冶炼技术的发展前景

浅谈非高炉冶炼技术的发展前景摘要 2011年是国家“十二五”规划的开局之年,国家对于高能耗行业的宏观调控政策呈现收紧态势。

国家主管部门制定了《钢铁产业调整与振兴规划》,对所有新建项目必须以淘汰落后产能为前提。

国家不断逐步提高淘汰标准,我国中小型高炉在日后的生存空间越来越少。

另外原材料价格不断上涨,严重压缩传统高炉冶炼成本空间。

目前,冶金上下游行业都对我国的非高炉炼铁技术表现出很大的热情。

国内宝钢、沙钢、马钢、日钢、武钢、莱钢等大型钢铁厂对非高炉炼铁技术产生浓厚兴趣,直接还原和熔融还原成为日益关注的冶炼技术。

关键词非高炉炼铁;淘汰落后产能;直接还原;熔融还原中图分类号tf55 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2011)44-0065-021 非高炉炼铁在我国钢铁工业发展中的作用非高炉炼铁分为直接还原炼铁工艺和熔融还原炼铁工艺两种。

直接还原炼铁工艺包括竖炉法、流化床法、隧道窑法、回转窑法和转底炉法。

熔融还原炼铁工艺主要包括corrx法、corex法、finex 法和hismelt法等。

1)非高炉炼铁是我国钢铁工业改善能源结构,减少对焦煤能源的依赖的重要途径;2)非高炉炼铁是发展短流程钢铁生产的重要途径。

发展直接还原铁生产是解决废钢短缺,另外直接还原铁(dri)在电炉炼钢中仍然是不可短缺的稀释剂原料;3)非高炉冶炼是复合矿综合利用、难选矿开发利用的有效方法。

我国高品位铁矿资源短缺,复合矿占有相当大的比例,另外,还有部分钢铁厂内部含铁物料及其它冶金业的含铁废料(如赤泥等),这些含铁资源通过传统的选矿难以将其它元素剥离,回收其有价值的金属。

2 直接还原铁工艺直接还原法应用的反应器有竖炉、流化床、转底炉、回转窑和隧道窑。

目前,国内dri生产达到工业化规模的直接还原技术有转底炉、回转窑和隧道窑三种,这三种工艺都属于煤基还原技术。

其中隧道窑的产量所占的比重较大,但是规模不大,单车产量低、生产周期长、能耗高、生产环境差。

高炉炼铁产业发展趋势

高炉炼铁产业发展趋势

高炉炼铁产业发展趋势高炉炼铁产业发展趋势近年来,随着中国经济的快速发展,高炉炼铁产业也得到了蓬勃的发展。

高炉炼铁是指通过高温将铁矿石还原为金属铁的一种工艺。

作为炼铁产业的核心环节,高炉炼铁在我国的工业生产中具有重要地位。

本文旨在对高炉炼铁产业的发展趋势进行探讨和分析,以期为该行业的发展提供参考。

一、发展历程与现状高炉炼铁技术起源于20世纪初,经过百年的发展,已成为当今炼铁产业的主流工艺。

在我国,高炉炼铁产业经历了起步阶段、扩张阶段和优化阶段三个发展阶段。

起步阶段(20世纪初至20世纪60年代):我国高炉炼铁产业在本阶段逐步建立起炼铁技术体系和生产基地。

20世纪初,我国开始引进和消化吸收国外的高炉炼铁技术。

到20世纪50年代,我国已具备自主研发高炉炼铁技术的能力,并开始大规模建设高炉。

到20世纪60年代,我国高炉炼铁产能稳步增长,但存在一些技术问题和设备落后的情况。

扩张阶段(20世纪70年代至21世纪初):我国高炉炼铁产业在本阶段实现了快速发展。

70年代初,我国高炉炼铁产能再次扩大,技术水平也有了一定的提高。

80年代初,我国高炉炼铁产能突破5000万吨,成为世界第一大炼铁国。

90年代至21世纪初,我国高炉炼铁产能进一步提升,技术水平逐步接近国际先进水平。

优化阶段(21世纪至今):我国高炉炼铁产业在本阶段实施了一系列的技术创新和产业升级。

21世纪初,我国高炉炼铁产量再次出现大幅增长,技术水平和设备质量也有了明显提高。

在优化阶段,我国高炉炼铁产业始终围绕提高效能、降低能耗、减少环境污染等方面进行升级改造。

现在,我国高炉炼铁技术已基本达到国际先进水平,生产效益和环保水平也有了明显提高。

二、发展趋势与问题1. 产量稳步增长:随着国内经济的持续发展和钢铁需求的增加,我国高炉炼铁产业的总体产能仍然保持稳步增长的态势。

根据统计数据,我国高炉炼铁产量在过去十年中基本保持在4亿吨以上。

未来,我国高炉炼铁产量仍有望继续增长,但增速可能会逐渐放缓。

透视ITmk3炼铁新工艺发展历程与技术特点

透视ITmk3炼铁新工艺发展历程与技术特点

透视ITmk3炼铁新工艺发展历程与技术特点非高炉炼铁作为21世纪全世界钢铁行业的前沿技术,是未来技术发展的主要方向。

在此领域,国际冶金工作者不断进行着广泛、深入的研究和开发,形成了众多直接还原、熔融还原技术。

煤基转底炉法因其原料适应性强、操作灵活受到很多国家的重视。

日本神户制钢在过去几十年转底炉技术基础上提出了ITmk3(Ironmaking Technology Mark Three)工艺,使金属化球团在还原时能进一步熔化并实现渣铁分离,在短时间内生产出成分如生铁的高纯度粒铁产品。

