高炉炼铁
2019-03-06 10:10:51
现代炼铁的首要办法,钢铁出产中的重要环节。这种办法是由古代竖炉炼铁开展、改善而成的。虽然国际各国研讨开展了许多新的炼铁法,但由于高炉炼铁技能经济目标杰出,工艺简略,出产值大,劳动出产率高,能耗低,这种办法出产的铁仍占国际铁总产值的95%以上。
高炉出产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石),从坐落炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅佐燃料)中的碳同鼓入空气中的氧焚烧生成的和,在炉内上升过程中除掉铁矿石中的氧,然后复原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中不复原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣,从渣口排出。发生的煤气从炉顶导出,经除尘后,作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。前期高炉运用木炭或煤作燃料,18世纪改用焦炭,19世纪中叶改凉风为热风(见冶金史)。20世纪初高炉运用煤气内燃机式和蒸汽涡轮式鼓风机后,高炉炼铁得到迅速开展。20世纪初美国的大型高炉日发生铁量达450吨,焦比1000公斤/吨生铁左右。70年代初,日本建成4197米3高炉,日发生铁超越1万吨,燃料比低于500公斤/吨生铁。我国在清朝末年开端开展现代钢铁工业。1890年开端筹建汉阳铁厂,1号高炉(248米3,日产铁100吨)于1894年5月投产。1908年组成包含大冶铁矿和萍乡煤矿的汉冶萍公司。1980年,我国高炉总容积约8万米3,其间1000米3以上的26座。1980年全国产铁3802万吨,居国际第四位。
70年代末全国际2000米3以上高炉已超越120座,其间日本占1/3,我国有四座。全国际4000米3以上高炉已超越20座,其间日本15座,我国有1座在建设中。
50年代以来,我国钢铁工业开展较快,高炉炼铁技能也有很大开展,首要表现在:①归纳选用精料、上下部调剂、高压炉顶、高风温、富氧鼓风、喷吹辅佐燃料(煤粉和重油等)等强化冶炼和节省能耗新技能,特别在喷吹煤粉上有独到之处。1980年我国重点厂商高炉均匀使用系数为1.56吨/(米3·日),焦比为539公斤/吨生铁;②归纳使用含钒钛的铁矿石取得了突破性发展,含稀土的铁矿石的使用也取得了较大的发展。
高炉冶炼首要技能经济目标 分述如下:
高炉使用系数每立方米高炉有用容积一昼夜出发生铁的吨数,是衡量高炉出产功率的目标。比方1000米3高炉,日产2000吨生铁,则使用系数为 2吨/(米3·日)。
焦比 每炼一吨生铁所耗费的焦炭量,用公斤/吨生铁表明。高炉焦比在 80年代初一般为450~550公斤/吨生铁,先进的为380~400公斤/吨生铁。焦炭报价昂贵,下降焦比可下降生铁本钱。
燃料比高炉选用喷吹煤粉、重油或天然气后,折合每炼一吨生铁所耗费的燃料总量。每吨生铁的喷煤量和喷油量别离称为煤比和油比。此刻燃料比等于焦比加煤比加油比。依据喷吹的煤和油置换比的不同,别离折组成焦炭(公斤),再和焦比相加称为归纳焦比。燃料比和归纳焦比是判别冶炼一吨生铁总燃料耗费量的一个重要目标。
冶炼强度 每昼夜高炉焚烧的焦炭量与高炉容积的比值,是表明高炉强化程度的目标,单位为吨/(米3·日)。
休风率 休风时刻占全年日历时刻的百分数。下降休风率是高炉增产的重要途径。一般高炉休风率低于2%。
生铁合格率 化学成分符合规定要求的生铁量占悉数生铁产值的百分数,是点评高炉优质出产的首要目标。
生铁本钱 是从经济方面衡量高炉作业的目标。
高炉炼铁对碱性熔剂3个质量要求
2019-01-04 11:57:16
高炉炼铁对碱性熔剂3个质量要求 (1)碱性气化物(CaO+MO)含金高,酸性氧化物(SiO2十AL2U3 )愈少愈好。否则,冶炼单位生铁的熔刘消耗量增加,渣量增大.焦比升高。一般要求石灰石中CaO的质量分数不低丁50%.Si02和Al2O3的总质量分数不超过3.5%, 2)有害杂质硫、磷含量要少。石灰石中一般硫的质量分数只有0.01%-8.O8%,磷的质量分数为0.001%-0。03%。 (3)要有较高的机械强度要均匀,大小适中。适宜的石灰石入炉粒度范围是;大中型高炉为20-50mm,小型高炉为10-30mm。 当炉渣黏稠引起炉况失常时还可短期适量加人萤石(CaF2 ),以稀释渣和洗掉炉衬上的堆积物,因此常把萤石称洗炉剂.
