直接还原铁生产技术及现状

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直接还原铁技术现状

直接还原铁技术现状

冶金管理2006年第8期直接还原铁是铁矿在固态条件下直接还原为铁,可以用来作为冶炼优质钢、特殊钢的纯净原料,也可作为铸造、铁合金、粉末冶金等工艺的含铁原料。

这种工艺不用焦炭炼铁,原料也是使用冷压球团不用烧结矿,所以是一种优质、低耗、低污染的炼铁新工艺,也是全世界钢铁冶金的前沿技术之一。

直接还原炼铁工艺有气基法和煤基法两种,按主体设备可分为竖炉法、回转窑法、转底炉法、反应罐法、罐式炉法和流化床法等。

目前,世界上90%以上的直接还原铁是用气基法生产出来的。

但是天然气资源有限、价高,使生产量增长不快。

用煤作还原剂在技术上也已过关,可以用块矿、球团矿或粉矿作铁原料(如竖炉、流化床、转底炉和回转窑等)。

但是,因为要求原燃料条件高(矿石含铁品位要大于66%,含SiO2+Al2O3杂质要小于3%,煤中灰分要低等),规模小,设备寿命低,生产成本高和某些技术问题等原因,致使直接还原铁生产在全世界没有得到迅速发展。

因此,高炉炼铁生产工艺在较长时间内仍将占有主导地位。

一、直接还原铁的质量要求直接还原铁是电炉冶炼优质钢种的好原料,所以要求的质量高(包括化学成分和物理性能),且希望其产品质量均匀、稳定。

1.化学成分。

直接还原铁的含铁量应>90%,金属化率要>90%。

含SiO2每升高1%,要多加2%的石灰,渣量增加30kg/t,电炉多耗电18.5kWh。

所以,要求直接还原铁所用原料含铁品位要高:赤铁矿应>66.5%,磁铁矿>67.5%,脉石(SiO2+Al2O3)量<3%~5%。

直接还原铁的金属化率每提高1%,可以节约能耗8~10度电/t。

直接还原铁含C<0.3%,P<0.03%,S<0.03%,Pb、Sn、As、Sb、Bi等有害元素是微量。

2.物理性能。

回转窑、竖炉、旋转床等工艺生产的直接还原铁是以球团矿为原料,要求粒度在5~30mm。

隧道窑工艺生产的还原铁大多数是瓦片状或棒状,长度为250~380mm,堆密度在1.7~2.0t/m3。

2024年直接还原铁市场需求分析

2024年直接还原铁市场需求分析

2024年直接还原铁市场需求分析引言直接还原铁是一种重要的铁合金材料,广泛应用于钢铁冶炼和其他相关工业领域。

对直接还原铁市场需求进行分析,有助于了解市场趋势和预测未来发展方向。

本文将对直接还原铁市场需求进行详细分析。

1. 直接还原铁市场概述1.1 市场定义直接还原铁是一种通过化学反应将铁矿石还原为含有高铁含量的铁合金。

它可以直接作为原材料用于钢铁冶炼,具有高效、节能、环保等特点。

1.2 市场规模直接还原铁市场规模受到国内外钢铁产量和消费需求的影响。

近年来,随着全球钢铁行业的发展,直接还原铁市场呈现出稳步增长的趋势。

2. 直接还原铁市场需求因素分析2.1 钢铁产量增长推动市场需求钢铁产量是直接还原铁市场需求的主要驱动因素。

随着国内外工业化进程的加速推进,全球钢铁产量持续增长,导致对直接还原铁的需求也在不断上升。

2.2 环保政策推动市场需求直接还原铁具有高效、低排放等环保特性,符合国家和地区环保政策的要求。

环保政策的推动使得直接还原铁的需求增加,特别是在环保压力较大的地区。

2.3 价格因素影响市场需求直接还原铁的价格与供需关系密切相关。

需求增加或供应减少都可能导致价格上涨,从而影响市场需求。

同时,市场需求的变化也会对价格产生反馈作用。

2.4 新技术应用改变市场需求随着科技的进步和创新,新的直接还原铁生产技术不断涌现,改变了市场需求。

新技术的应用可以提高生产效率、降低成本,推动市场需求增加。

3. 直接还原铁市场需求预测3.1 国内市场需求预测随着中国钢铁产量的增长,国内直接还原铁市场需求有望继续增加。

同时,环保政策的加强也将推动直接还原铁市场需求的增长。

3.2 国际市场需求预测全球钢铁需求持续增长,加上环保政策的影响,国际直接还原铁市场需求有望呈现出增长态势。

中国等发展中国家的钢铁产量增加将成为国际市场需求增长的关键因素。

结论直接还原铁市场需求受到钢铁产量、环保政策、价格因素和新技术应用等因素的影响。

直接还原炼铁工艺现状及攀枝花钒钛磁铁矿处理工艺选择

直接还原炼铁工艺现状及攀枝花钒钛磁铁矿处理工艺选择

但价格 较高 。用 煤炭气 化制造 还原气 , 是正
第3 5卷
第 4期
攀 枝 花科技 与信 息
( 第 13期 ) 总 0
在 研 究 的课 题 。
排料 , 因此不 怕炉 料粘结 , 操作 温度 较高 , 虽 系 间断作 业 , 产率并 不 低。缺点 是煤 气 利 生
用 差 , 耗 达 ( 34X16千 卡/ )产 品 质 热 达 . 0 吨 , 量 不 均 匀 。 H l海 绵 铁 含 碳 高 ( . % ~ y 12
原炼 铁 主 要 基 于 对 焦 煤 供 应 不 足 的 担 忧 、 富
球团。直接 还原 铁 的特点 是碳 和硅含 量低 ,
有天然气利用 的考虑 、 富裕 电力 电炉炼 钢 和 成分类似钢 , 际上也代替 废钢使 用 于炼 钢 实 特殊元素提取需 要 的满足 , 直接 还原炼 铁工 过程 , 通常把炼 制 海绵铁 的工艺称 作直 接还 艺经过不 同规模 、 同矿 种试验研究 和新 技 原炼铁流程。 目前达到工业生产水平或仍 在 不 术应用改进 , 从炼铁 到炼 钢工艺设备 和 与现 继续试验 的直 接还原 方法 约有二 十余 种 , 主 有轧制设备 的对接 总体是 可行 的, 同时存 要分 为两 类 … : 但
经过预热 、 还原及 冷 却 三个 阶段 。还 原所 得
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P ANZ HUA HI
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2024年直接还原铁粉市场前景分析