该工艺突破了直接还原工艺范畴,彻底改变了直接还原产品对原料品位苛求的状况,而且还可以使用粉矿和非焦煤作原料,因而备受瞩目。

高炉-转炉工艺被称为第一代炼铁法,以气基梅德瑞克斯(MIDREX)法为代表的直接还原工艺被称为第二代炼铁法,而把煤基ITmk3工艺称作具有划时代意义的第三代炼铁技术。

目前首座ITmk3商业工厂已成功在美国投产。

1 ITmk3工艺发展过程ITmk3转底炉炼铁工艺由日本神户制钢开发。

最早的技术思想源于1994年,当时神户制钢对美国子公司梅德瑞克斯(Midrex)开发的快速融化(Fastmet/Fastmelt)法进行了一次评价试验,目的是考察适宜的反应温度和原料条件,却意外发现还未到铁的熔点时球团就熔化,而且形成的粒状小铁块与渣能干净利落地分离,所得粒铁纯度很高(铁含量为96%-97%)。

随后,神户制钢对此发现进行了一些基础实验,逐渐掌握了ITmk3的基本原理。

1996年神户制钢同Midrex子公司开始对ITmk3技术进行深入研究和改进,1999年在加古川厂区内建成了规模为年产能3000吨的中试厂,同年10月连续运转成功,到2000年12月完成了2次生产测试,其工艺设计得到实际验证。

随后ITmk3的发展转移到美国,2001年9月实施了梅萨比纳吉特(Mesabi Nugget)计划,于明尼苏达州合资建设一座年产能2.5万吨的示范工厂,成立梅萨比纳吉特公司,投资方除了神户制钢之外,还包括明尼苏达州政府、北美最大矿山公司克利夫兰·克利夫斯公司和美国第二大电炉制造厂钢动态公司(SDI),此外还得到了美国能源部(DOE)的资助,项目总投资达到2600万美元。

非高炉炼铁

非高炉炼铁

非高炉炼铁一、非高炉炼铁的发展高炉炼铁是炼铁生产的主题,经过长期的发展,它的技术已经非常成熟。

但它也存在固有的不足,即对冶金焦的强烈依赖。

但随着焦煤资源的日渐贫乏,冶金焦价格越来越高。

因此,使炼铁生产摆脱对冶金焦的依赖是开发非高炉炼铁的原动力。

经过数百年的发展,至今已形成了以直接还原和熔融还原为主的现代化非高炉炼铁工业体系。

现代化钢铁工艺流程主体由四部分构成,焦炉、造块设备(例如烧结机)、高炉和转炉。

高炉使用冶金焦为主题能源,他是由焦煤经炼焦得到。

高炉的产品是液态生铁,它经转炉冶炼成转炉钢。

熔融还原的产品相当于高炉铁水。

高炉使用冶金焦,熔融反应则使用非焦煤。

这样就使炼铁摆脱了对冶金焦的依赖。

直接还原的产品是在熔点以下还原得到固态金属铁,称为直接还原铁(DRI),又称海绵铁。

直接还原的流程可分为煤基直接还原、气基直接还原和电热直接还原三大类。

煤基直接还原以煤为主要能源,主要是使用回转炉为主体设备的流程。

气基直接还原以天然气为主题能源。

包括竖炉、反应罐和流化床流程。

电热直接还原以电力为主要能源,是使用电热竖炉直接还原流程。

熔融还原的主体能源主要分为三种:非焦煤,焦炭和电力。

熔炼设备是熔融还原流程的精华。

还原设备决定了适用原料的性质。

例如流化床可直接处理粉料,竖炉则适用于处理块状炉料。

二、重点设备分析直接还原的核心装置是一个还原单元。

占有重要地位的还原设备有竖炉,反应罐,回转炉和流化床。

熔融还原的核心装置时一个还。

原单元和一个熔炼造气单元。

最受重视的还原设备是竖炉和流化床,最重要的熔炼造气设备是煤炭流化床和铁浴炉。

竖炉是一种成熟的还原设备。

除了产量在海绵铁工业中高居榜首外,熔融还原也将它作为还原单元最实际的选择。

目前唯一的工业化二步法熔融还原流程COREX即使用竖炉还原单元。

作为还原设备,流化床的地位非常微妙。

海绵铁工业中流化床的生产能力并不大。

但他具有一个竖炉无法比拟的优点:可直接使用粉矿。

这个特点使流化床成为熔融还原中最受青睐的还原设备。

先进非高炉炼铁工艺技术经济分析

先进非高炉炼铁工艺技术经济分析
I Tmk 3
非 高 炉炼 铁 因不 用 或者 少用 焦 煤 而受 到 人们 进一 步 深入 地 了解 和认 识这 些 工 艺 .为 下一 步研
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鞍 钢 技 术
苤 塑 . . —— A G N E HN L G N A G T c Oo Y 总第 3 5期 7
先 进 非 高炉 炼 铁 工 艺技 术 经 济分 析
胡俊 鸽 , 周文 涛 , 郭艳 玲 , 赵小燕 ( 鞍钢 股份 有 限公 司技 术 中心 , 宁 鞍 山 1 4 0 ) 辽 l0 9 摘 要 :简要 介 绍 了先 进 非 高 炉 炼铁 技 术 的 发 展 现 状 ,对 Mirx HY / Y n ri n de . LH L E egr 、 o C rx Fn x和 Im 3工艺 的成 熟性 、 oe 、ie Tk 生产成 本 、 资 费用和 环 境友 好性 进行 了对 比分析 , 出 投 得
中 图分类 号 : 章 编 号 :1 0 — 6 3 2 1 )3 0 0 — 7 0 6 4 1 (0 2 0 — 0 7 0
Ec n m i ay i n Ad a c d I o m a i g Pr c s e y No - ls u n c o o c An lsso v n e r n kn o e s sb n b a tF r a e