非高炉炼铁
2019-01-04 17:20:15
非高炉炼铁法是指除高炉炼铁以外的其它还原铁矿石的方法。当前非高炉炼铁法可归纳为两大类:直接还原法和熔融还原法.都是炼铁冶金技术中的新工艺。
直接还原法是指在铁矿石熔化温度下把铁矿石还原成海绵铁的炼铁生产过程,产品叫直接还原铁或海绵铁。由于低温还原,得到的直接还原铁未能充分渗碳,因而含碳较低(
熔融还原法是指一切不用高炉冶炼液态生铁的方法。它是不用焦炭在一个容器中完成高炉炼铁过程的,基本上不改变目前传统钢铁生产的基本原理。
近年来,非高炉炼铁法发展比较快,其原因是:
(1)不用焦炭炼铁。高炉冶炼需要高质量冶金焦,而焦煤从世界储量而言,只占煤总储量的5%,且日渐短缺,价格越来越高。非高炉炼铁可以使用非炼焦煤和其它能源作燃料与还原剂。近几十年来,大量开发了天然气、石油、水、电和原子能等新能源,为非高炉炼铁发展提供了条件。
(2)随着钢铁工业的发展,氧气转炉和电炉炼钢逐渐取代平炉,废钢消耗量迅速增加,废钢供用量日感紧张,非高炉生产的海绵铁、粒铁等是废钢的极好代用品。
(3)省去了炼焦设备,总的基建费用比高炉炼铁法少。虽然非高炉炼铁法的生产效率远赶不上高炉,但对于缺乏焦煤资源的国家和地区,用;r中小型企业生产,前途是光明的.
非高炉所得还原铁的用途可分为以下三类:
(1)炼钢原料.主要是代替电炉废钢,但也可以用于转炉。应以还原度高、杂质少的为佳.
(2)高炉原料。经过预还原的矿石可作为高炉炉料,以增加产量,降低焦比。
(3)铁粉。铁粉可用于粉末冶金或用作电焊条的原料等。
还原度越低,所得的还原铁越容易二次氧化,因此若要贮藏或远距离特别是海上运输,则必须进行钝化处理。常用的钝化处理方法有在控制气氛下形成氧化膜,用化学物质处理,或者进行压块。
非高炉炼铁的发展及特点
非高炉炼铁法在很早以前就为人们采用了。自20世纪初为了获得生产特殊钢的原料和充分利用当地资源而将非高炉炼铁法用于工业生产以来,特别是在瑞典,非高炉炼铁法得到了迅速的发展,诸如韦伯(Wiberg)法和霍冈勒斯(H6gan;s)法直至现在仍继续运用于生产中.二次大战前,大多数地方以煤和电为能源,战后改进的回转炉法及回转炉与电炉相结合的电炉炼铁法,开始投入实际工业生产。从1950—1960年,开始研制以天然气和石油作还原剂的直接炼铁法,到70年代,又进一步发展到工业规模上采用竖炉法和流比床法。 非高炉炼铁法,虽然很早就进行了研究,但工业化生产的规模很小。1972年世界粗钢产量为63000万吨,正在建造中的或者已签订合同的生产能力为年产1400万吨。若将计划中的生产能力也包括在内,可以预计,在不久的将来非高炉炼铁的生产能力将有相当大的增加。
非高炉炼铁与高炉炼铁相比,除了不用焦炭以外,工艺上的显著特点是温度和还原度的关系不同。
在高炉方式中,铁矿石A在高炉内升温、还原、熔化成为铁水B:因为铁水被过度地还原,含碳量达到饱和状态,所以必须在纯氧顶吹转炉内进行氧化、脱碳,使铁水中C变成处于状态E的钢液而出钢,最后经过脱氧去除多余的氧即成为成品钢液F。 在非高炉炼铁方式中,还原是按虚线所示的路线进行的。如在直接还原方式中,矿石A被升温、还原成海绵铁D。在此状态下,还原度和温度都较低,因此还须在电炉中熔化,还原其中未还原的部分,从而得到钢液E。
非高炉炼铁的方法及分类
非高炉炼铁法根据原料和产品用途分类的方法很多,已发表的方法就有百余种。各种分类方法是根据以下不同的观点来进行划分的:
(1)按还原装置进行分类:有固定床法、回转炉法、竖炉法和流化床法等。
(2)按还原剂进行分类:有固体还原剂法、气体还原剂法等。
(3)按生产方式进行分类:有预还原法、直接炼钢法、熔融还原法、原子能炼铁法等。
直接还原法
如前所述,直接还原法种类很多。其产品主要是固态的海绵铁、粒铁及液态生铁。图6—2概括了生产固态海绵铁的各种直接还原法的工艺原理。这种海绵铁在下一步生产工序中用电炉熔炼成钢。