2024年直接还原铁粉市场前景分析

2024年直接还原铁粉市场前景分析介绍实施粉末冶金技术的直接还原铁粉是一种高品质的金属粉末,广泛应用于制造业中。

本文将对直接还原铁粉市场的前景进行分析,探讨其发展趋势和挑战。

市场前景分析需求驱动直接还原铁粉在汽车、航空航天、建筑和能源等领域具有广泛的应用。

随着全球经济的发展和人们对高品质制造品的需求增加,直接还原铁粉的市场需求不断增长。

特别是在节能环保和可持续发展的要求下,直接还原铁粉被视为一种理想的替代品。

创新技术近年来,直接还原铁粉行业持续推动技术创新。

新型直接还原过程和设备的引入,有效提高了生产效率和产品质量。

同时,新工艺的应用还减少了排放和能源消耗,降低了生产成本。

这些创新技术的应用为直接还原铁粉市场带来了更大的发展空间。

区域市场的增长亚太地区、欧洲和北美地区是直接还原铁粉市场的主要消费地。

随着这些地区工业化进程的加速,对直接还原铁粉的需求不断上升。

另外,新兴市场中的快速工业发展也推动了直接还原铁粉市场的增长。

预计未来几年,这些地区的市场需求将进一步扩大。

竞争和挑战直接还原铁粉市场面临激烈的竞争。

全球范围内存在许多大型和中小规模的生产企业。

与此同时,原材料价格的波动和环保要求的加强也给行业带来了挑战。

为了保持竞争力,企业需要不断优化生产工艺,提高产品质量,并关注环保可持续性。

总结直接还原铁粉市场具有广阔的发展前景。

随着全球经济的增长和工业化进程的加速,对高品质金属粉末的需求不断增加。

同时,创新技术的引入和区域市场的增长将进一步推动市场的发展。

然而,竞争激烈和环保要求的加强也是行业面临的挑战。

未来,企业需要持续改进技术和产品质量,以适应市场的变化。

直接还原铁生产工艺及发展方向

直接还原铁生产工艺及发展方向

直接还原铁生产工艺及发展方向铁生产工艺的发展可以追溯到公元前2000年左右的古代。

在古代,人们首先发现了在高温条件下加热矿石可以从中提取金属。

这一过程被称为矿石冶炼,其中铜、铁和其他金属被广泛使用。

最早期的铁器使用原始的冶炼工艺,如陶瓷炉和炭火加热。

在这个时期,人们从矿石中提取铁质,并通过锻造和淬火方法制作器物。

然而,到了公元前8世纪左右,人们开始使用更高级的铁冶炼工艺。

最著名的是“低凤炉”、“高凤炉”和“方式炉”。

这些工艺的进步使得铁的生产成本大大降低,而且使得铁制品在农业、建筑和武器制造方面得到了广泛应用。

随着时间的推移,人们在铁生产工艺方面取得了更多的进步。

在18世纪,工业革命的到来带来了新的技术和设备,如高炉、转炉和开平法。

这些新技术大大提高了铁的生产效率,推动了工业化进程。

到了20世纪,铁生产工艺又迎来了一次革命。

高炉和转炉被更先进的炼铁技术所取代,如电炉和氧气顶吹转炉。

这些新技术不仅提高了生产效率,而且减少了对燃料和资源的需求。

此外,新的炼铁技术还使得对矿石种类的选择更加灵活,使得更多类型的矿石可以用于铁的生产。

在铁生产工艺的发展方向上,环保和可持续发展成为了主要的关注点。

随着环境污染和资源短缺的日益严重,铁生产已经朝着更环保和经济可行的方向发展。

一种主要的发展趋势是采用更加清洁的能源和生产方法。

例如,利用可再生能源和低碳技术来为铁生产提供能源。

此外,研究人员还在努力开发新的生产方法,如电解和高温合成气体反应,以减少对燃料的依赖和减少二氧化碳排放。

此外,优化生产效率也是一个重要的发展方向。

通过改进工艺流程、优化能源利用和降低废物产生,可以进一步提高生产效率并减少资源消耗。

金属回收和再利用也是铁生产工艺的另一个发展方向。

回收和再利用废旧金属可以减少对原始矿石的需求,降低对环境的影响。

综上所述,铁生产工艺经历了漫长的发展历程,并不断向更加环保、经济可行和高效率方向发展。

随着技术的不断更新和创新,铁生产工艺有望进一步完善,为社会的可持续发展做出更大的贡献。

直接还原的现状与发展

直接还原的现状与发展

直接还原的现状与发展1概述通常钢铁企业的炼铁系统由焦化、烧结、高炉工序组成,投资大、流程长、能耗高是其通病。

特别是要用焦炭,全世界炼焦煤仅占煤总储量的10%左右,随累年高消耗已告匮缺。

据联合国环保组织调查,传统的钢铁工业是严重的污染源,所排放的有害气体(CO2、CO、NO x、SO2)造成了使全球转暖、海洋扩大的温室效应。

进入21世纪,国际上更严格的排放标准将出台,焦化的污染势必威胁高炉的生存!近年来人们致力于开发用烟煤或天然气作还原剂,不用焦炭和庞大的高炉,将铁矿石在固态还原成海绵铁(Sponge Iron),这种炼铁方法称为直接还原,所得产品称为直接还原铁DRI(Direct Reduction Iron)。

2直接还原发展概况直接还原工业化试验起始于20世纪50年代,出现了不少工艺和方法,但成功的极少,处于徘徊状态,到60年代后天然气大量开采,1968年美国法成功,直接还原才得到迅速发展。

1970年全球的产量只有80万t,到1999年,全球产量达到了3860万t,30年增长近50倍(如图1所示),这在冶金史上实属罕见。

直接还原生产海绵铁发展的客观原因有:(1)世界多数国家严重缺乏焦煤,其中不少国家有优质丰富的铁矿以及天然气和烟煤资源,它们因地制宜地借助本国资源发展直接还原工厂,如委内瑞拉、印度尼西亚、墨西哥等国有丰富天然气及优质铁矿,主要发展气基竖炉,以1995年统计为准产量达2829万tp/a,占直接还原铁总产量的92%。

而南非印度新西兰有丰富的烟煤及优质铁矿石,直接还原以煤基回转窑法为主,虽然产量仅为246万tp/a,但从近年发展趋势看,大规模的煤基回转窑法生产的直接还原厂正在纷纷建立,印度Goldstar公司建立了生产能力为22万tp/a的直接还原厂,采用Corex法:南非Iscor公司建立了生产能力为723万tp/a的直接还原厂,采用SLPRN 法;新西兰厂建立了生产能力为90万tp/a的直接还原厂,采用SLPRN法。

中国隧道窑生产直接还原铁现状及其发展

中国隧道窑生产直接还原铁现状及其发展

中国隧道窑生产直接还原铁现状及其发展周连海摘要:回顾世界及中国隧道窑直接还原铁的历史,分析了中国隧道窑生产直接还原铁技术优势以及以后的发展方向。

关键词:隧道窑直接还原铁现状发展方向1前言直接还原铁(英文DRI)俗称海绵铁,是将铁矿用CO或H2直接还原成固态产品。

有气孔,密度不高。

直接还原铁是废钢的替代品,炼钢中配加直接还原铁是控制有害元素的主要手段,同时也是提高钢材质量,增加钢材品种,是粉末冶金的重要原料。

鉴于直接还原铁的重要性,就世界直接还原铁(海绵铁)的生产来说,发展速度很快,。

1980年,世界直接还原铁(海绵铁)产量仅728万吨,1998年增加到3709万吨,还原铁平均年增长10.42%,2001年产量4051万吨,2002年产4300万吨,2003年达4950万吨,2004年达到5460万吨,2005年达到6000万吨,2006年达到6500万吨,2007年达到7000万吨。