非高炉炼铁技术概述论文

非高炉炼铁技术概述论文

非高炉炼铁技术概述摘要:随着焦煤资源日益减少,高炉炼铁技术发展受到限制,非高炉炼铁成为了日益关注的冶炼技术。

文章阐述了非高炉炼铁技术的发展现状、分类,工艺流程及特点,同时展望了其未来的发展前景。

关键词:非高炉炼铁直接还原熔融还原非焦煤一、引言目前,生铁主要来源于高炉冶炼产品,高炉炼铁技术成熟,具有工艺简单,产量高,生产效率大等优点。

但其必须依赖焦煤,而且其流程长,污染大,设备复杂。

因此,世界各国学者逐渐着手研究和改进非高炉炼铁技术。

二、非高炉炼铁工艺非高炉炼铁是指以铁矿石为原料并使用高炉以外的冶炼技术生产铁产品的方法。

在当今焦煤资源缺乏,非焦煤资源丰富的情况下,非高炉炼铁以非焦煤为能源,不但环保,而且省去了烧结、球团等工序,缩短了流程。

因此非高炉炼铁一直被认为是一种环保节能、投资小、生产成本低的生产工艺。

非高炉炼铁可分为直接还原炼铁工艺和熔融还原炼铁工艺两种。

1.直接还原炼铁工艺直接还原炼铁工艺是一种以天然气、煤气、非焦煤粉为能源和还原剂,在铁矿石软化温度下,将铁矿石中铁氧化物还原成铁的生产工艺。

据统计直接还原冶炼工艺多达40余种,大部分已经实现了大规模工业化生产[1]。

目前,直接还原炼铁工艺主要有气基直接还原、煤基直接还原两大类。

1.1气基直接还原气基直接还原是指用co或h2等还原气体作还原剂还原铁矿石的炼铁方法。

具有生产效率高、容积利用率高、热效率高、能耗低、操作容易等优点,是dri(directly reduced iron)生产最主要的方法,约占dri总产量的90%以上[2]。

气基直接还原代表工艺有hyl反应罐法、midrex-竖炉法、流化床法等[3]。

hyl反应罐法是由墨西哥希尔萨(hojalataylamina,hylsa)公司于20世纪50年代初开发的,其工业化标志着现代化直接还原的开始。

hyl反应罐法具有作业稳定,设备可靠等优点,但其作业不连续,还原气利用差,能耗高及产品质量不均匀。

现代非高炉炼铁技术的发展现状与前景(二)

现代非高炉炼铁技术的发展现状与前景(二)
融 还 原 技 术 的 发展 现 状 与 前 景 。
关 键 词 :非高炉 ; 熔融还原 ;C R X; IE ;HS E T O E FN X IM L
中图分 类号 :T 5 F5
文献 标识 码 : 文章编 号 :10 — 04(07 6 05 — 5 A 05 68 20 )0 — 04 0
现代非 高炉炼铁 技术 的 发展 现 状 与前 景 ( ) 二
黄雄源L,周 兴
( . 汉科技 大学 ,湖北 1武 武汉 408 ; 3 0 1 42 0 ) 1 0 0 2 湖 南工业 大 学冶金 学院 ,湖 南 株 洲 .
摘 要 :详细介绍了C R X、 O E FN X和 HS L O R C R X、 IE IME T生产工艺流程以及还原技术,论述了熔
融 状 态 下 与含 铁 的熔 渣 即熔 化 的 铁 矿 石 产 生 反
还 原炼 铁 新 工艺 .其 主 要原 因 [ ] 是传 统 的 1 :一 。
高 炉炼 铁 工艺 必 须使 用 焦炭 ,因而 要 建设 焦 炉 、 化 工 设 施 和使 用 价格 昂 贵 、 资 源缺 少 ( 界 焦 世
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第3 6卷 第 1 期
20 0 8年 1月
金 属 材 料 与 冶 金 工 程
ME TAL M ATE ALS AND E RI M TAL URGY ENGI ERI L NE NG
VO _6 NO 1 l 3 .
Jn 2 0 a 0 8
大 .近 年 来 受 到 短 流 程 电炉 钢 厂 的 严 峻 挑 战 ,
作 者 简介 :黄 雄 源 (9 9 ) 16 一 ,男 ,高 级 工 程 师 ,在 读 博 士 ,主要 从 事 钢 铁 冶 金 教 学 、科 研 工 作 。

比较分析高炉炼铁与非高炉炼铁技术

比较分析高炉炼铁与非高炉炼铁技术

比较分析高炉炼铁与非高炉炼铁技术摘要:我国的焦煤资源供应日趋紧张,阻碍我国高炉炼铁技术的发展,非高炉炼铁成为关注度最高的冶炼技术。

文章重点就高炉炼铁与非高炉炼铁技术二者的比较分析进行研究,旨在为业内人士提供一些建议和帮助。

关键词:高炉炼铁;非高炉炼铁;技术比较分析前言:依据现阶段市场环境状况,高炉炼铁是炼铁生产的主体,高炉炼铁存在一个不足之处,对能源焦炭的依赖,同时冶炼焦炭也是环境污染的一个源头。