使用固体还原剂法
使用固体还原剂进行直接还原的主要设备是回转窑,利用回转窑还原铁矿石的主要产品是海绵铁。其工作原理是:将固体还原剂(煤)、铁矿石和熔剂(石灰石或白云石)混匀后,由回转窑生产。
高炉炼铁爆炸原因分析
2019-01-04 17:20:18
烧结工艺
■ 人员若未遵守安全操规程、煤气检修安全规程、未穿戴好劳保用品,可能导致煤气中毒、煤气爆炸、灼烫、触电、机械伤害等事故。
■ 煤气管道、阀门、脱水器应每班检查、维护,若阀门故障或发生泄漏。可能导致煤气中毒、煤气爆炸事故。
■ 启动设备前必须确认烧结机内无人或其他杂物时,方可启动。否则可能导致煤气中毒、煤气爆炸、灼烫、触电、机械伤害等事故。
■在燃烧器点火过程中,未进行爆破试验,因无快速切断阀、煤气压力低、泄漏煤气、煤气管道混有空气、点火前未对各阀门进行确认、现场无煤气泄漏监控系统或系统失效都有可能造成爆炸、火灾、中毒窒息。
■在生产过程中,因停水、停电,导致煤气水封水不能保证供应或煤气水封系统故障致使水封无水,煤气管道泄漏、煤气压力过大等原因、煤气放散口高度过低都会导致现场有煤气聚集,当遇高温、明火后也会发生爆炸、火灾,同时也会造成中毒、窒息。
■ 点火时要先送火种,后开煤气。否则可能导致煤气爆炸事故。
高炉炼铁工艺
炉顶设备系统
■ 休风检修完毕,未经休风负责人同意,送风,有发生中毒窒息,煤气爆炸危险。
■ 需要休风时,未先停止打水,并点燃炉顶煤气,有发生煤气泄漏,导致煤气中毒窒息、燃烧爆炸。
■ 炉顶压力不断增高又无法控制时,不及时减风,未打开炉顶放散阀,有发生爆炸危险。
■停炉前,高炉与煤气系统未可靠地分隔开;采用打水法停炉时,未取下炉顶放散阀或放散管上的锥形帽;采用回收煤气空料打水法时,未减轻炉顶放散阀的配重;均有发生煤气泄漏,导致煤气中毒窒息、燃烧爆炸。
■冷风管未保持正压;除尘器、炉顶及煤气管道未通入蒸汽或氮气或未彻底驱除残余空气;送风后,高炉炉顶煤气压力低于标准,未作煤气爆发试验,确认不会产生爆炸,就接通煤气系统,都有发生煤气爆炸的危险。
■ 长期休风(≥4小时)不进行炉顶点火、炉喉点火,有发生中毒窒息,煤气爆炸的危险。
■ 休风前及休风期间,如有损坏未及时更换或采取有效措施,有漏水入炉,有发生炉体爆炸危险。
高炉本体
■炉内各物料处于1150℃~1450℃的高温和还原性气氛中,在熔融的过程中进行还原反应。如操作不当、可能导致爆炸。高温熔体如遇炉套破裂漏水等情况,因剧烈汽化而可能发生爆炸。
■ 铁水混入水冲渣系统可能引发爆炸。
■ 在冶炼过程中,高炉长期使用,未及时检修,导致耐火层破坏,可能造成炉底烧穿铁水流出发生爆炸。
■ 冷却壁不能保证冷却水供应,可能使炉底烧穿铁水流出发生爆炸
■ 炉基、炉底、炉缸等部位水测试装置损坏,致使炉温测试不准,或炉温测试不及时,可能导致高炉烧穿铁水流出发生爆炸。
■ 炉体炉壳开裂由于热膨胀超出极限出现纵向或径向裂缝,导致煤气泄漏与空气混合形成爆炸性混合物,泄漏的高温煤气本身具备点火能量,可发生爆炸。
■ 炉基周围有积水,有发生铁水爆炸危险
■冷却件有渗漏现象,有发生铁水爆炸危险。
■大修高炉,放残铁之前,未设置作业平台,彻底清除炉基周围的积水,有发生残铁爆炸的危险。
■高炉突然断风,未按紧急休风程序休风,有发生煤气泄漏,导致煤气中毒窒息、燃烧爆炸。
■送水不分段、快速进行,可产生大量蒸汽而引起爆炸
■停水事故处理,进水阀门通水时过快,致使冷却设备急冷或猛然产生大量蒸汽而炸裂。
■高炉悬料时间长,炉内形成较大空间,且炉顶温度逐步升高超过规定,可能打水降温,而产生大量蒸汽。当料柱塌下时,炉顶瞬间产生负压,空气和混有煤气的冷料进入炉内,上密、下密不严,遇高温煤气后,可能发生炉顶爆炸。
热风炉除尘系统
