资源描述：
《直接还原炼铁技术的最新发展doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、直接还原炼铁技术的最新发展作者:胡俊鸽,吴美庆,毛艳丽,钢铁研究摘要撰写人TsingHua出版日期：2006年4月30日直接还原铁可以作为电炉、高炉和转炉的炉料。DRI代替优质废钢更适合于生产对氮和有害元素有严格要求的钢种,如用于石油套管、钢丝绳、电缆线等的钢种。近年,由于钢铁市场升温,废钢资源呈现世界性紧缺。2003年,我国钢铁企业生产回收的废钢铁和非生产回收废钢铁合计为1502万t;而全年炼钢消耗废钢与辅助炼钢消耗废钢之和为4750万t。显然,国内的废钢缺口很大。未来几年,随着国际市场废钢资源的短缺,世界对废钢的需求量将不断增长。当今,在废钢资源全球性紧缺、
2、国际市场价格频频上扬的情况下,对于我国来说,寻找废钢替代品已迫在眉捷。直接还原铁和热压块铁是最好的废钢替代品。1直接还原炼铁技术发展状况2003年世界直接还原铁总量为4900万t。比2002年增加了10%,不同工艺所生产直接还原铁所占份额如下:Midrex为64.6%,HyLⅢ为18.4%,HyLⅠ为1.3%,Finmet为5.2%,其他气基为0.4%,煤基为10.2%。直接还原工艺根据还原剂不同可分为气基和煤基。气基直接还原工艺中,竖炉Midrex、Arex(Midrex改进型)和HyLⅢ工艺、反应罐法HyLⅠ、流化床法Fior和Finmet工艺,都已获得了工
3、业应用,流化床法Fior、Circored和碳化铁法在工业上应用不久就停产了。煤基直接还原法中,获得工业应用的有回转窑法和转底炉法(Inmet-co、Fastmet、Sidcomet、DRylron),新开发的多层转底炉Primus工艺已于2003年2月投产。1.1气基直接还原工艺气基还原工艺可分为使用球团矿或者块矿的工艺和使用铁矿粉的工艺。各种气基直接还原铁工艺发展状况如表1所示。表1各种气基直接还原铁工艺发展状况工艺装备工艺特点所用原料目前状况研究发展Fior(委内瑞拉)4个流化床反应器生产能耗高于竖炉Midrex和HyLⅢ铁矿粉Sidetur厂于1976年
4、投产,1985年开始,年产量达到35万t~41万t。由于市场原因于2000年停产。由委内瑞拉和奥钢联进一步发展成FinmetFinmet(奥钢联和委内瑞拉)4个流化床反应器铁矿靠重力从较高反应器流向较低反应器直接使用矿粉,是Fior的进一步改进,比Fior能耗低、人员需求少。与Fior相比,其还原气体中H2含量少,CO没被氧化去。在Finmet工艺中,矿粉在流化床第一段被还原过程产生的热气体预热,其较高的CO含量可以提高热平衡,并使HBI的w(C)达3%。铁矿粉:<12mm现已有两个厂投产澳大利亚的BoodarieIron和委内瑞拉的OrinocoIron目前已
5、生产了650万tHBI目前,VAI正在开发新一代Finmet工艺:Finmetmegatrain,能力为110万t,是当前反应装置的2倍。Midrex(美国米德兰公司)竖炉、天然气重整炉、热压块机竖炉炉顶气与天然气混合,共同进入重整炉制取还原气,还原竖炉和制气设备是相互联系、相互影响的。对铁矿含硫量有一定限制,否则含硫炉顶气进入重整炉将造成裂解催化剂失效。含碳球团、块矿在世界各地获得非常广泛应用,直接还原铁产量在各种工艺中占第1位,2003年比例为66.6%。已获得工业广泛应用,在墨西哥、印度尼西亚、委内瑞拉、巴西、印度有多家生产厂,2003年在各种直接还原法产
6、量中,占第二位,产量比例为18.4%。HyLⅢ(墨西哥希尔萨公司)竖炉、天然气重整炉、热压块机可分为两部分,制气部分和还原部分,这两部分可以相互独立。这点与Midrex不同。另,温度和压力比Midrex高。可以处理含硫量较高的铁矿。这也与Midrex不同。含碳球团或者块矿HyL-ZR是HyLⅢ的进一步改进,没有重整装置。该工艺目前只在墨西哥Monterrey得以实施。Arex(委内瑞拉奥里诺科黑色冶金公司开发)竖炉是Midrex的改进型,无重整装置,竖炉集气体重整与矿石还原于一体球团矿或者块矿Megamod-Midrex直径为7.5m的竖炉、较大的重整炉年产量超
7、过200万t的Midrex工艺1.1.1使用球团矿或块矿的气基直接还原工艺使用球团矿或者块矿的有竖炉法Midrex、HyLⅢ、Arex和罐式炉HyLⅠ。目前,Midrex和HyLⅢ是成熟的工艺,在委内瑞拉、印度、加拿大、美国、伊朗、沙特阿拉伯等已获得了广泛应用。Midrex主要生产厂有33座。1994年以来投产的生产厂逐步大型化,每套年产能大都在100万t左右。如表2所示。HyLⅢ是希尔萨公司在HyLⅠ基础上开发出的高压逆流式移动床工艺,20世纪80年代开始在工业上应用。世界上主要生产厂有12座。近年新投产的设备年产能都约为100万t。如表3所示。表21994年
8、以来投产的Midrex生
