2020年适用于直接还原铁的煤制气方案参照模板可编辑
适用于直接还原铁的煤制气方案
冷 却 渗 碳 段
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渗碳 反应
• 渗碳： • 3Fe + CH4 → Fe3C + 2H2 • 3Fe + 2CO → Fe3C + CO2 • 3Fe + CO + H2 → Fe3C + H2O
Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O(g) △H = 95,484 kJ Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2 △H = -28,085 kJ
适用于直接还原铁的煤制气方案
22 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术 1
2.1 气基竖炉对还原气性质的要求
（1）还原性气体（H2、CO）浓度高； （2）需要一定含量的甲烷气，一般要求CH4含量2~5%，用于渗碳； （3）H2/CO 不同的工艺要求不同， 最低1.5， 最高 5.6； （4）还原气压力低 （0.1—0.8 MPaG）； （5）煤气热值要求一般约为2300kcal/Nm3。
➢ 对于我国“贫油少气富煤”的能源结构，需要开发以煤制备还原气的气基竖炉 炼铁工艺。
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2 适用于直接还原铁的煤制气方案
2 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
国内外气基竖炉区别
天然气-气基竖炉工艺流程
煤制气-气基竖炉工艺流程
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3 适用于直接还原铁的煤制气方案
2 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
12
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适用于直接还原铁的煤制气方案
122 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
加压固定床连续气化(鲁奇）
焦炉煤气制直接还原铁
焦 炉 煤 气 生 产DRI 发 展 受 阻 的 原 因
1.焦 炉 煤 气 资 源 问 题
国 内 外 焦 化 厂大 都 附 属 于 钢 铁 联 合 企 业 , 焦 炉 煤气 主 要 用 于 钢 厂 内 热 能 平 衡, 如: 加 热 钢 锭 、轧 钢 加 热 炉 、烘 烤 钢 包, 少 量 富 余 焦 炉 煤 气 供 城 市 煤气 等, 。 现 在 大 部 分 钢 厂 实 现 了 连 铸 连 轧, 由 于 采用 先 进 的 蓄 热 式 轧 钢 加 热 炉, 钢 铁 联 合企 业 焦 炉 煤 气 出 现 富 余, 用 焦 炉 煤 气 生 产 DRI 提 到 了日 程 上。
总结
尽管高 炉炼铁有许多有点，但也有不少缺点如冶炼过 程过程需要高质量的人造炉料，即烧结矿、球团矿、焦炭 ，高炉过程需要庞大的辅助设备：烧结厂、球团厂、炼焦 厂、除尘装置、热风炉等。尽管迄今为止还没有任何一种 非高炉炼铁工艺能够超越高炉的高功率、大容量的绝对优 势，但作为传统工艺的有益补充，非传统工艺仍然占据了 一席之地。针对前面我讲的焦炉煤气制直接还原铁的优点 ，我相信；利用焦炉煤气制直接还原铁一定会发展起来。
直接还原铁的介绍
直 接 还 原 铁 ( Direct Reduction Iron 以 下 简 称 DRI ) 又 叫 海 绵 铁, 是 一 种 不 用 高 炉 冶 炼 而 得 到 的 金 属。 用 途 : 电 炉 炼 钢 、转 炉 炼 钢 、高 炉 炼 铁 、 生 产 铁合 金 、水 处 理 除 氧 、粉 末 冶 金 用 铁 粉 等, 主 要 用途：充当废钢的作用。如用作电 炉 炼 钢 的 原 料 、电 炉 用 废 钢 杂 质 的 稀 释 剂 和 转 炉 炼钢、 连 铸 冷 却 剂 。