■热风炉煤气总管未按GB6222的要求设可靠隔断装置。煤气支管未装煤气自动切断阀,当燃烧器风机停止运转,或助燃空气切断阀关闭,或煤气压力过低时,该切断阀不能自动切断煤气,不发出警报。煤气管道未设煤气流量检测及调节装置。管道最高处和燃烧阀与煤气切断阀之间未设煤气放散管,有发生燃烧爆炸、中毒窒息的危险。
■热风炉管道及各种阀门不严密。热风炉与鼓风机站之间、热风炉各部位之间,未设必要的安全联锁。突然停电时,阀门不向安全方向自动切换,有发生燃烧爆炸的危险。
■在热风炉混风调节阀之前未设切断阀,一旦高炉风压小于0.05 MPa,不关闭混风切断阀,有发生燃烧爆炸的危险。
■热风炉烧炉期间,火焰熄灭时,未及时关闭煤气闸板,重新点火,有爆炸危险。
■热风炉及供气管网高炉需要煤气为燃料在加热炉燃烧加热,则高炉煤气供气及燃烧系统发生操作不当或煤气泄漏,有可能发生爆炸。
■在生产及设备检修过程中,要按照有关安全操作要求执行,除尘器内的煤气可导致火灾、爆炸、中毒事故。
■煤气净化布袋除尘系统,高炉顶温异常上升,超过管道膨胀补偿能力,引起管道破裂,煤气泄漏,导致火灾、爆炸、中毒事故。
■高炉除尘系统维修需用氮气吹扫,若未设置氮气,吹扫不彻底可能导致中毒或火灾爆炸事故。
高炉煤气系统
■煤气管道出现负压、煤气管道进入空气有爆炸危险。
■煤气系统若未设置低压报警、快速切断、放散装置等安全装置,可能造成煤气泄漏,导致火灾爆炸或人员中毒窒息事故。
■除尘器未设带旋塞的蒸汽或氮气管头,或其蒸汽管或氮气管未与炉台蒸汽包相联接,或堵塞或冻结,有发生燃烧爆炸、中毒窒息的危险。
炉前出铁场和炉台构筑物
■开铁口、出铁、出渣、堵铁口过程中,因违规操作使用潮湿的工具,可能发生铁水爆炸。
■铁水沟或平台上积水,一旦铁水外溢可能发生铁水爆炸。
■撇渣器烧穿、损坏,铁口潮湿、渣中带铁等可能发生铁水爆炸。
渣、铁处理
铸铁机
■铸铁机地坑内不应有积水。否则可能造成铁水爆炸事故
无需焦炭的非高炉炼铁技术
2019-03-07 09:03:45
珀斯──澳大利亚西澳州首府,从前被称为“国际上最孤单的城市”。但是,这些年来,我国客人却对这“最孤单的城市”情有独钟,一再到访。2007年9月4日,领导在相关人员的陪同下,观赏了澳大利亚力拓矿业集团的直接熔融复原炼铁工厂。炼铁车间观看了复原铁的冶炼进程,并就环保、出产成本、工艺先进性,以及非高炉炼铁技能在我国使用的远景等具体询问了技能人员。此前,我国人大常委会委员长,以及我国多家大型钢铁厂商的管理者都观赏过这个炼铁项目。“熔融复原”炼铁技能有何奇特之处,引得许多政界商界要人的垂青? 资源压力下的新路当今国际的干流高炉炼铁技能仍然是自古就有的竖炉炼铁,这种办法炼制的铁占国际铁产值的95%以上。
我国钢研科技集团公司先进钢程及材料国家重点实验室郭培民教授介绍,通过数百年开展,现代高炉炼铁工艺现已适当老练,但流程杂乱、能耗高、环境污染严峻和出资巨大这些高炉炼铁与生俱来的问题仍未处理。更要害的是,高炉炼铁对冶金焦炭依赖性太强,从现在已探明国际煤炭储量中,焦煤仅占5%,且散布很不均匀,正是这个资源约束,催生了无高炉炼铁技能。北京科技大学冶金与生态工程学院副院长张建良教授介绍说,现在的无高炉炼铁首要有两种办法,即直接复原法和熔融复原法,国际上现已根本老练的三大非高炉炼铁技能,别离是奥钢联的COREX、韩国浦项的INEX、力拓矿业的HIsmelt,都选用熔融复原法。真实完成了商业化出产的非高炉炼铁技能的只要一家,即奥钢联的COREX技能。它是在奥地利和德国政府的财务支持下,于20世纪70年代开端研制,1989年完成商业出产。榜首代完成商业化出产的非高炉炼铁COREX-1000工厂年产能40万吨,1989年在南非完工。1995年至1999年间,国际上又先后建成四座年产能60万~80万吨的第二代COREX-2000出产厂,别离坐落韩国的浦项、南非的撒丹那(Saldanha)和印度的两个城市。全球专一在建的第三代COREX工厂是我国宝钢年产能150万吨的COREX-3000工程,该工厂方案2007年下半年开端商业化出产。