2008年上半年万吨。

其中,印度为1500万吨,增长率为16.6%,委内瑞拉为869万吨,增长率为11%,伊朗为687万吨,增长率6.8%,按照生产工艺划分,米德兰法占主要地位,约占总量的62%,希尔工艺约占总量的20%,其他工艺约占18%。

按主体设备可分为竖炉法、回转窑法、转底炉法、反应罐法、罐式炉法和流化床法等。

目前,世界上90%以上的直接还原铁是用气基法生产出来的。

但是天然气资源有限、价高,使生产量增长不快。

用煤作还原剂在技术上也已过关,可以用块矿、球团矿或粉矿作铁原料(如竖炉、流化床、转底炉和回转窑等)。

所以发展迅猛。

我国生产直接还原铁的产量不断增长,从1997年的7万吨,到2002年产量为30万吨,2003年产量为35万吨,2004年产量为40万吨,2005年也仅为43万吨左右,2006年产量为50万吨,2007年产量为60万吨。

我国直接还原铁生产能力为80万吨/年,世界冶金行业把我国的直接还原铁(海绵铁)产量定为零。

直接还原技术现状及其在中国的进展展望

直接还原技术现状及其在中国的进展展望

直接还原技术现状及其在中国的进展展望沈峰满,魏国,高强健,赵庆杰(东北大学钢铁冶金研究所,辽宁沈阳110819)摘要:最近几年来,全世界直接还原铁(DRI/HBI)产量和需求逐年增加,说明直接还原技术是钢铁工业不可缺少的组成部份,有助于炼铁生产摆脱焦煤资源欠缺的羁绊,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,成为要紧的生产工艺;竖炉直接还原铁热装热送技术的进展进一步降低了工序能耗。

回转窑、隧道窑等工艺在特定地域有迅速进展,但很难成为直接还原铁生产的主流。

我国具有进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要紧进展方向。

关键词:直接还原;煤制气—竖炉直接还原;节能减排;资源综合利用直接还原铁技术是现代钢铁工业重要工序之一,其产品—直接还原铁(DRI、HBI)是优质纯净钢生产不可欠缺的原料。

1.直接还原铁技术进展的动力近十年来,全世界直接还原铁(DRI/HBI)产量和需求逐年增加。

要紧缘故包括:(1)以非焦煤为能源。

传统的高炉炼铁以焦炭为要紧能源,世界性焦煤资源欠缺,焦炭价钱上升成为阻碍钢铁工业可持续进展的重要因素。

摆脱焦煤资源欠缺的羁绊,改善钢铁生产的能源结构,是非高炉炼铁技术进展的最重要动力。

(2)环境友好。

传统的高炉炼铁污染严峻,向环境排放污水、CO2、硫化物、氮氧化物量大,难以知足不断增加的环境爱惜的需要。

直接还原铁生产没有炼焦工序,幸免了焦化生产对环境的污染。

高炉铁水的碳接近饱和(含C~4.50%),钢材的含碳量平均0.35%,高炉铁水炼钢仅脱碳环节CO2排放量每吨钢约140~175千克。

煤基直接还原铁含碳仅0.30%,气基直接还原铁含碳通常≯1.50%,用直接还原铁炼钢吨钢仅脱碳环节可减少向大气排放CO2约100~150 千克。

直接还原铁生产环境友好,符合清洁化生产的需要。

(3)废钢——电炉短流程进展的需要。

短流程或紧凑流程(废钢——电炉炼钢流程)是钢铁工业实现清洁化生产的重要方向之一。

直接还原炼铁

直接还原炼铁

炉内压力: 250KPa左右 天然气能耗:
10.2~11t/GJ 炉料在整个炉内停 留时间:10h左右
还原区温度: 850℃左右
金属化率:>92%
H 2 C O 1
C4 H 1/22 O催 化 剂 CO 2H 2
C4 H C2 O 催 化 剂 2CO 2H A2
12
2.2 HYL-III(Energiron)法工艺
A
13
2.2 HYL-III(Energiron)法工艺
C4 H H 2 O 催 化 3剂 2H CO
炉内压力:600KPa 天然气能耗:
10~11.3t/GJ 炉料在整个炉内停留
时间:大于10h 还原区温度:
900~960℃ 金属化率:>91%
H 2 C> O 2
A
14
2.3 HYL-ZR法工艺
直接还原炼铁
A
1
一 直接还原炼铁简介
1 、定义 直接还原炼铁(Direct Reduction Iron)是一种采用
天然气、煤气、非焦煤粉作燃料和还原剂, 使用球团矿、 块矿、粉矿在在软化温度以下直接还原生产固体直接还原 铁( DRI /HBI) 的炼铁工艺技术。
2 、优点 ① 使用非焦煤,取消了炼焦和烧结等高能耗高污染工序 ② DRI/HBI 中P、S和和有色杂质(Cu、Ni、Cr、Mo、Sn等)
➢ HYL-ZR是在原HYL工艺系列上发展起来的一种新型气基自 重整直接还原工艺,HYL-ZR技术可在其工艺和设备无任何改 动情况下使用焦炉煤气、Corex熔融还原炉产生的煤气或者 合成气 ,而其他技术大都需要对其基本配置进行重大改动 。目前开始在我国和印度等地区应用。
➢在竖炉内通过对还原气进行控制而产生合乎要求的还原气 体 ,其还原气体经过不完全燃烧 ,以及在还原反应器内经 过金属铁的催化作用在现场重整而生成 ,从而对铁矿石进 行还原;而传统HYL-Ⅲ 工艺是在添加蒸汽条件下使天然气 在催化重整装置中裂解。

直接还原铁生产技术及现状

直接还原铁生产技术及现状

直接还原铁生产技术及现状铁生产技术的发展历史可以追溯到公元前2000年左右,最初的铁制品是通过在炭火中烧烤铁矿石来获得的。

这种烧烤技术被称为古老的冶金学,也被认为是人类历史上最早的冶金技术之一古代的铁生产技术在公元前1000年左右经历了重大的革新,这是由于铁矿石的高温还原反应被发现。