与高炉炼铁不同的是,非高炉炼铁的能耗和环境方面具有优势较强。

详细地说,非高炉炼铁在一定程度上可将焦煤的使用量降低,进而将高炉炼铁流程如球团、焦化工序等生成的污染物排放量降低。

对于原燃料,非高炉炼铁具有极高的要求,使原燃料只在较好生产指标的生铁生产企业中运用,这就表示着只能在特定的环境下,非高炉炼铁才能实施组织生产,这也是非高炉炼铁技术一直未被普及于全世界的关键原因。

基于此,文章主要对高炉炼铁与非高炉炼铁能耗进行了比较,然后分析了高炉炼铁与非高炉炼铁技术应用现状,最后展望了高炉炼铁与非高炉炼铁发展前景。

1能耗比较分析1.1相关高炉炼铁能耗分析高炉作为炼铁设备,是一个炼铁炉料和煤气反向运动的反应器,高炉属于一种高效化的反应竖炉。

在高炉这个特殊的竖炉中,炉料可以获得充分的物理过程和化学过程如原燃料预热、熔融、生铁改性等,同时炉料生产过程也伴随着粉尘等有害物质。

在高炉炼铁过程中,炉料会遇到选择间接还原与直接还原反应问题,相关分析证明,放热反应是铁矿石进行间接还原,而吸热反应则是直接还原。

所以在高炉中,进行间接还原反应的炉料大概有一半,这就表明了比起炉料在高炉中进行直接还原铁工艺过程的能源使用,要比间接还原的高出一部分。

1.2相关非高炉炼铁能耗分析非高炉炼铁划分为熔融还原和直接还原两大类。

在能源消耗方面,直接还原可以分为煤基、气基和电热三大类。

不论煤基、气基和电热,最终都是利用设备生产非高炉炼铁所需的气源。

例如煤基的直接还原生产工艺过程要求>90%的CO+H2含量,同时要构建专门的造气装置。

国内外转底炉的发展趋势及我国发展转底炉技术的建议

国内外转底炉的发展趋势及我国发展转底炉技术的建议

HBI水冷后使用。Fastmet煤气热值必须大于2000kcal/m3。炉内辐射传热
的火焰温度1200-1400℃,设备作业率为92%左右,Fastmet生产每t DRI 需消耗天然气2.24GJ(约63m3)、80度电及320kg煤粉,转底炉的设计
一、国内外转底炉技术的发展过程简介
FASTMET和小高炉间的燃料消耗、总能耗比较
项 目 单位 FASTMET 700m3小高炉
耗煤量
耗外供气体燃料量 耗电量 总能耗
GJ/thm
GJ/thm GJ/thm GJ/thm
11.2
4.6 2.2 18.0
22.8
1.4 24.2
一、国内外转底炉技术的发展过程简介
Kakogawa Commercial Plant Material Flow 加古川示范工厂的物料平衡
Waste to be treated (14,000ton/y ) BF Filter Cake BOF Flue Dust EAF Dust Other Waste : 5,000ton/y : 6,000ton/y : 2,000ton/y : 1,000ton/y
一、国内外转底炉技术的发展过程简介
1、转底炉直接还原工艺简介 钢铁厂每年产生大量含锌、铅高的废弃含铁粉尘,高炉不宜使用,环保限制其排 放输出(美国的委托处理费是~250$/t ,欧洲200欧元/t ,日本是2000日元/t ), 如何对其经济地回收利用是困扰冶金行业的一个难题。因此,转底炉煤基直接还原 技术应运而生。 冷固结含碳球团炉料从装料区装入转底炉炉内仅1-2层,炉料随着炉底一起转动, 不会受到挤压。先在预热区内被加热到1000℃以上,然后进入1200 ℃ -1400℃的还 原区加热10-20min。在还原区,炉料中的Fe和K、Na、Pb、Zn等氧化物陆续被含碳 球团中的碳自还原,K、Na、Pb、Zn等元素以气体的形式随烟气逸除。还原后的金 属化球团经过冷却区后被排出炉外冷却,部分再氧化金属化率降低一些。煤气燃烧 及反应生成的烟气沿着与炉料转动相反的方向流动,最后流入废气净化处理及余热 回收系统。

铁冶炼技术的现状与发展

铁冶炼技术的现状与发展

中小型钢铁企业
中小型钢铁企业在铁冶炼技术方面相对较为 落后,仍采用传统的焦炭熔炼法进行生产, 但随着环保要求的提高和能源价格的上涨, 这些企业正在逐步淘汰落后产能,引进新技 术。
科研机构在铁冶炼技术的研究进展
高校和研究机构
高校和研究机构在铁冶炼技术的研究方面取得了显著进展,如开发出新型的熔融还原技 术和直接还原技术,这些技术具有高效、节能、环保等优点,为钢铁企业的技术升级提
铁冶炼技术的现状与发展
• 铁冶炼技术概述 • 铁冶炼技术现状 • 铁冶炼技术的发展趋势 • 铁冶炼技术的实践应用 • 结论
01
铁冶炼技术概述
铁冶炼的定义与重要性
铁冶炼的定义
铁冶炼是指将铁矿石通过高温还原反应,从其中提取出铁元素的过程。
铁冶炼的重要性
铁是现代工业和制造业的基础材料,广泛应用于建筑、交通、机械、电子等领 域。因此,铁冶炼技术的发展对于保障国家经济发展和安全具有重要意义。
新型铁矿资源的开发与利用
总结词
随着传统铁矿资源的逐渐枯竭,新型铁 矿资源的开发与利用成为行业发展的新 方向。
VS
详细描述
通过探索和开发新型铁矿资源,如红土镍 矿、菱镁矿等,采用先进的选矿和冶炼技 术,提高铁矿资源的利用率和经济效益。
04
铁冶炼技术的实践应用
钢铁企业的铁冶炼技术应用
大型钢铁企业
大型钢铁企业如宝钢、鞍钢等,在铁冶炼技 术方面已经具备了较高的自动化和智能化水 平,通过引进先进的工艺和设备,实现了高 效、低耗的铁冶炼生产。
铁冶炼的基本流程
采矿
选矿
炼铁
炼钢
轧制
铁矿石的开采是铁冶炼 的第一步,包括露天开 采和地下开采两种方式 。
将开采出来的铁矿石进 行破碎、磨细、选别等 处理,以去除杂质和提 高铁的品位。