非高炉炼铁技能间的竞赛奥钢联的COREX尽管先行一步,却也存在先天缺点:国际上大部分铁矿资源是粉矿,并且粉矿比块矿报价低,奥钢联开发的COREX技能却只能炼块矿。可以炼粉矿的熔融复原技能随即应运而生,韩国浦项制铁研制的“FINEX”和力拓矿业的“HIsmelt”就是在这样的布景下诞生的。韩国浦项制铁公司于1992年和奥钢联签署协议,引进COREX-2000技能,并在此基础上研制出以粉矿为复原目标的FINEX技能。2007年5月30日,FINEX商业化项目正式开工。这个历时15年之久的项目共花费7亿美元研制经费,取得300多项专利。澳大利亚力拓矿业集团亚洲及我国区总裁路久成介绍,力拓矿业集团从上世纪80年代初开端研制HIsmelt技能,历经20余年,累计出资已超越10亿美元。现在实验性的HIsmelt工厂发展程度“已到达试营产值的80%,估计到2008年到达年产80万吨的设计能力,并进行商业化运营”。 我国的非高炉炼铁远景1996年我国钢铁产值初次超越1亿吨大关,跃居国际榜首位后,现已接连10年保持着国际榜首,一起,我国仍是专一钢铁总产值超越2亿吨的最大钢铁出产国、最大钢铁消费国、最大钢铁净进口国和最大铁矿石进口国。拿到这些“桂冠”的一起,我国也顶着一顶“钢铁能耗全球榜首”的帽子,在首要炼钢国中,我国吨钢能耗排在首位,是日本的3倍,美国的1.7倍。而非高炉炼铁技能的首要优势就是节能环保。力拓矿业集团亚洲及我国区总裁路久成说,力拓的HIsmelt技能,不只比奥钢联的COREX技能能耗低,也比国际上绝大多数传统高炉炼铁技能能耗低20%左右,废气排放更是远远低于高炉炼铁。
非高炉炼铁工艺—Hlsmelt熔融还原炼铁工艺
2019-03-07 11:06:31
由澳大利亚的力拓矿业集团开发的HIsmelt熔融复原炼铁工艺,选用了铁矿粉及钢厂废料和非炼焦煤直接熔融的复原技能出产高质量的铁产品,可直接用于炼钢或铸成生铁。还能够循环运用热能,以到达下降本钱和削减污染的意图。从不断优化高炉炼铁和开发新式非高炉炼铁工艺考虑,可对炼铁出产完结节能减排和保护环境起到活跃的效果。HIsmelt熔融复原炼铁工艺作为习惯钢铁工业开展的需求而开发的熔融复原炼铁的出产工艺,可为炼铁出产供给了一种新的挑选。钢铁出产工艺包含传统的高炉—氧气顶吹转炉的长流程和依据电弧炉的短流程。近年来,受环保等方面要素的影响,短流程工艺遭到越来越多的重视。1996年以来,国际规划内有很多短流程优质扁平材出产厂投产。这些短流程钢厂仅承当较低的折旧费用,还能运用废钢来削减出产本钱。因而,短流程钢厂的热轧出产本钱要比钢铁联合厂商的低。推进这种趋势开展的首要原因有以下几个方面:高炉出产对质料的规格要求较严厉,质料预加工(焦化、球团和烧结厂)使高炉出产成为环境污染的首要排放源,新建或改造高炉的出资额巨大,国际规划内的焦炉遍及呈老化状况,也需求很多出资。正常状况下,为了取得规划经济效益,钢铁联合厂商的缔造规划都很大,因而,温室气体排放和环境污染的问题比较严重。电炉炼钢厂的状况则有所不同,与钢铁联合厂商比较,其竞争力相对较强。关于电炉炼钢厂来说,优质、安稳的铁直销可显着进步电炉炼钢的出产率,下降出产本钱。因而,在炉猜中调配铁水就具有较高的运用价值。在此条件下,开发具有动力运用率高、质料及炉料习惯性强、出资本钱低、操作灵敏等特色的炼铁工艺,已成为钢铁联合厂商重视的课题之一。