气基直接还原炼铁工艺的汇报材料之一
By Product Plant COG
Bin
Bin
Coke
CDQ &
Quenching
Tower
3
H
2.COREX熔融还原炼铁工艺流程示意图
煤
块矿/球团/熔
剂 洗涤塔 输出煤气
炉顶煤
还原竖炉
气
热还原气
洗涤塔
熔融 气化炉
粉尘
热旋风 除尘器
冷煤气
铁水与炉渣
氧气
4
H 2014年9月
宝钢COREX C3000顺利出铁！
直接还原铁技术与高炉炼铁技术相比，具有节能减排降碳的 特性，符合建设“两型”社会的基本国策。直接还原铁的优势 主要体现在以下三个方面：
26
H
（1） 杂质含量低 S、P和残余元素的含量很低，可以保证钢液的成分均匀，使用的过
程中不会产生环境污染。 （2）实现炉料热装
减少电炉电力需求量I20～14OkWh／t； 降低电炉电极消耗0 5—0．6kg； 降低耐火材料损耗； （3）生产灵活。 电炉停产时，直接还原设备能继续生产：直接还原殳备停产时．电 炉能用库存的直接还原铁或热压块铁生产；剩余直接还原铁或热压块 铁可供出售。
BF+烧结+炼焦 16.25 320～400 90000
COREX
煤\焦
(4000m3)
COREX
17 150
500
SL/RN回转窑
煤
回转窑
18 15 1440
隧道窑
煤
隧道窑 25～30 1～4 20
—————————————————————————————
﹡MIDREX HYL Ⅲ 气基直接还原的能耗最低。
29
煤改气施工方案
煤改气施工方案一、背景和目的随着环境保护意识的增强和对空气污染的担忧，煤炭作为一种高碳排放能源逐渐受到限制。
为了改善空气质量，许多地方纷纷推行煤改气政策，将传统的燃煤取暖方式转变为清洁的天然气供暖方式。
本文档旨在提供一份煤改气施工方案，确保施工过程顺利进行并确保用户获得满意的供暖服务。
二、施工准备工作1.项目立项与规划在施工前，需进行项目立项与规划，包括确定施工范围、施工时间、预算等，从而确保项目能够按时、按质、按量完成。
2.施工材料准备在施工前，需准备相应的施工材料，包括天然气管道、接头、阀门、支架等，并确保材料的质量符合相关标准和要求。
3.施工人员培训为确保施工过程的安全和顺利进行，施工人员需要接受相关培训，包括安全操作规程、管道安装技术、紧急情况处理等。
三、施工步骤1.现场勘测和测量在施工前，需进行现场勘测和测量，确定施工地点、天然气管道的走向和长度等，为后续施工工作提供准确的数据和依据。
2.管道安装根据勘测和测量的结果，在施工地点进行天然气管道的安装工作。
首先，挖掘相应的管沟，并确保管沟符合要求的深度和宽度。
然后，根据管道走向安装管道，并使用适当的接头连接管道。
最后，使用支架和固定件固定管道，并进行泄漏测试和压力测试。
3.阀门和调节器安装在管道安装完成后，进行阀门和调节器的安装工作。
根据设计要求，选择合适的阀门和调节器，并按照相关规定进行安装和连接。
4.系统调试和试运行在安装完管道、阀门和调节器后，进行系统调试和试运行。
通过逐一检查各部分的连接和操作，确保系统的正常运行和安全使用。
四、质量控制和安全措施1.质量控制为确保施工质量，需要严格按照相关标准和规范进行施工，并对重要环节进行检查和验收。
施工过程中，需做好施工记录和施工质量验收记录，以便日后追溯与维护。
2.安全措施施工过程涉及天然气管道，因此必须重视安全措施。
施工人员需穿戴合适的劳动防护装备，并按照相关规定进行操作。
施工现场应设立明确的安全标识和警示标识，并定期进行安全检查和隐患排查。
直接还原铁可研范例