HIsmelt炼铁工艺发展状况及前景展望

HIsmelt炼铁工艺发展状况及前景展望

HIsmelt炼铁工艺发展状况及前景展望发布时间:2021-07-28T10:29:48.980Z 来源:《中国科技信息》2021年9月上作者:曹凯琪陈龙陈子波[导读] 本文从我国日益严格的环保政策以及双碳战略的提出角度出发,介绍了HIsmelt工艺相对于传统高炉炼铁的优势,分析了该工艺的现实性以及经济性。

华北理工大学冶金与能源学院曹凯琪陈龙陈子波唐山 063200摘要:本文从我国日益严格的环保政策以及双碳战略的提出角度出发,介绍了HIsmelt工艺相对于传统高炉炼铁的优势,分析了该工艺的现实性以及经济性。

HIsmelt工艺发展历程以及工艺流程,分析了HIsmelt工艺特点,以及该工艺未来研究方向及发展方向。

关键词:HIsmelt 熔融还原前景展望随着我国钢铁行业的快速发展,2020年我国粗钢产量已超过10亿吨,但是由于铁矿石以及焦炭价格的增长,高炉炼铁成本也越来越高,另外,随着我国双碳战略的提出,炼铁行业面临着资源、能源,尤其是环保方面前所未有的压力。

传统高炉炼铁工艺虽然已经发展成熟,具有高效率、低成本等优势,但是由于其工艺特点,无法摆脱产生大量的环境污染的焦化厂、烧结厂和球团厂的依赖,已不能满足钢铁工业未来的发展要求[1]。

因此,无需建设焦化、烧结、球团、高炉工序,在理论上可以实现无焦炼铁的HIsmelt工艺受到科研工作者的关注[2]。

一方面,HIsmelt熔融还原技术可以使用高磷铁矿石,与传统高炉冶炼技术可以形成互补,降低生产成本。

另外,基于HIsmelt技术自身的优势,能够降低高炉生成过程中产生的环境污染,满足日益严格的环保政策以及我们国家提出的双碳战略,是非常有前景的非高炉炼铁工艺之一。

1. HIsmelt 工艺发展历程HIsmelt熔融还原炼铁工艺最早由德国Klockner公司以及澳大利亚CRA公司在20世纪80年代提出,目的是结合顶底复吹工艺,直接使用铁矿石和煤粉冶炼高质量铁水,在半工业试验中获得验证。

比较分析高炉炼铁与非高炉炼铁技术

比较分析高炉炼铁与非高炉炼铁技术

比较分析高炉炼铁与非高炉炼铁技术随着钢铁行业的不景气,而相对应的高炉炼铁技术发展呈现出停滞状态。

但目前仍是全世界范围内,进行钢铁生产主要的技术内容,然而这就意味着其利用焦炭生产造成的污染环境问题仍处在不断深化的状态。

针对这一问题,相关从业人员应加大非高炉炼铁技术的研究应用,进而改进我国钢铁行业发展的产业结构。

然而,非高炉炼铁技术的研究成果存在一定局限性,相关建设人员应从能耗、技术应用现状以及未来发展角度,对高炉炼铁与非高炉炼铁两种技术进行对比,以找出优化控制的节点,进一步提高非高炉炼铁技术的应用研究效率。

标签:高炉炼铁和非高炉炼铁;能耗比较;发展方向1 高炉炼铁和非高炉炼铁1.1 高炉炼铁高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。

铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉,并使炉喉料面保持一定的高度。

焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。

矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣,聚集在炉缸中,定期从铁口、渣口放出,高炉生产是连续进行的,一代高炉(从开炉到大修停炉为一代)能连续生产几年到十几年。

1.2 非高炉炼铁非高炉炼铁是指以铁矿石为原料并使用高炉以外的冶炼技术生产铁产品的方法。

在当今焦煤资源缺乏,非焦煤资源丰富的情况下,非高炉炼铁以非焦煤为能源,不但环保,而且省去了烧结、球团等工序,缩短了流程。

因此非高炉炼铁一直被认为是一种环保节能、投资小、生产成本低的生产工艺。

非高炉炼铁可分为直接还原炼铁工艺和熔融还原炼铁工艺两种。

直接还原炼铁工艺是一种以天然气、煤气、非焦煤粉为能源和还原剂,在铁矿石软化温度下,将铁矿石中铁氧化物还原成铁的生产工艺。

据统计直接还原冶炼工艺多达40余种,大部分已经实现了大规模工业化生产。

熔融还原工艺以煤、粉矿进行冶炼,无需炼焦、烧结、球团等工序,使炼铁流程简化,是炼铁技术的重要发展方向。

2 能耗比较2.1 高炉炼铁能耗通过对2009年重点钢铁企业炼铁系统的能耗分析,2009年我国重点钢铁企业高炉工序能耗为410.65kgce/t,烧结工序为54.95kgce/t,焦化工序为112.28kgce/t,球团工序为29.96kgce/t。