这种高温反应是通过将铁矿石与木炭或石炭混合,并在高温环境下加热来进行的。

这项技术的发现使得铁成为了当时最重要的金属之一,但其生产量仍然相对较小。

在一些古代文明中,如中国、印度等,铁的制造和使用逐渐扩大,为社会的农业、战争和工艺生产做出了重要贡献。

到了公元前300年左右,铁生产技术再次得到了改进。

在罗马时代,一种称为“减氧法”的技术被发明,这个技术将铁矿石与木炭放入特殊的炉子中,并且通过控制加热和供氧来获取较高纯度的铁。

这项技术极大地提高了铁的生产效率,使得罗马帝国在铁材料的生产和使用方面取得了巨大的进展。

这种技术的使用也标志着对铁生产的进一步工业化,奠定了现代铁产业的基础。

到了中世纪,铁生产技术进一步发展,很大程度上得益于对炼铁炉的改进。

这些改进包括提高炉子的结构、使用更多供氧装置以及改进燃烧气体的预热系统等。

这些改进使得炼铁过程更为高效,并且提高了产量和纯度。

到了18世纪,随着燃烧技术和冶金科学的进展,铁生产技术又迈上了一个新的台阶。

在这个时候,由于煤炭的大量使用,炼铁工艺发生了革命性的变化。

在这种现代炼铁法中,矿石和煤炭被放入高炉中,在高温环境下进行化学反应。

通过这个工艺,大量的铁矿石可以得到还原,得到高质量的生铁。

这种先进的炼铁法被广泛应用于欧洲的工业革命中,推动了工业化的进程。

随着时间的推移,各种现代技术和创新被应用于铁的生产过程中,这些技术包括用电解法提纯铁、高炉法等。

现代大规模铁生产以高炉和电炉为主,这些炉子能够生成高品质的铁,用于制造各种铁制品。

此外,利用再生铁和废钢再生技术也成为现代铁产业的重要组成部分,以提高资源利用效率和减少环境影响。

2024年直接还原铁粉市场发展现状

2024年直接还原铁粉市场发展现状

2024年直接还原铁粉市场发展现状1. 引言近年来,直接还原铁粉市场经历了快速的发展和变化。

直接还原铁粉作为一种重要的金属还原材料,在冶金、电子、化工等领域具有广泛的应用前景。

本文将对直接还原铁粉市场的发展现状进行分析和总结。

2. 直接还原铁粉市场概述直接还原铁粉是通过直接还原法将铁矿石还原为粉末状的铁材料。

相较于传统的冶金工艺,直接还原铁粉具有更高的还原效率和更低的能耗,在节能环保方面具有优势。

因此,直接还原铁粉市场受到了越来越多的关注。

3. 直接还原铁粉的应用领域3.1 冶金领域直接还原铁粉在冶金领域的应用非常广泛。

它可以作为冶金原料,用于制造钢铁产品。

与传统冶金工艺相比,直接还原铁粉能够减少能源消耗、降低生产成本,并且能够生产出高质量的铁产品。

3.2 电子领域在电子领域,直接还原铁粉作为导电材料被广泛使用。

它可以用于制造电池、电容器等电子产品中。

直接还原铁粉具有良好的导电性能和稳定性,能够满足电子产品对导电材料的要求。

3.3 化工领域直接还原铁粉也在化工领域有一定的应用。

它可以作为催化剂用于催化反应,例如氢气生成反应。

直接还原铁粉催化剂具有高效催化能力、催化活性稳定等特点。

4. 直接还原铁粉市场的发展趋势4.1 技术创新直接还原铁粉市场的发展离不开技术创新。

随着科学技术的进步,新的直接还原铁粉生产技术不断涌现。

例如,循环流化床技术、高温煅烧技术等,都为直接还原铁粉的生产带来了新的突破。

4.2 环境保护环境保护意识的提高对直接还原铁粉市场的发展产生了重要影响。

直接还原铁粉生产工艺具有低能耗、低排放的特点,在环保要求不断提高的背景下,直接还原铁粉受到了更多的关注。

4.3 市场需求增长随着经济的发展和工业化进程的加速,对铁产品的需求不断增长。

直接还原铁粉作为铁产品的重要原材料之一,其市场需求也随之增加。

预计未来几年直接还原铁粉市场将保持稳定增长。

5. 直接还原铁粉市场的挑战和机遇5.1 挑战直接还原铁粉市场面临一些挑战。

煤基直接还原铁生产技术的发展

煤基直接还原铁生产技术的发展
目前, 采用 Fastmet 工艺的商业性生产设备已在日本运 转。而 ITmk3 工艺在中试设备的开发已经完成, 已可以建设 商业性生产设备。
一、工艺流程
Fastmelt 工艺是 Fastmet 工艺和炼铁电炉的综合。来自回 转窑的直接还原铁在炼铁电炉中熔化生产铁水。
ITmk3 工艺是在回转窑中生产粒状铁。团块在回转炉中 加热到 1450℃, 在还原和熔化之后, 炉渣在回转窑中分离。铁 水和炉渣被冷却并从回转窑中排出。
0.00 GJ
2.47 GJ
4.10 GJ
燃气
( 0 kg- CO2 ) ( 141 kg- CO2 ) ( 234 kg- CO2 )
1.54 GJ
2.95 GJ
0.00 GJ
电能
( 103 kg- CO2 ) ( 198 kg- CO2 ) ( 0 kg- CO2 )
0.00 GJ
0.07 GJ
表 8 研究 A 研究结果概括
高炉( 50 万吨 / Fastmelt 工艺( 50 ITmk3 工艺( 50
年铁水) 万吨 / 年铁水) 万吨 / 年粒状铁)
消耗
31.47GJ
14.26 GJ
14.09 GJ

( 2936kg- CO2 ) ( 1330kg- CO2) ( 1314kg- CO2)
技术与装备纵横
煤基直接还原铁生产
技术的发展
□袁 文
目前, 世界炼铁生产的主流是高炉工艺, 但该工艺需要 一些原料准备设备, 如焦炉、烧结设备等, 而其会给环境带来 很大影响。气基直接还原铁如 MIDREX 工艺是高炉炼铁工艺 的替代方法之一, 然而, 该工艺受到以经济方式获得天然气 的限制。在这一背景下, 对可以使用更广泛的原料和燃料, 且 对环境更加友好的新炼铁工艺的需求日益增加。为了满足这 种 需 求 , 人 们 开 发 出 3 种 煤 基 直 接 还 原 铁 生 产 工 艺— —— Fastmet 工艺、Fastmelt 工艺和 ITmk3 工艺。采用这些工艺可以 通过粉矿和煤生产出高质量的铁, 如直接还 原 铁 、铁 水 和 粒 状铁。而且, 这 3 种工艺在能耗和环保方面可以与高炉竞争。