昆钢集团耐火材料公司年产7.5万吨直接还原铁生产线项目可行性研究（代初步设计）工程号:0887唐山钢铁设计研究院有限公司二00八年九月目录1总论 (1)1.1设计依据 (1)1.2概况 (1)1.3项目建设的必要性 (3)1.4项目建设条件 (5)1.5直接还原铁产品市场预测 (6)1.6生产工艺方案的选择 (8)1.7 工程投资 (10)2年产7.5万吨直接还原铁生产线工艺 (1)2.1工艺设计指导思想 (1)2.2产品方案及建设规模 (1)2.3原料、燃料 (1)2.4炼钢用直接还原铁生产线的工艺组成 (2)2.5还原铁生产的工艺路线及工艺流程 (3)3给排水 (17)3.1 概述 (17)3.2 水系统设计简介 (18)3.3给排水主要设施及设备 (18)3.4给排水管道 (19)3.5 主要技术经济指标 (20)4 供配电及电气传动 (21)4.1概述 (21)4.2供配电 (21)4.3 电气传动及控制 (23)4.4 电缆敷设 (23)4.5 照明 (24)4.6 防雷与接地 (24)5动力设施 (25)5.1 燃气 (25)5.2 热力 (28)5.3动力外网 (28)6除尘 (29)6.1概述 (29)6.2设计依据 (29)6.3设计说明 (29)7 土建 (32)7.2 主要建筑物及构筑物 (34)8总图运输 (37)8.1 概况 (37)8.2平面布置 (37)8.3竖向布置 (37)8.4运输 (38)8.5绿化 (38)8.6消防 (38)9节能、环保和综合利用 (39)9.1设计主要依据 (39)9.2工程概况 (39)9.3节能 (40)9.4环境保护和综合利用 (40)9.5 工厂绿化 (42)10消防、安全卫生 (44)10.1消防 (44)10.2安全卫生 (45)11 投资估算 (48)11.2工程静态投资构成划分 (48)11.3编制依据 (48)12.财务评价 (53)12.1 概述 (53)12.2基础数据 (53)12.3 财务效益与费用估算 (53)12.4 财务分析 (54)12.5不确定性分析 (55)12.6 评价结果 (56)附图：昆钢集团耐火材料公司7.5万吨/年直接还原铁项目平面图7.5万吨/年直接还原铁项目水量平衡图1总论1.1设计依据唐山奥特斯窑炉有限公司关于“年产7.5万吨直接还原铁项目技术开发及应用项目”可行性研究设计委托书；唐山钢铁设计研究院有限公司与唐山奥特斯窑炉有限公司建设年产7.5万吨直接还原铁项目技术开发及应用项目技术交流文件。
浅议我国直接还原铁技术今后的发展
浅议我国直接还原铁技术今后的发展白明华;葛俊礼;龙鹄;郭延军;张少壮;赵永和【摘要】伴随着我国钢铁产业突飞猛进的发展,资源、环境问题以及钢铁产业内部低端产品多,高端产品少等问题也突显出来.发展流程短、污染小、消耗少的直接还原铁技术再次提上议程.本文在总结国内外直接还原铁生产经验与技术的基础上,对我国利用丰富的煤炭资源发展煤制气竖炉直接还原铁技术的可行性、存在的问题及相应的解决办法进行了分析和探讨,为我国直接还原铁技术的发展提供参考.【期刊名称】《重型机械》【年(卷),期】2013(000)005【总页数】5页(P1-5)【关键词】煤制气;竖炉设备;热送技术;直接还原铁【作者】白明华;葛俊礼;龙鹄;郭延军;张少壮;赵永和【作者单位】燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心,河北秦皇岛066004;燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心,河北秦皇岛066004;秦皇岛西重所燕大重型机械研究院有限公司,河北秦皇岛066004;秦皇岛西重所燕大重型机械研究院有限公司,河北秦皇岛066004;秦皇岛西重所燕大重型机械研究院有限公司,河北秦皇岛066004;秦皇岛西重所燕大重型机械研究院有限公司,河北秦皇岛066004【正文语种】中文【中图分类】TF550 前言在世界当代钢铁行业的发展中，利用直接还原铁生产与电炉炼钢相结合生产洁净钢的技术获得了快速发展。
直接还原铁生产是指在低于熔化温度之下将铁矿石还原成海绵铁的过程，与传统高炉炼铁方法相比取消了焦炉、烧结等工序，具有流程短、污染小、消耗少、不受炼焦煤短缺影响等优点。
同时海绵铁中硫、磷、硅等有害杂质含量低，有利于电炉冶炼优质纯净钢种。
该技术对我国节能减排、保护环境、调整钢铁产品结构，提高钢铁产品质量等方面有着重要意义。
然而，2012年国内直接还原铁产量不超过60万t，不到世界直接还原铁产量7 402万t的1%。
我国的铸锻件行业也正处于结构调整与发展期［1］，用于电站、冶金、石油化工、航空及船用设备的特殊模锻件的需求量大大增加。
直接还原讲课材料---煤制气!!