非高炉炼铁工艺发展现状

非高炉炼铁工艺发展现状

保证其高的还原速 率。
M e 技 术和 H L I irx d Y — 技术 具 有 污 染较 小 ,能耗 低 I I
的特 点,但都 只解 决了不使用焦炭这一个 问题 ,仍 必 须使用球 团矿 ,另外 我国天然气资源严重缺乏 ,这两
基直接还原有着 自己的特 点,我 国煤 资源丰 富,此 工
2 1 .1o 中闯 新技 企 0 o 1 高 术 业 5 7
艺在 我 国有 着 一 定 的发 展前 景 。
烟道燧奄
料 进 行 一 定 程 度 的还 原 后 入 炉 , 同时 可 以减 小终 还 原 炉 生 产 成 品铁 的 压 力 。 因此 二 步 法 熔 融 已经 成 为 熔 融 还 原工 艺 的主 要 发展 方 向 。
术还原温度为80 0 ℃~9 0 0 ℃),另外 ,H L I I Y — I 反应器
内压 力 > . 5 P ,其 高温 、 高 压 、 高 氢气 浓 度 的条 件 0 5M a
公 司 开 发 的一 种 用 粉 矿 和 煤 生 产 优 质 海 绵 铁 的 工艺 ,
工艺原理 :采用转底炉 ,将煤层和铁矿粉交替铺在炉 床上 ,通过煤气烧嘴加热 。这样 的混合物可使温度 很 快上升到1 0 ℃ 以上 。此工艺可 以使用粉矿 ,但煤 层 30 和铁矿粉 的交替铺层必然 导致其 生产率低 的弱点。煤
高炉炼铁发展至今,因其必须使用储量有限的焦炭
为 主 要 燃 料 ,冶 炼
种工艺难 以适应我 国国情。
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等原 因,面 临着 能源 、环境、投资等方面 的困扰 。近 几十年来世界各 国的冶金 工作 者们 一直致力于研究和 改进各种非高炉炼铁技术 。
E 交流园 地
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非高炉炼铁

非高炉炼铁

非高炉炼铁“本土化”加速【编者的话】钢铁冶炼短流程生产是推进钢铁产品升级换代的发展趋势之一,其主要金属料包括废钢、直接还原铁和生铁或炼钢用热装铁水等。

非高炉炼铁工艺是短流程生产的核心,它符合资源节约型要求,同时又可生产高品质的特优钢材。

当前,世界上一些国家的大型钢铁企业积极采用先进的非高炉炼铁工艺,从宝钢浦东钢铁公司罗泾厂的COREX到今年5月投产的浦项150万吨/年产能的FINEX工业生产厂,都受到钢铁界的密切关注;从技术角度分析、从新闻观点审视,我们也对其进行了报道。

那么,在非高炉炼铁的几种主要工艺中,到底哪些更适合中国钢铁企业应用呢?本期我们针对这一问题刊发了业内有关人士的文章,进行分析探讨,旨在让非高炉炼铁这一节能、高效、环保的技术在中国“生根开花”,为中国钢铁产业的不断优化打下坚实的技术基础。

随着世界钢铁工业的快速发展,原材料成本的不断提高、焦炭的紧缺和铁矿石价格的不断攀升成为人们关注的问题。

面对日益激烈的国际竞争和紧迫的环保要求,国内有远见的钢铁企业结合自身实际情况寻求发展节能环保、低成本的非高炉炼铁技术,并已经走在了国际同行的前列。

短流程造就节能环保和资源优势非高炉炼铁包含直接还原和熔融还原。

直接还原是指在低于熔化温度之下还原成海绵铁的炼铁生产过程,其产品叫直接还原铁也称海绵铁(DRI)。

此类工艺有很多,国内适合选用的主要有HYL-ZR工艺(希尔自重整法)等。

熔融还原是指一切不用高炉冶炼液态生铁的方法,国内适宜选用的有COREX、FINEX、HIsmelt等工艺。

HYL-ZR工艺是在原HYL工艺系列基础上发展起来的一种新型气基自重整直接还原工艺,可以利用焦炉煤气、高炉煤气、氧气顶吹转炉煤气或者煤制气来还原铁矿石(球团或球团/块矿的混合物)以生产海绵铁(具体流程见图1)。

在目前市场上可利用的主要直接还原技术中,HYL-ZR技术可在其工艺和设备无任何改动的情况下使用焦炉煤气,通过在自身还原段中生成还原气体而实现最佳的还原效率。

钢铁行业绿色钢铁生产技术应用

钢铁行业绿色钢铁生产技术应用

钢铁行业绿色钢铁生产技术应用近年来,环境污染和资源浪费成为全球关注的焦点,传统的钢铁生产方式所带来的巨大环境压力也成为人们关注的问题。

为了推动钢铁行业向绿色可持续的方向发展,绿色钢铁生产技术应运而生。

本文将介绍钢铁行业绿色钢铁生产技术的应用与发展。

一、绿色钢铁生产技术的发展背景随着国家环保政策的不断加强和人们环保意识的提高,以及对资源的更加有效利用的追求,钢铁行业迫切需要一种绿色、清洁的生产技术来替代传统高耗能、高污染的生产方式。

绿色钢铁生产技术的发展,有助于降低能源消耗、减少污染物排放、提高钢铁生产效率,从而实现钢铁行业的可持续发展。

二、绿色钢铁生产技术的主要应用领域1. 炼铁过程中的技术创新在炼铁过程中,采用高效、低能耗的直接还原工艺,通过替代传统高炉炼铁技术,可以降低炼铁过程的能耗和二氧化碳排放量。