直接还原行业技术及其在钢铁生产中的应用

直接还原行业技术及其在钢铁生产中的应用

直接还原行业技术及其在钢铁生产中的应用随着现代工业的不断发展,科技的进步大大改善了钢铁生产行业。

从冶炼炉的自动化到生产过程的控制和监测,技术在钢铁行业中扮演着重要的角色。

本文将深入研究行业技术以及其在钢铁生产中的应用,以期直接还原行业技术,读者能够更全面地了解这些技术,并在实际生产中获得更多的收益。

一、行业技术1. 智能制造技术智能制造技术是“工业 4.0”中的重要一环,它通过数字化控制、智能化运营,提高了生产效率、产品质量和安全性。

智能制造技术是通过先进的传感器、人工智能、大数据等技术实现的。

2. 人工智能技术人工智能技术是通过计算机模拟人类智能理解和处理信息的领域。

在钢铁生产过程中,人工智能技术可用于极度复杂和高精度的工艺过程。

例如,利用深度学习和模型预测技术,可以分析生产数据,发现生产中的潜在问题并实时调整生产过程,从而提高了生产效率和质量水平。

3. 物联网技术物联网技术是一种无线通信网络,能够将所有设备相互连接,使其成为一个互联网中的物理系统。

物联网技术在钢铁行业中应用广泛,例如实时监控生产过程,控制生产温度、时间、速度等参数、获取供应商的信息、优化设备维护等。

4. 先进的计算机模拟技术计算机模拟技术是使用计算机软件模拟真实系统的技术。

通过这种技术,钢铁生产商可以模拟各种不同的工艺,以精确预测可能出现的问题,进行预测和控制,改善钢铁生产过程的效率并降低生产成本。

二、行业技术在钢铁生产中的应用1. 智能化制造过程的自动化控制智能化制造过程扮演着钢铁行业中的重要角色。

通过自动控制机器和工厂设备等,投资者可以保持生产和操作的高效性,并实现大规模生产和质量控制的保证。

优化的自动化系统可以监测和控制温度、硫含量、生产时间、质量检测等各种因素,从而尽可能快地完成生产任务。

2. 实时数据监测钢铁生产过程中的实时数据监测使用物联网技术和高级传感器技术。

一些传感器可以安装在钢铁生产中相应的设备上,从而收集重要参数的数据,以此可以实时监测生产设备,识别潜在问题,并在出现问题时快速进行修复。

直接还原铁生产技术及现状

直接还原铁生产技术及现状

直接还原铁生产技术及现状【我来说两句】2010-8-4 9:59:55 中国选矿技术网浏览80 次收藏【摘要】:直接还原铁(DRI/HBI)是电炉冶炼纯净钢最佳的残留元素的稀释剂。

直接还原是钢铁工业技术发展的重要方向,气基竖炉和煤基回转窑是成熟的直接还原工业化生产技术。

中国直接还铁的生产仍处于起步时期,2008年产量约60万t,占世界总产量不足1.0%。

直接还原铁在中国有广阔的发展前景,以国内铁矿资源为原料的氧化球团-煤制气-竖炉是中国发展直接还原铁的主要方向。

一、直接还原铁生产技术及现状直接还原是铁氧化物在不熔化、不造渣,在固态下还原为金属铁的工艺。

直接还原产品统称为直接还原铁(Direct Reduction Iron,缩写为DRI),由于DRI的结构呈海绵状,也称为“海绵铁”,为了提高产品的抗氧化能力和体积密度,DRI热态下挤压成型产品称为热压块(HBI),DRI冷态下挤压成型产品称为DRI压块。

直接还原是已实现大规模工业化生产技术,已实现工业化生产的直接还原法有数10种。

2008年世界直接还原铁(DRI/HBI)的产量约6845万t,约为世界生铁产量9.30亿t的7.23%。

直接还原铁由于产品纯净、质量稳定、冶金特性优良,成为生产优质钢、纯净钢不可缺少的原料,是世界钢铁市场最紧俏的商品之一,直接还原是世界钢铁生产的一个不可缺少的组成部分。

世界直接还原的现状可归纳为以下几个方面。

(一)产量持续增加,气基竖炉占主导地位DRI的产量持续迅速增加,见表1。

气基竖炉Midrex法及HYL法是生产规模最大的工艺方法,回转窑是煤基直接还原主要方法。

气基工艺的产量约占世界总产量的75%。

煤基直接还原约占25%。

直接还原铁各工艺产量的分布见表2。

俄罗斯、印度、中东等地近年来都有大型气基竖炉直接还原生产厂的建设计划。

拉美、北非及亚洲天然气丰富地区是直接还原铁主要产地。

印度是世界直接还原铁产能和产量最大的国家,2008年产量达到2120万t。

我国直接还原铁工艺的发展现状及趋势实践探究

我国直接还原铁工艺的发展现状及趋势实践探究

9I ndustry development行业发展我国直接还原铁工艺的发展现状及趋势实践探究汪翔宇,刘荣幸,肖香普(唐山奥特斯科技有限公司,河北 唐山 063020)摘 要:对我国直接还原铁工艺的发展历史与发展现状进行深入探讨,可以掌握直接还原铁工艺在发展中存在的问题。

与此同时,需要从直接还原铁工艺与我国冶炼技术出发,对直接还原铁工艺的发展趋势进行探索。

关键词:直接还原铁工艺;发展现状;发展趋势中图分类号:TF55 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2021)16-0009-2收稿日期:2021-08作者简介:汪翔宇,男,生于1983年,汉族,湖北人,本科,中级工程师,研究方向:冶金还原铁。

现阶段,在现代化钢铁行业发展过程中,直接还原铁生产工艺的应用越来越普遍。

直接还原铁生产工艺在比熔化温度更低的情况下,能够将铁矿石还原为海绵铁。

与传统高炉炼铁相比,能够节省焦炉以及烧结等流程,整体炼铁流程比较短,产生的污染也相对较小。

并且在炼铁过程中的能源消耗量比较低,能够解决在传统炼铁过程中受炼焦煤短缺影响的问题。

再加上海绵铁内的硫、磷、硅等有害杂质的含量相对较低,可以提升电炉冶炼钢产品的整体质量。

因此,对直接还原铁工艺进行深入研究,对促进我国钢铁行业节能减排工作的有序开展,调整钢铁产品结构,提高钢铁产品的整体质量有积极意义。

1 我国直接还原铁工艺发展现状我国的煤炭资源储量比较丰富,尤其是焦煤储量丰富。

因此,在我国传统钢铁冶炼过程中,使用的炼铁工艺主要是以高炉炼铁技术为主。

这一技术的稳定性比较强,并且经过长时间应用,该技术比较成熟和稳定。

但是随着钢铁行业的不断发展,这一技术逐渐不能满足钢铁冶炼的实际需求,特别是对优质钢种的生产需求。

在一定程度上影响了我国钢铁行业的长远持续发展。

此外,我国优质铁矿石的储量较低,对国外矿石依赖性较强。

在2013年我国的铁矿石进口为8.19亿吨,对进口矿石的依赖度超过50%,在很大程度上制约了我国钢铁企业的长远发展。

直接还原铁生产工艺及发展方向

直接还原铁生产工艺及发展方向

直接还原铁(海绵铁)生产工艺及发展方向习惯上,我们把铁矿石在高炉中先还原冶炼成含碳高的生铁,而后在炼钢炉内氧化,降低含碳量并精炼成钢,这项传统工艺,称作间接炼钢方法;在低于矿石熔化温度下,通过固态还原,把铁矿石炼制成铁的工艺,称作直接炼铁(钢)法或者直接还原法,用这种方法生产出的铁也就称作直接还原铁(即DRI)。