BGL熔渣气化技术是一种高效先进的煤气化技术，可气化石油焦、 无烟煤、烟煤、次烟煤、褐煤，以及这些煤种的混合投料，冷煤气 效率高（>89％）、碳转化率高（>99.5%）、热效率高、氧耗低、 系统运行可靠性高、维护费用低。BGL熔渣气化技术可用于工业燃 气、发电、替代天然气（SNG）生产、化学品生产等领域。99.5％ 以上的碳转化为气体后，煤中剩余的矿物质在高温下熔化，经循环 水激冷形成无渗滤性的玻璃质固体碎渣粒由炉底部排出，排出的熔 渣无污染，可作为副产品在建筑和筑路中使用，或安全地回填或深
库。经过湿洗系统的合成气被迸一步的湿洗和冷却后，分两路送出，一路 被送往变换，一路被送往激冷压缩机。第三路被送至合成气缓冲罐作为燃
料气使用。
气流床气化过程是煤炭在高温下的多相热力学反应，它所涉及的的化 学反应和传递过程很多，反应过程十分复杂。
三、Shell煤气化技术特点 1、干粉进科 Shell煤气化技术采用干煤粉进料，利用加压N2输送，连续性好，便 于操作。 2、煤种的适应性广 由于Shell气化炉采用于煤粉进料和气流床气化．因而煤种的适应范 围较宽，在添加合适的助熔剂或严格的配煤比的条件下，对于较高水 分、灰熔点、灰分和含硫量的煤种适应性较强。 3、热效率高
埋。气化废水主要来自投料煤经炉内干燥后排出的冷凝蒸汽，水量
小，有机含量的浓度高，有利于在较低生产成本下分离处理，回收 的苯酚作为副产品具有较高商业价值。
一、BGL熔渣气化技术优点
1. 综合优势强 结合了熔渣气化技术高气化率、高气化强度的优点和移动床加压气 化技术氧耗低和炉体结构廉价的优点。克服了熔渣气化技术能耗高、
由于BGL气化技术的设计特点，炉内靠近炉壁处温度和粗气出口处温
度较低，气化炉炉体和附属设备可采用常规压力容器钢材，在中国 就近加工制造，大幅度降低了制造，运输和安装的成本，大大缩短
年产30万吨焦炉煤气制直接还原铁项目可行性实施报告
年产30万吨焦炉煤气制直接还原铁项目可行性研究报告第一篇、总论1.1主办单位及工程名称主办单位：**矿业有限公司项目名称： 30万吨/年焦炉煤气制直接还原铁项目法人代表：**建厂地址：**省1.2 主办单位概况**矿业有限公司是一家以煤炭、铁矿采掘及深加工为主业的中外合资企业。
公司注册资本2亿元，并拥有7亿元的煤矿股权，是国家级高新区——高新技术开发区入园企业中资产规模最大的企业。
**矿业有限公司拟投资50亿元，在革命老区**县建设煤炭开采—焦化—铁矿开采—焦炉煤气制还原铁—还原铁粉—粉末冶金的新型产业链，实现**老区龙泉产业创新示园区的建设计划，将园区建设成直接还原铁生产国家示基地，亚洲最大的还原铁粉生产基地、特色鲜明、效益突出的国家级粉末冶金的科研基地、创新科技的转化基地、企业创新的孵化基地。
使**革命老区经济由开发跃升到创新，由单体成长提升到集群创新，由体制机制创新跨越到新经济创新。
在老区催生出高科技、新材料的产业之花。
第一大股东为**老区投资有限公司，拥有**某煤矿（150万吨）49%的股权，阳煤集团拥有其余51%的股权。
拥有焦化厂51%的股权，阳煤和一家钢铁公司拥有其余49%的股权。
第二大股东为新加坡一家公司，拥有**某铁矿（品质极好）。
1.3 项目提出的背景和理由本项目建设地位于革命老区**省**县，由于受当地自然条件的限制，**县经济发展比较缓慢，目前尚属国家重点扶贫县。
但当地有丰富的焦煤资源和优质的铁矿石资源。
**矿业有限公司拟以此为发展契机，利用当地的焦煤资源生产焦炭产品，其副产焦炉煤气进一步深加工，利用当地的优质铁矿石，生产高附加值、高技术含量的气基直接还原铁产品，实现国炼钢原料的升级换代，生产优质钢，填补国空白。
该项目做成国家节能减排的典，大大提升企业的综合竞争力，实现跨行业发展。
当地政府已经批准**发起建设创新示园区，本项目是园区的重点项目之一。
直接还原铁指铁矿在固态条件下直接还原为金属铁的产品，是冶炼优质钢、特殊钢的纯净铁料，也是铸造、铁合金、粉末冶金等工艺的原料。