同时,采用先进的热能回收技术,将炉煤气中的热能回收利用,减少能源的浪费。

2. 炼钢过程中的环保技术应用在炼钢过程中,采用高温熔融法代替传统的高炉炼钢方法,不仅提高了炼钢的效率和产能,还能减少大气污染物排放。

此外,采用先进的钢渣处理技术,能够有效回收和利用钢渣中的有用成分,减少废弃物的产生,实现资源的循环利用。

3. 节能减排技术在钢铁生产中的应用通过采用高效节能设备、改进生产工艺、加强能源管理和再生能源利用等措施,可以在钢铁生产过程中实现大幅度的节能减排。

比如,使用高效的炉窑设备,优化燃烧方式,减少能源消耗;利用余热锅炉,将废热转化为能源。

三、绿色钢铁生产技术的发展前景随着环境保护意识的提高和技术的不断创新,绿色钢铁生产技术将在未来得到更广泛的应用。

一方面,政府对于环保产业的扶持政策将进一步加大,为绿色钢铁生产技术的推广提供了政策支持和市场保障。

另一方面,钢铁企业也意识到绿色生产方式对于企业的可持续发展的重要性,将积极引入绿色钢铁生产技术,提高企业的环保形象和竞争力。

结语:绿色钢铁生产技术的应用与发展将是钢铁行业未来的方向。

《炼铁工艺》复习题及答案

《炼铁工艺》复习题及答案

1-1高炉炼铁工艺由哪几部分组成?答案(1):在高炉炼铁生产在中,高炉是工艺流程的主体,从其上部装入的铁矿石燃料和溶剂向下运动,下部鼓入空气燃烧燃料,产生大量的还原性气体向上运动。

炉料经过加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫等一系列物理化学过程,最后生成液态炉渣和生铁。

组成除高炉本体外,还有原料系统、上料系统、装料系统、送风系统、冷却系统、、回收煤气与除尘系统、喷吹系统等辅助系统。

1-2高炉炼铁有哪些技术经济指标?答案:有效容积利用率、焦比、冶炼强度、焦炭负荷、生铁合格率、休风率、生铁成本、炉龄。

答案:各个系统相互配合,互相制约大规模、高温、连续性、多工种1-4高炉送风系统的主要作用是什么?答:保证连续可靠地供给高炉冶炼所需数量和足够温度的热风。

1-5高炉生产有哪些产品和副产品,各有何用途?答案:高炉冶炼主要产品是生铁,炉渣和高炉煤气是副产品。

(1)生铁。

按其成分和用途可分为三类:炼钢铁,铸造铁,铁合金。

(2)炉渣。

炉渣是高炉生产的副产品,在工业上用途很广泛。

按其处理方法分为:1)水渣:水渣是良好的水泥原料和建筑材料。

2)渣棉:作绝热材料,用于建筑业和生产中。

3)干渣块:代替天然矿石做建筑材料或铺路用。

(3)高炉煤气。

高炉煤气可作燃料用。

除高炉热风炉消耗一部分外,其余可供动力、烧结、炼钢、炼焦、轧钢均热炉等使用。

1-6影响高炉寿命因素,如何长寿?答:从工作区域看,有两个限制性环节:一是炉缸底的寿命;二是炉腹炉腰及炉身下部寿命。

实现长寿,需具备:(1)高炉内型合理;(2)耐火材料质量优质;(3)先进的冷却系统和冷却设备;(4)完善的自动化检测与控制手段;(5)高水平检测维护手段。

2-1高炉常用的铁矿石有哪几种,各有什么特点?答:高炉炼铁使用的铁矿石分为赤铁矿(红矿)Fe2O3、磁铁矿(黑矿)Fe3O4、褐铁矿Fe2O3•nH2O和菱铁矿FeCO3。

赤铁矿又称红铁矿,其颜色为赤褐色到暗红色,硫、磷含量低,其在常温下无磁性,但在一定温度下,当α—Fe2O3转变为γ—Fe2O3时便具有磁性。

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源结构的问题。我国是世界煤炭储量最 大的国家之一 , 是世界煤炭生产第一大
国,但主焦煤的供应不能满足钢铁生产发展的需要 , 我 国一些企业不得不进 口 主焦煤满足生产的需要。
2 、 以传统 B F. ~一B O F钢铁 生产流程 为主 的钢铁工业生产对环境 的污 染及不 良影 响在 国民经 济各行业中仅次于动力工业,是我 国控制环境污染,
R E x熔融还原工艺的主 要 出发点也是环境 问题。
该法 的设备 由预还原竖炉 、 熔融气化炉和煤气除尘调温系统组成 。 预还原竖炉 与米德 莱克斯法直接 还原竖炉类似 : 熔融气化炉 与高炉 的炉缸 和炉腹类似 。熔 融气化炉所用 的煤和 熔剂 由封 闭料 斗送入加压料仓 再用 螺旋给料机 加入熔融
竖炉直接还 原方法虽多 ,但工艺过程和原理基本相 同。 熔融还 原炼铁工艺 熔融还原方法很多, 但投 入工业生产 的仅 有 C O R E X法。
害气体的重要污染源之一,是向大气排放粉尘及悬 浮微尘的主要工业部门之一。
因此,冶金工业被列为重污染行业之一,随着环境保护的要求日益提 高,钢铁工 业发展的环境压力越来越大 , 钢铁工业的发展需要新的工艺方法。 首钢被迫花费巨 资迁 出北京教训为钢铁工业的发展提 出了警示。宝钢在上钢三厂搬迁 中采用 C O
4 、为改善钢铁产品结构,提高钢铁产品的质量和品质迫切需要在下 降过程 中被熔化还原为铁水。 矿石中脉石和熔
剂形成 炉渣 炉内生成 的渣铁存放在炉缸 内定期从炉缸渣 、铁 口放 出。 三、我国发展非 高炉炼铁技术 的设想
5 、电炉炼钢是 目 前能耗最低,对环境负面影响最小的工艺方法,电炉炼钢迫 切需要稀释废钢中的不可控元素或有害元素的高品质、高纯净的铁源材料。
气化炉 。 铁矿 石 ( 或氧化球团) 由还原竖炉顶部 的双钟式装料器加入炉 内, 受到 煤气加热及还原 从还原竖炉排 出的预还原矿石金属化率平均为 9 5 % 。它 由螺
3 、降低 能源消耗,进而减少 C 0 2及气相污染物 的排放量是钢铁工业可 持续发展 的重要方 向,为此,需要寻求新的工艺技术。
部分热量和还原剂 。 沿窑身长度方 向装有若干支供风管,向窑 中供风燃烧煤释