由于这种铁保留了失氧时形成的大量微气孔,在显微镜下观察形似海绵,所以直接还原铁也称之为海绵铁。

一、直接还原铁(海绵铁)的用途直接还原铁是精铁粉在炉内经低温还原形式的低碳多孔状物质,其化学成分稳定,杂质含量少(碳、硅含量低),主要用作电炉炼钢的原料,也可作为转炉炼钢的冷却剂,如果经二次还原还可供粉末冶金用。

一次还原铁粉(海绵铁)的主要用途有:①作为粉末冶金制品的原料,耗用量约占铁粉总耗用量的60~80%;②作为电焊条的原料,在药皮中加入10~70%铁粉可改进焊条的焊接工艺并显著提高熔敷效率;③作为火焰切割的喷射剂,在切割钢制品时,向氧-乙炔焰中喷射铁粉,可改善切割性能,扩大切割钢种的范围,提高可切割厚度;④还可作为有机化学合成中的还原剂、复印机油墨载体等。

近年来由于钢铁产品朝小型轻量化、功能高级化、复合化方向发展,故钢材中非金属材料和有色金属使用比例增加,致使废钢质量不断下降。

废钢作为电炉钢原料,由于其来源不同,化学成分波动很大,而且很难掌握、控制,这给电炉炼钢作业带来了极大的困难。

如果用一定比例的直接还原铁(30~50%)作为稀释剂与废钢搭配不仅可增加钢材的均匀性,还可以改善和提高钢的物理性质,从而达到生产优质钢的目的。

因此,直接还原铁(海绵铁)不仅仅是优质废钢的替代物,还是生产优质钢材必不可少的高级原料(天津无缝钢管公司国外设计中就明确要求必须配50%的直接还原铁(海绵铁))。

根据国外报导,高功率电炉冶炼时,炉料搭配30~50%直接还原铁,生产率提高10~25%,作业率提高25~30%。

2024年直接还原铁市场规模分析

2024年直接还原铁市场规模分析

2024年直接还原铁市场规模分析概述直接还原铁市场是指通过矿石还原铁的生产和销售过程。

铁是一种重要的金属材料,在建筑、汽车、机械等行业中广泛应用。

本文将对直接还原铁市场的规模进行分析。

市场规模直接还原铁市场的规模受多个因素的影响,包括经济环境、产能水平和需求情况等。

经济环境经济环境是直接还原铁市场规模的关键因素之一。

经济状况良好时,建筑和制造业的需求增加,对直接还原铁的需求量也会增加。

相反,经济衰退时,需求下降可能导致直接还原铁市场规模缩小。

产能水平直接还原铁的生产能力对市场规模有直接影响。

随着技术的不断发展和投资的增加,企业的生产能力不断提升,市场供应量也会相应增加。

产能过剩可能导致市场竞争激烈,价格下降。

需求情况直接还原铁的需求情况也是市场规模的重要因素。

建筑、汽车、机械等行业对直接还原铁有较大的需求量。

同时,环保意识的提高和政府对环境保护的要求,可能会影响直接还原铁的需求。

市场前景直接还原铁市场在未来具有广阔的发展前景。

首先,随着国家对环境保护的要求越来越高,直接还原铁作为一种环保型材料受到越来越多的关注。

其在替代传统铁矿石冶炼过程中所产生的二氧化硫、氮氧化物等污染物排放较少,可以满足环保要求。

其次,直接还原铁的生产成本相对较低,价格相对稳定,受到了企业和消费者的青睐。

在建筑、汽车、机械等行业中,直接还原铁逐渐替代传统炼铁工艺,市场需求增加。

最后,国家近年来提出了大力发展新型基础设施的战略,直接还原铁作为主要原材料之一,在基础设施建设过程中的需求也将增加,为市场提供了机会。

结论综上所述,直接还原铁市场具有较大的发展潜力。

经济环境、产能水平和需求情况是市场规模的重要因素。

随着重视环保、生产成本控制和政府投资的增加,直接还原铁市场有望实现稳定增长。

然而,市场竞争和环境要求也需要企业和政府持续关注,以保持市场的健康发展。

注:本文所述为笔者分析,仅供参考,不构成投资建议。

电炉炼钢原料及直接还原铁生产技术

电炉炼钢原料及直接还原铁生产技术

电炉炼钢原料及直接还原铁生产技术摘要:本文介绍了我国电炉炼钢原料及直接还原铁生产技术的应用现状。

电炉炼钢主要依赖废钢和铁合金作为原料,通过石灰石和脱硫剂等辅助原料的配比和处理。

然而,废钢质量不稳定、供应有限,以及直接还原铁材料紧张等问题仍需解决。

气基竖炉技术和回转窑法技术等直接还原铁生产技术在电炉炼钢中得到广泛应用。

随着技术不断进步,这些技术将为钢铁工业的未来发展提供更多可能性。

关键词:电炉炼钢;直接还原铁技术;废钢铁材料;生产质量引言钢铁作为现代工业的基础材料之一,广泛应用于建筑、交通、机械制造等各个领域,对社会经济的发展起着至关重要的支撑作用。