煤制气实施方案
7、根据ＣＯ２入炉试运行情况，可进行进一步技改。 8、尽量减少开停车次数（开车费用每次大约5.4万元）。 9、确保检修质量，避免重复检修。 10、做好修旧利废工作，提高成本控制意识。 1、混合制冷 1）采取措施减少和控制系统惰性气体排放量。 2）加强操作严防超温超压引起的物料排放。 3）通过采取以上措施可使系统由每月平均消耗8吨减少到2吨， 按每吨液氨2300元计算，每年可节省165600元。
2、减少三甘醇的消耗：三甘醇每吨在1.9万元左右，当重沸器泄 漏时，每月将增加三甘醇消耗10桶，约1.1吨大约2.0万元。 1）优化工艺参数，稳定操作，避免大的波动，避免重沸器泄漏 的发生。 2）如发现重沸器漏的情况（三甘醇消耗明显增高），则利用停 车检修的机会查漏堵漏，减少三甘醇的消耗至正常水平。 3、防止放空阀泄漏，根据火苗情况看，放空阀泄漏量在600800m3/h左右，采取措施如下： 1）经常检查放空阀的开度和放空调节阀的给定情况，防止出现 放空阀意外开启，造成损失。 2）一旦有泄漏情况，及时查找原因，然后将现场手阀关死，避 免浪费。 4、防止罐区、LNG等危化品储存区出现危化品泄漏、着火、爆炸 等意外事故。加强现场巡检，密切注意氮气阀，罐体出入口阀、 泵出入口阀的开度，避免误操作造成罐超压、负压的情况发生， 保证综合罐区、LNG库区的稳定运行。 5、防止循环气压缩机、天然气压缩机 出现火灾等意外事故 1）密切监视火灾报警系统的报警情况，出现报警及时现场巡 视，及时处理隐患。 2）巡检时带好四合一，发现异常及时上报。把隐患消灭在萌芽 状态。 1、减速机更换下的废旧齿轮油用于取料机刮板润滑，每年省润 滑油5桶。每桶单价2960元。可节约14800元。 2、废旧皮带用于制作导料槽防溢裙板，每年可省防溢裙板500米 左右。防溢裙板每米180元，可节约90000元。 3、防皮带撕裂损伤，关键是控制矿进煤中不带铁器，保证除铁 器效果，改造设计安装不合理部分，关键部位安排专人死看死守 1、解决凝结水泵、高启油泵、给水泵、一次风机、引风机等轴 承2、漏保油证问锅题炉，长减周少期润运滑行油措的施用量，每月可减少用油3-5桶。 1）锅炉返料器、风室等部位浇注料彻底浇注，避免烧坏箱体造 成不必要的停炉；每点一次锅炉消耗柴油5-8吨，耗水300吨、耗 煤200吨、耗电12-15WM。 2）锅炉风帽改造或更换，提高使用效果，减少点火用油。 3）加强运行操作管理，杜绝误操；保证备用设备完好，发现问 题及时解决。 4）加强焦油返烧装置的设备、运行管理，多烧焦油间接提高煤 效。
煤气直接置换安全技术模版
煤气直接置换安全技术模版1. 引言
1.1 背景介绍
1.2 目的和范围
2. 安全风险评估
2.1 安全风险定义及分类
2.2 煤气直接置换过程中的安全风险
2.3 风险评估方法和流程
3. 安全管理措施
3.1 设计阶段的安全管理
3.1.1 设计目标的确定
3.1.2 设计选择的评估
3.1.3 安全要求的制定
3.2 施工阶段的安全管理
3.2.1 施工人员的资质要求
3.2.2 施工现场的安全管理
3.3 运营阶段的安全管理
3.3.1 监控系统的建立
3.3.2 设备维护保养
3.3.3 应急预案的制定和实施
4. 安全培训和意识提升
4.1 安全培训内容和方法
4.2 安全意识的提升
5. 安全检查和监督
5.1 定期检查和巡查
5.2 异常情况的处理和报告
5.3 紧急情况的应对措施
6. 安全事故的预防和应对
6.1 安全事故的分类和影响
6.2 安全事故预防措施
6.3 安全事故应对和处置
7. 结束语
注：以上内容仅为参考，具体的煤气直接置换安全技术模版应根据实际情况进行修改和完善。