首要,HIsmelt工艺将金属熔池作为根本的反响前言,炉料直接注入到金属中,熔炼进程首要经过熔解碳进行。而其他熔融复原炼铁的出产工艺一般都选用顶装矿石和煤炭工艺,经过渣层中的碳化物(及少数金属)进行熔炼。与渣中的碳比较,金属中的熔解碳作为复原剂的反响功率更高,其原因首要是因为渣中的碳需求转换为气相复原介质。也就是说,HIsmelt工艺是经过运用更具活性的碳(溶解碳)取得了更快的熔炼速率。其次,HIsmelt工艺中熔体的混合度与其他工艺不同。在HIsmelt工艺中,将炉料直接注人到金属中,发生很多的“深层”气体,这会构成一个微弱的上浮气流,导致熔液快速翻转。核算标明,翻转的流量到达每秒数吨的等级。在这种条件下,在液相中构成实质性温度梯度(大于20~30℃)的可能性很小,体系实质上以等温熔体的方式作业。此外,熔体的快速翻转促进了从炉顶空间到熔池的热传递,一起杜绝了单一液滴显着过热的现象。这关于渣区的炉膛耐火材料的保护含义严重,因为熔体的杰出混合可使耐火砖仅露出于低FeO含量及温度较低的介质中。
在熔炼中,经过运用大规划的煤种、矿石和典型的钢厂废料(回炉料),HIsmelt工艺的适用性得到了充沛证明。试用煤种的规划广泛,使其对工艺性能的影响能够被量化。因为汽化和蒸发割裂解效果导致的热能丢失,高蒸发分(最高达38%)煤对HIsmelt炼铁工艺具有负面影响。煤中氧、水分和灰分的含量对出产也有潜在影响。实验标明,该工艺中间实验用的一切煤种均可用于实践出产,在煤种的挑选上,仅需从经济方面的考虑。对选用各种矿石炉料复原水平的产能进行评价,包含赤铁矿、赤铁矿/针铁矿、针铁矿和直接复原铁。对矿粉/直接复原铁混合料进行了预复原的中间实验。此外,运用热风氧富集(最高含氧量达30%)成功地进步了熔炉的作业功率。收回料包含高炉和氧气转炉的粉尘、泥渣、铁鳞等。因为收回猜中的碳得到充沛的运用,可使全体煤耗量大幅下降。此外,因为炉猜中铁的预复原水平较高,出产功率得到进步。与铁矿石冶炼比较,收回料无须额定进行处理和加工。表1示出了对高炉和HIsmelt炼铁体系的出资进行比照的研究结果。从表1可看出,HIsmelt工艺的吨钢出产本钱为180~310美元,而钢铁联合厂商的典型吨钢出产本钱为320~450美元。此外,HIsmelt工艺还具有以下特色:质料要求的预处理量很小,熔炼前无须选矿;具有较高灵敏性,能够依据钢厂的出产进行大幅度的调整;可出产质量优异且安稳的铁水;炉料的反响时刻以毫秒核算,温度操控优于高炉;具有高度集成的在线工艺操控体系,设备运转和操作简略,全体设备保护量小;具有显着的环保优势。与高炉炼铁工艺比较,一座装备了矿石加热体系的HIsmelt炼铁厂有望将每吨铁水的二氧化碳排放量削减约20%,并能够有用地操控二口恶英的生成。因为在HIsmelt工艺中能够撤销焦化和烧结工序,因而较为环保。此外,很多运用钢厂废料的潜力可进一步稳固HIsmelt工艺的环保优势。 表1典型的Hismelt和高炉工艺的出资和出产本钱项目产值,万吨出产本钱,美元/吨出资,百万美元高炉1109326355高炉2236373880高炉3109356388高炉42434481088Hlsmelt 1(冷矿)50310155Hlsmelt 2(冷矿及废料)58259150Hlsmelt 3(预加热)63286180Hlsmelt 4(预复原)150191286Hlsmelt 5(预加热)110181200表2 不同工艺出产铁水的化学成分比较表项目高炉HIsmeltCorexC, %4.54.3±0.24.5~4.7Si, %0.5±0.300.6±0.2P, %0.09±0.020.0±0.0<0.10S, %0.04±0.020.1±0.10.01±0.02温度,℃1430~15001480±151490~15203 Hlsmelt工艺的铁水质量除出产本钱外,对不同工艺出产铁水的化学成分进行了比较。表2列出了高炉、HIsmelt以及Corex工艺出产铁水的化学成分。各种铁水的化学成分首要存在3方面差异。(1)硅(Si)含量。