而电炉炼钢和直接还原铁生产技术作为钢铁制造领域的两大关键工艺,自问世以来,不仅实现了对钢铁生产过程的深刻革新,更对传统高炉冶炼方式进行了有效的补充与完善。

1我国电炉炼钢的主要原料我国电炉炼钢的主要原料包括废钢和铁合金。

废钢是指回收的废旧钢材,例如废旧建筑结构、废旧汽车、废旧家电等,这些废旧钢材通过回收和处理后,成为电炉炼钢的重要原料。

废钢的使用不仅有助于资源的再利用和节约,还能有效降低炼钢过程中的能源消耗和环境污染。

铁合金是指含有一定铁元素并且与铁相容的合金,常见的有硅铁合金、锰铁合金、铬铁合金等。

这些铁合金可以调整炼钢过程中的钢水成分,提高钢的性能和品质[1]。

除了废钢和铁合金,电炉炼钢过程中还需要添加一定量的石灰石、脱硫剂等辅助原料,以确保钢水的质量和合金成分的准确控制。

通过合理配比和处理这些原料,我国的电炉炼钢技术不断优化和创新,为钢铁行业的可持续发展做出了重要贡献。

2电炉炼钢原料应用现状电炉炼钢技术是一种利用电力作为能源、直接还原铁生产钢水的先进冶炼工艺。

相较于传统高炉冶炼方式,电炉炼钢具有能耗低、环境友好、低碳排放等优势,因此在近年来得到了广泛应用和不断发展。

2.1废钢铁料量较少、质量较差尽管废钢在电炉炼钢中是重要的原料,但目前我国面临废钢铁料量较少和质量参差不齐的问题。

炼钢中的直接还原技术及其应用

炼钢中的直接还原技术及其应用

炼钢中的直接还原技术及其应用随着钢铁行业的发展,炼钢技术也在不断的变革与创新。

直接还原技术作为一种新型炼钢技术,已经开始得到广泛的应用。

本文将从直接还原技术的基础和应用方面进行阐述,以期为读者提供更深入的了解。

一、直接还原技术的基础直接还原技术是使用还原剂将炉料中的氧化铁还原为金属铁的炼钢技术。

与传统的高炉技术相比,在直接还原技术中,直接使用还原剂还原炉料中的氧化铁,不需要通过高温和高压使其发生氧化还原反应。

这种技术具有明显的优点,主要表现在以下几个方面:1.制造成本低:由于直接还原技术不需要高压和高温,所需能源也更少,因此生产成本低于传统的高炉技术。

2.环保节能:使用直接还原技术炼钢可以减少CO2和NOx等大气污染物的排放,一定程度地保护了环境。

另外,由于直接还原技术对能源的需求更小,也有利于节能减排。

3.操作简便:在直接还原技术中,制造过程更加简单直接,操作也更加方便,更容易实现自动化和智能化。

以上3个方面是直接还原技术的主要优点。

相比于传统的高炉技术,直接还原技术在生产成本、环保和操作方便等方面都有更多的优势。

二、直接还原技术的应用1.直接还原工艺的应用直接还原技术的应用范围很广,从小型加工厂到大型钢铁制造企业都在使用该技术。

其中,直接还原工艺是一种常见的应用方式。

直接还原工艺主要包括三部分:还原反应、冶金物理化学过程和钢水净化过程。

还原反应过程是指在以还原剂为主体的还原反应中,将冶金炉中的氧化铁还原为冶金铁的化学反应过程。

冶金物理化学过程是指冶金炉内金属铁的脱硫、脱锰、脱孔及相应物理化学反应。

钢水净化过程是指将冶金炉内钢水经过捞渣、渣加剂、精炼等工艺处理后实现除杂,使钢水纯净。

直接还原工艺是炼钢企业中最常用的炼钢技术之一,它主要的应用优势在于高效、短周期、节能、环保等方面。

2.直接冶炼的应用直接冶炼是指将原料中的氧化铁直接还原至金属铁进行炼制的技术。

在直接冶炼过程中,仅使用还原剂,不需要其它辅助材料。

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直接还原铁生产技术及现状【我来说两句】2010-8-4 9:59:55 中国选矿技术网浏览80 次收藏【摘要】:直接还原铁(DRI/HBI)是电炉冶炼纯净钢最佳的残留元素的稀释剂。

直接还原是钢铁工业技术发展的重要方向,气基竖炉和煤基回转窑是成熟的直接还原工业化生产技术。

中国直接还铁的生产仍处于起步时期,2008年产量约60万t,占世界总产量不足1.0%。

直接还原铁在中国有广阔的发展前景,以国内铁矿资源为原料的氧化球团-煤制气-竖炉是中国发展直接还原铁的主要方向。

一、直接还原铁生产技术及现状直接还原是铁氧化物在不熔化、不造渣,在固态下还原为金属铁的工艺。

直接还原产品统称为直接还原铁(Direct Reduction Iron,缩写为DRI),由于DRI的结构呈海绵状,也称为“海绵铁”,为了提高产品的抗氧化能力和体积密度,DRI热态下挤压成型产品称为热压块(HBI),DRI冷态下挤压成型产品称为DRI压块。

直接还原是已实现大规模工业化生产技术,已实现工业化生产的直接还原法有数10种。

2008年世界直接还原铁(DRI/HBI)的产量约6845万t,约为世界生铁产量9.30亿t的7.23%。

直接还原铁由于产品纯净、质量稳定、冶金特性优良,成为生产优质钢、纯净钢不可缺少的原料,是世界钢铁市场最紧俏的商品之一,直接还原是世界钢铁生产的一个不可缺少的组成部分。

世界直接还原的现状可归纳为以下几个方面。

(一)产量持续增加,气基竖炉占主导地位DRI的产量持续迅速增加,见表1。

气基竖炉Midrex法及HYL法是生产规模最大的工艺方法,回转窑是煤基直接还原主要方法。

气基工艺的产量约占世界总产量的75%。

煤基直接还原约占25%。

直接还原铁各工艺产量的分布见表2。

俄罗斯、印度、中东等地近年来都有大型气基竖炉直接还原生产厂的建设计划。

拉美、北非及亚洲天然气丰富地区是直接还原铁主要产地。

印度是世界直接还原铁产能和产量最大的国家,2008年产量达到2120万t。

年2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 产量4032 4508 4945 5460 5699 5979 6722 6845年2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Midrex法66.3 66.6 64.6 64.1 61.3 59.7 59.10 58.2 HYIJ-Ⅲ17 18.4 18.4 18.919.7 18.4 16.8 14.5HYL-I 2.7 1.3 1.3 1.9Finmet 4.5 3.6 5.2 2.9 2.3 2.2 2.1 1.6 其它气基 1.0 0.2 0.4 <0.1 O.04 0.0 0.0 0.0 煤基8.4 9.8 10.2 12.1 16.5 19.7 22.6 25.7 (二)煤制气-竖炉直接还原为DRI发展开辟了新途径由Midrex公司提出,并在南非实现了工业化生产的COREX熔融还原尾气作为Midrex 还原气的工艺技术,以及墨西哥HYL 公司提出的HYL-ZR工艺直接使用焦炉煤气、合成气、煤制成气为还原气的技术,为天然气资源不足的地区,以天然气以外的能源发展气基直接还原工艺开辟了新途径。

气基竖炉生产DRI可以实现DRI热出料,DRI热装入电炉炼钢。

500~700℃的DRI热装电炉炼钢可以节约电能60~80kw·h/t(钢)。

同时,简化了DRI出炉后的处理过程,可以减少DRI在冷却、运输中的再氧化。

煤制气技术是煤化工技术中成熟的常规技术,在中国已有长期使用经验。

煤制气-坚炉直接还原技术受到中国钢铁工作者的关注,国内已有20个单位开展了以煤制气为还原气的竖炉直接还原厂的建设规划或设计。

从能耗、环境保护、生产规模、与后续工艺的衔接等诸多方面综合分析,煤制气-竖炉直接还原工艺将成为中国DRI生产的主要工艺。

(三)回转窑法技术成熟,在印度和中国得到发展回转窑法是煤基直接还原技术中最成熟、规模最大、最主要的工艺方法。

在印度、南非、中国等国家和地区得到发展。

具有关资料报道,2008年印度DRI总产量2120万t中回转窑产量约占30%,运行中的回转窑约300座。

中国天津钢管在引进DRC技术的基础上,进行了大量改造,技术上有了重大进步,最好年份产量超过设计产量20%,煤耗仅900~950kg/t(DRI),尾气预热发电进一步降低了能耗,在使用SAMARCO球团时产品ωTFe>94.0%,金属化率>93.0%,ω[S]、ω[P]<0.015%,SiO2≈1.0%,生产指标在世界同类装置中最好,但自2008年8月后因进口球团价格过高停产。