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1. 2013年我国的粗钢产量已达7.79亿吨，占全球总 产量的48.5%，铁矿石对外依存度超过60%; 2. 钢铁行业整体亏损，生存艰难； 3. 钢铁工业污染物排放占到工业排放总量的45%以 上，是大气雾霾的重要成因； 4. 高炉炼铁仍占绝对地位，对优质焦煤和优质铁矿 石依赖性强，消耗大量的优质资源。
• Fe3O4 + H2 → 3FeO + H2O • Fe2O3 + CO→ 2FeO + CO2 • 氧化亚铁还原成金属铁
• FeO + H2 → Fe + H2O • FeO + CO→ Fe + CO2
• 渗碳：
渗碳
• 3Fe + CH4 → Fe3C + 2H2
冷
反应
• 3Fe + 2CO → Fe3C + CO2
6
122 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
2.2 还原铁所需还原气来源
生物热解气---其性质与煤热解气相似。 垃圾热解气---其性质与煤热解气相似。 焦炉气、煤热解气、生物热解气、垃圾热解气用于还原气是一个很好的方向 ，可以变“废” 为宝。 煤制气---通过煤气化、变换调整到合适的碳氢比，通过净化提高有效气含量 。这种技术在煤化工 领域有着大量的应用实例。 既然国内油气资源缺乏，且价格高居不下，焦炉气、热解气受资源限制，因 此，以低质煤为原料制造还原气是一个重要的研究方向。
2.2 还原铁所需还原气来源
下列气体可作为还原气： 天然气---天然气经过转化，生成含有一氧化碳、氢气和部分甲烷的还原气。 在伊朗、印度等还原铁发展较快的国家大多采用天然气为原料。国内，天 然气供不应求，价格高居不下，如采用天然气为还原气来源，势必造成生 产成本过高。 焦炉气---焦炉气中含有约45%的氢气、10%的CO和25%的甲烷，可以经 过甲烷转化制造出还原气， 目前正在施工过程的中晋太行还原铁项目采用 此种气源。 煤热解气---煤热解气中含有约30%的氢气、6%的CO和38%的甲烷，可以 经过甲烷转化制造出还原气。
却
• 3Fe + CO + H2 → Fe3C + H2O
渗
碳
段
Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O(g) △H = 95,484 kJ
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2 △H = -28,085 kJ
22 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术 1
2.1 气基竖炉对还原气性质的要求
7
122 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
2.3 煤制气流程
8
122 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
2.4 煤气化
煤气化技术的发展可分为三个阶段： 第一阶段：早在二十世纪五十年代已实现工业化，后因天然气、石油大量开发， 煤气化发展一度停止； 第二阶段：二十世纪七十年代初，国际上出现能源危机，发达国家出于对石油天 然气供应紧张的担忧，纷纷把煤气化技术作为替代能源重新提到议事日程，并加 快煤气化新工艺研究； 第三阶段：近十年来，国外很多公司为了提高燃煤电厂热效率，减少对环境污染， 对煤气化联合循环发电技术进行了大量的工作，因而促进了煤气化技术的开发。
1
2 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术 成熟的气基竖炉工艺
➢ 目前，气基竖炉技术已实现工业化接近半个世纪。
➢ 2013年产品直接还原铁的产量为7522万吨，78.6%为气基竖炉生产。
➢ 全球100多套气基竖炉项目均由天然气重整制取富氢气体，集中在南美、中东 等地区。
➢ 对于我国“贫油少气富煤”的能源结构，需要开发以煤制备还原气的气基竖炉 炼铁工艺。