炼钢厂能够运用HIsmelt出产的铁水不含硅这一特色进行低硅铁水操作,可削减造渣量,并下降造渣剂的消耗量。事实上,为了进步氧气转炉的出产率,下些钢厂一般需求对高炉出产的铁水进行脱硅处理。(2)磷(P)含量。在HIsmelt工艺中,能够运用高磷铁矿粉(磷含量0.12%)进行出产。铁矿中的磷大部分被氧化转变成炉渣,使铁水中的磷含量低于0.04%。与此构成鲜明比照的是,高炉和Corex工艺中,铁矿石中的磷含量均彻底进入到铁水中,给后续的炼钢出产带来不必要的费事。因而,高磷矿一般不适用于高炉和Corex工艺。(3)硫(S)含量。HIsmelt工艺出产铁水的硫含量高于高炉和Corex工艺。但现有的铁水脱硫技能能有用地处理HIsmelt工艺出产的铁水,且不会发生剩余的费用。4 Hlsmelt工艺的含义 1)关于短流程钢厂的含义。电炉炼钢厂运用的炉猜中可增加30%~50%的铁水。HIsmelt工艺出产的铁水能够作为生铁、直接复原铁和高档次废钢的优质替代品,在炉猜中供给很高的运用价值。其长处首要包含:进步出产率,缩短炼钢周期,削减吨钢能耗;下降制品钢中的剩余搀杂含量,产品质量愈加安稳;有用削减造渣剂的消耗量和吨钢耐火材料的消耗量。此外,HIsmelt工艺的开炉、停炉、停产等操作均十分简略易行,这关于电炉炼钢厂来说是至关重要的。HIsmelt工艺能够使炼铁和炼钢工序有用地结合起来,无须为保存和处理剩余铁水而额定建造贵重、且运用率较低的配套设备。(2)关于钢铁联合厂商的含义。关于钢铁联合厂商来说,HIsmelt工艺的首要价值在于不需求焦化厂和烧结厂所带来的流程缩短。HIsmelt工艺能运用低档次铁矿粉,无须预处理,大大增加了钢厂质料直销的灵敏性,使钢铁产品的本钱更具竞争力。别的,与运用优质炼焦煤比较,运用气煤也能大幅下降出产本钱。Hismelt炼铁厂的设备大多与高炉相同,因而,HIsmelt工艺的设备也极易融人到钢铁联合厂商的全体布局中。HIsmelt工艺可随时调整操作参数(如热风速率及氧富集水相等)和质料挑选,能够高效地习惯后续炼钢工艺改变带来的灵敏性要求。此外,HIsmelt工艺可轻易地开炉、停炉或停产,为钢铁联合厂商的出产操作供给了极大的挑选空间。即便产能较低的HIsmelt设备也可发生经济效益,因而钢角联合厂商可选用多座HIsmelt炉。这样做能够大幅下降停产检修或出产调整所带来的负面影响。此外,HIsmelt工艺出产的铁水可直接与高炉铁水混合运用,为氧气转炉供给精确硅含量的铁水。在日本,“无渣炼钢”工艺被广泛选用。高炉铁水在进入氧气转炉之前必须先进行脱硅、脱磷和脱硫处理,而运用Hismelt工艺出产的铁水能够革除脱硅处理,有用下降了处理本钱。Hismelt工艺还具有以下特色:削减复吹,削减造渣剂的消耗量,削减耐火材料的消耗量;削减铁合金的消耗量,进步铁水收率;吹炼时刻削减,出产率进步,可出产优质的高档(低磷)钢号,也可出产超洁净钢。
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★1982~1984年期间: (1)HIsmelt工艺最早能够追溯到开端由德国KlocknerWerke公司在其Maxhütte工厂开发的底吹氧气转炉工艺(OBM)和随后不断开展的顶底复合吹炼工艺。 (2)1981年,CRA公司(现为力拓集团,RioTinto)认识到,Klöckner的转炉技能能够用于冶炼铁矿石,而不仅仅是废钢。因而,CRA公司与KlöcknerWerke公司组建了合资公司,一起开发炼钢和熔融复原技能。运用60吨的OBM转炉进行的测验证明了熔融复原工艺根本原理的合理性和可行性。