回转窑对原燃料的要求苛刻,能耗高(实物煤的消耗约950kg/t(DRI)),投资高,运行费用高,生产运行的稳定难度大,生产规模难以扩大(最大15万t/(a·座))。

因此,回转窑法在资源条件适宜地区,对中小规模DRI生产可能得到运用,但难以成为中国DRI 发展的主体工艺。

(四)隧道窑法在中国大量发展隧道窑法生产直接还原铁是最古老的炼铁方法之一,世界其他地区隧道窑法仅用于粉末冶金还原铁粉生产的一次还原工序。

除中国外,未见到有用隧道窑生产炼钢用直接还原铁的报道。

隧道窑法技术含量低,适合于小规模生产,投资小,符合民营企业投资需要,近期在中国得到大量的发展。

中国已建成或正在建设的隧道窑有200多座,设计年产能超过400万t,至今DRI隧道窑建设热潮有增无减,从多媒体检索发现有数10个单位规划建设产能5万~30万t/a的隧道窑直接还原铁厂。

隧道窑采用罐式法还原热效率低、能耗高,还原煤450~650 kg/t(DRI);加热用煤450~550kg/t(DRI);生产周期长(48~76h);污染严重(还原煤灰、废还原罐等固体废弃物多,粉尘多);产品质量不稳定;单机生产能力难以扩大等问题,不可能成为中国直接还原铁发展的主导方法。

(五)转底炉法是煤基直接还原技术开发热点日本、美国等国家开展的转底炉煤基直接还原技术(Fastmet、Inmetco、Itmk3)因采用含铁原料与还原剂混合造球,还原条件好;能源来源广泛;对原料的适应性强,在钢铁厂粉尘、复合矿利用有优势,受到人们重视。

中国从20世纪90年代开始,先后在舞阳、鞍山、河南等地建成试验装置或工业化试生产装置多座,对转底炉煤基直接还原技术进行了大量研究。

近年来,随着钢铁工业发展、环境保护的需要,含铁尘泥的处理,复合矿的综合利用,以及扩大产能的需要,转底炉工艺受到人们的关注。

四川龙蟒建成年处理钒钛磁铁矿10万t的转底炉试验装置,天津荣城钢铁公司正在建设年产80万t的转底炉,用于扩大产能。

马钢、攀钢、莱钢、沙钢、日照等多个钢铁企业都在建设转底炉还原装置,多数将在明年初投产。

国内外的研究表明,转底炉是以含碳球团或含碳压块为原料快速还原为特征的煤基直接还原装置,处理冶金厂含铁尘泥(含锌粉尘、冶炼不锈钢的粉尘)是有效的、成功的。

但作为生产炼钢用DRI,由于煤灰的掺入,产品铁品位低,含S高,难以满足炼钢生产的需要。

如采用电炉进行预熔化处理,需要消耗电能500~550kw·h/t。

如采用氧煤为能源熔化处理,工艺装备和工艺还有待开发和验证。

采用转底炉生产还原铁产品直接入高炉冶炼,当加入量较小时可提高高炉产量,降低焦比,但加入量大时对高炉冶炼过程、能耗的影响,以及经济效益的影响还有待实践的验证。

采用转底炉生产还原铁,直接入高炉冶炼扩大高炉产能的方法,在技术、能耗、经济效益等方面都存在风险,选用这种途径应持慎重的态度。

(六)流化床法的发展受挫流化床法采用粉状原料、铁矿粉单体颗粒在高温还原气流中进行还原,粉矿不必造块、还原速度快,在还原机理上是气基法中最合理的工艺方法,在直接还原开发和发展的过程倍受关注。

但生产实践中,因物料流化所需要的气体流量远大于还原所需要的气量,还原气的一次通过的利用率过低(约10%),气体循环消耗的能量高;流化床是全混床,产品的还原程度不均匀;“失流”及粘结问题一直困扰流化床生产稳定等问题至今未得到有效的解决,造成世界已建成的多个流化床直接还原装置法中只有Finmet法(委内瑞拉Matazas的Orlnoco Iron)和Circored法(特里尼达与多巴哥Point Lisas 的Cliffs&Associates)在生产,但产量仅为生产能力的50%左右。

二、中国直接还原铁发展前景直接还原是钢铁生产的短流程(紧凑流程)的基础,短流程因其不使用焦煤、能耗低、单位产能投资少、建设周期短、对环境的影响小等特点是钢铁工业发展的方向,受到钢铁界的推崇。

DRI/HBI是国际钢铁市场中最紧俏的产品之一,近年来,国际市场DRI价格不断攀升(中国进口DRI/HBI的价格最高报价达586美元/t)。

从国际市场角度,直接还原铁有着广阔的发展前景。

中国的钢铁蓄积量不足,废钢产生量远不能满足钢铁生产的需要,废钢短缺是影响中国电炉钢发展的重要因素;同时中国钢铁生产的主要能源是焦炭,世界性焦煤资源的短缺,价格飞涨严重的干扰和威胁着中国钢铁工业的可持续发展。

发展直接还原有利于改善中国钢铁生产的能源结构,摆脱焦煤资源对发展的羁绊,是减少钢铁生产对环境的不良影响的重要途径,中国DRI的市场容量估计可达到1500万~2000万t/a。

2007年中国DRI产量仅仅60多万t,占世界DRI总产量6722万t的不足1.0%。

而且,其中约40%的产品的质量达不到国家所要求直接还原铁H90的标准,ωTFe<90%,体密度<2.0kg/cm3,质量不稳定,在炼钢生产中不受欢迎,被迫以低价销售,这不仅造成DRI生产企业经济效益差,更重要的是电炉使用低质量的DRI使炼钢的能耗大幅度上升。

中国已建成DRI生产厂数10个,除喀左、天津钢管、密云、鲁中、富蕴金山5个是回转窑法外,其余的都是隧道窑法。

近年来,由于矿山生产效益好,从有益生产组织角度出发,密云、鲁中的回转窑停产。

因而,隧道窑法在中国的DRI生产中占据重要的地位。

中国国民经济发展要求单位国民经济产值的能耗要大幅下降,从保护环境的基本原则出发,隧道窑法生产炼钢用直接还原铁不符合“节能减排”的发展方向,如何解决隧道窑能耗、环保问题是隧道窑法生存和发展的重大课题。

煤制气-竖炉直接还原铁生产工艺为中国直接还原的发展提供了新的途径。

中国有丰富的煤炭资源,有成熟的煤制气技术和长期运行的经验,煤制气技术是国家推广的环保的用煤技术,煤制气-竖炉直接还原将成为中国DRI生产的主要途径。

图1为煤制气-竖炉直接还原工艺流程示意图。

近年来,中国众多的钢铁、化工工作者,对煤制气-竖炉直接还原铁生产进行了大量调查、研究工作,取得了大量的数据,为中国采用煤制气-坚炉直接还原技术奠定了良好的基础。

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