非高炉炼铁技术 日益备受关 注的原 因
1 、焦煤 资源 的世晃性 的短缺,供 应紧张,价格不断上升己成为影响钢铁
工业发展的重要因素,钢铁工业发展急切需要摆脱对焦煤 的依赖 , 改变钢铁生 产能源结构 。 长期以来, 错误的资源观和发展观 使人 们在发展钢铁工业的时候忽略 了能
或全部) 从窑尾加料端连续加入 ,并加入脱硫剂控制产 品含硫 。随窑体转动固

非高炉炼铁技 术 ( 或称 非焦炼铁技术) 是 当今 钢铁 冶金发展 的前 沿技术之


因此,随着焦煤资源 日益减少,非高炉炼铁成 为了日益关注 的冶炼技术 。

体物料不断地翻滚 , 在窑头排料端设置还原煤喷入装置 , 提供工艺过程所需 的
放 的挥发分 、还原反应产生的 c 0和煤中的碳 ,用以补充工艺所需大部分热量 和调节窑 内温度分布 。物料移动过程中 ,被逆 向高温气流加热进行物料干燥、
预热 、碳酸盐分解、铁氧化物还原 以及熔碳 、渗碳反应 ,铁矿石在保持外形不 变 的软化温度 以下转变成直接还原铁。回转窑直接还原方法繁多,各有特色, 原料产 品也各有差异 ,但基本工艺过程和原理相同。 2 、气基直接还原 主要是竖炉直接还原法 。竖炉主要 由 4部分组成: ( 1 ) 重整器 。器 内装有 若干支重整管 ,管 内装有催化剂,把天然气转化成 C 0 + H 2高温还原气 。( 2 ) 还
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旦笙 塑 )
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学 术 争 鸣

非高炉炼铁技术及其在我国的发展前景
王艳萍 河 北 钢 铁 集 团邯 钢 炼 铁 厂
壤 蘸
术。
非 高 炉 炼 铁 技 术 ( 或 称 非 焦 炼 铁 技 术 ) 是 当 今 钢 铁 冶 金 发 展 的 前 沿 技 术 之 一 。 因 此 , 随 着 焦 煤 资 源 日 益 减 少 , 非 高 炉 炼 铁 成 为 了 曰 益 关 注 的 冶 炼 技 非 高 炉 炼 铁
6 、资源综合利用对新冶金工艺 的需要 。
二 、非高炉炼铁技术的工艺方法
非高炉炼铁技术是钢铁工业的前沿技术 , 是我国钢铁工业发展的重要方 向 之一。发展 非高炉炼铁技术是我 国钢铁工业实现循环经济 ,实现可持续发展 , 调整钢铁 工业 结构及钢铁产 品结构 , 保护环境 的重要方 向。 我 国非高炉炼铁技
术的发展应是直 接还原 、 熔融还原并重 。 直接还原应 以建设有一定规模 的骨干
非 高卢炼铁是指 以铁矿石 为原料并使用 高炉以外 的冶炼 技术生产铁产 品 的方法 。在当今焦煤资源缺乏 ,非焦煤 资源 丰富的情况下 ,非高炉炼 铁以非焦 煤为能源 ,不但环保 ,而且省去了烧结、球团等工序 ,缩短了流程 。因此 非高 炉炼铁一直被认为是一种环保节能、投资小、生产成本低的生产 工艺。 非高 炉炼铁按工艺特征 、产品类型及用 途可分为直接还 原和熔融还 原两 种 。直接还原炼铁工 艺可分为煤基 直接还原和 气基直 接还 原两类 : 此外还有流
原竖炉 。自上而下分为 5 个带,即预热带 、上还原带、下还原带、过渡带 、冷
却带。铁矿 石加入炉内经干燥 、预热、还原成直接还原铁经冷却达到较低的温
度。( 3 ) 炉顶气和冷却气净化装置 。炉顶气和 冷却气通 过洗涤器和压缩机 ,其 中1 / 3 供重整气做燃烧气 , 2 / 3 在进 入重整器前加 入 c H 4 进入重整器进 行重整 。 ( 4 ) 直接还原铁处理装置 出炉 的直接还原铁经热 压机和 打碎机压成热压块 。
减少温室气体 C 0 2 排放量的最主要行业部 门。 我国冶金工业所产生的温室气体C 0 2量 占国民 经济产生温室气体C 0 2总量 超过 1 0 %。 是气体硫化物 ( S 0 2 、S 0 3 、C O S 等) 氮氧化物 ( NO x )等有
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