• 从上到下，按煤气炉内的生产特性分为三层：干燥层、干馏层和气化 层，床层无扰动，故称固定床，随着煤从顶部加入，各层逐次下移， 故又称移动床。
• 固定床气化可分为常压气化、加压固态排渣气化、加压熔渣气化。
11
122 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
常压固定床气化
• 常压固定床气化技术是一项古老的煤气化技术，上20世纪30年代开始采用，原料 是无烟块煤或焦炭，中国山西晋城的块煤或焦炭是上好原料。
2
2 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
国内外气基竖炉区别
天然气-气基竖炉工艺流程
煤制气-气基竖炉工艺流程
3
2 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
炉顶气出口
矿石进口
还原 反应
还原气进口
• 赤铁矿还原成磁铁矿
• 3Fe2O3 + 3H2 → 2Fe3O4 + H2O • 3Fe2O3 + CO→ 2Fe3O4 + CO2 • 磁铁矿还原成氧化亚铁
（1）还原性气体（H2、CO）浓度高； （2）需要一定含量的甲烷气，一般要求CH4含量2~5%，用于渗碳； （3）H2/CO 不同的工艺要求不同， 最低1.5， 最高 5.6； （4）还原气压力低 （0.1—0.8 MPaG）； （5）煤气热值要求一般约为2300kcal/Nm3。
5
122 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
• 块煤的粒度为25~75mm。 • 固定床间歇气化技术成熟、工艺可靠、投资较低、不需要空分制氧装置。但气化
需要的无烟煤块或焦炭价格较高，而筛粉煤堆积、资源利用率低、环保污染严重。 固定床间歇气化技术目前在中国的合成氨及工业煤气行业仍有数千台气化炉在运 转。因为环保污染问题，这种造气炉将逐步被淘汰。 • 固定床富氧连续气化是在间歇气化基础上发展起来的气化技术，取消了吹风气， 改善了环境影响。 • 常压固定床气化单炉发气量低、占地面积大，合成气中含有一定量的氮气，对还 原气的有效气浓度有影响，对原料煤要求严格。但其投资最低。 • 生成的水煤气中，φ（CO+H2）体积分数达80%~85%。甲烷含量 1%左右。合成 气为常压，作为还原气压力低，甲烷含量低，所需原料价格高。
适用于直接还原铁的煤制气方案
2014年11月 苏州
提纲
钢铁行业现状 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
1 钢铁行业现状
钢铁工业转型升级势在必行！！！
焦煤 铁矿石
炼铁工序
炼钢工序
轧钢工序
热处理工序
焦化炉 烧结炉
高炉
转炉或电炉
连铸
铁水
钢水
加热炉 连铸坯
连轧 棒、板 带、管
深加工
热处理炉
பைடு நூலகம்
高炉炼铁流程长、能耗高、污染 大；炼铁工序能耗约占钢铁生产 过程总能耗70%，污染物排放占 90%。
根据煤气化炉的结构特点和燃料在气化炉内进行转化时的运动方式，煤气化工艺可分 为三种类型：固定床（移动床）、流化床和气流床。
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122 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
2.4.1 常见的煤制气技术
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122 气基竖炉工艺介绍及煤制气技术
2.4.1.1 固定床（移动床）气化
• 固定床煤气化炉的主要特点是：炉内气体流速较慢，煤粒静止，停留 时间1~1.5h，操作条件为：温度800~1000℃；分为常压气化和加压 气化（4MPa）；原料煤粒径3~30mm。用煤要求具有高活性、高灰 熔点、高热稳定性。