★1984~1990年期间: (1)熔融复原工艺概念测验成功后,在KlöcknerWerke公司的Maxhütte钢厂建造了一座小型实验工厂(SSPP)。该厂规划能力年产1.2万吨,选用卧式可旋转的复原炉方式(SRV)。煤、溶剂和铁矿石均经过炉底喷喷入炉内。(2)SSPP工厂的实验出产从1984年持续到1990年,期间证明了该技能的工艺可行性。但出产规划问题依然没有得到解决。(3)在此期间,协作出资方发生了改变。1987年,Klöckner公司撤出了该项目,两年后CRA公司与Midrex公司按照50:50的份额组成了合资公司,持续一起开发该技能。(4)实验工厂取得成功后,协作两边认为有必要在更大的出产规划上对该工艺进行测验。(5)两边经洽谈后决议,在西澳大利亚奎那那区域建造HIsmelt工艺研制的工厂设备(HRDF)。
★1991年期间: (1)年产能10万吨的HIsmelt研制工厂设备在奎那那建成。(2)建造HRDF研制工厂设备的意图是进一步证明规划扩展后该工艺的可行性,一起为终究的商业化出产供给操作数据。(3)奎那那工厂最早规划的复原炉方式是直接把SSPP小型实验厂的炉型扩展,即按照可按90度角旋转的卧式炉炉型进行建造。
★1993~1996年期间: (1)奎那那工厂卧式炉的出产从1993年10月持续到1996年8月。(2)尽管工艺规划的扩展得到了成功验证,可是卧式炉规划杂乱, 对进一步商业化造成了困难。为战胜卧式炉的缺乏,合资公司开发出了水冷管结构的立式炉。(3)立式熔融复原炉(SRV)的工程规划于1996年完结。首要的改善包含固定的立式炉体,设置在上部的炉料喷,简略的热风喷,用于接连出铁的外置出铁炉,以及用以战胜耐材腐蚀的水冷管结构。(4)1994年,Midrex公司撤出合资项目,CRA公司进入单独开发阶段。
★1997~1999年期间:(1)1997年上半年对HRDF立式炉进行了调试,随后的出产一向持续到1999年5月份。与卧式炉比较,立式炉在耐材损耗、可靠性、作业率、产值和规划简化等方面都有很大的改善。(2)HRDF立式炉的出产指标成功证明了熔融复原炼铁技能的可行性、工程概念的合理性以及工厂技能的简化。(3)立式炉出产状况证明,该工艺能够进一步扩展规划,建成商业化工厂。
★2002年期间:(1)2002年,由力拓集团(出资份额60%)、纽柯公司(出资份额25%)、三菱公司(出资份额10%)和首钢集团(出资份额5%)一起出资,成立了不合法人性质的合营公司——HIsmelt公司。其意图是建造并实验年产能80万吨的HIsmelt工厂。该工厂坐落西澳大利亚的奎那那工业区,出发生铁的设备是一座炉缸内径为6米的熔融复原炉。
★2003~2004年期间: (1)HIsmelt工厂于2003年1月开端建造,并于2004年下半年开端调试。
★2005~2006年期间: (1)HIsmelt奎那那工厂的铁水热调试作业于2005年第二季度开端。(2)榜首船由HIsmelt奎那那合资工厂出产的生铁产品(约4万吨)于2006年6月外运。(3)HIsmelt公司仍在持续优化该技能,以期为商场供给产能更大、灵敏性更强且出产功率更高的HIsmelt工艺技能。
高炉锰铁的生产---高炉锰铁冶炼用原料
2019-01-25 15:49:34
高炉锰铁冶炼用原料主要有锰矿、焦炭和熔剂。 1.锰 矿 高炉冶炼用的锰矿有氧化矿、碳酸盐矿、焙烧矿和烧结矿。 矿石中的锰是高炉锰铁冶炼中的主要回收元素。锰矿石含锰量的高低直接影响锰铁冶炼技术经济指标。高炉生产实践表明,锰矿中含锰量波动1%,焦比波动50~80kg,产量波动3%~5%,因此对入炉矿中含锰量要求越高越好。 锰矿中SiO2的含量是影响渣量的主要因素。据分析,入炉锰矿中的m(SiO2)/m(Mn)波动10%,相当于含锰量波动1%,应当尽量选用m(SiO2)/m(Mn)低的矿石入炉。我国各厂家入炉混合矿的m(SiO )/m(Mn)一般控制在0.3~0.8。 锰矿中的m(Mn)/m(Fe)决定产品的含锰量,生产不同牌号的锰铁,需用不同m(Mn)/m(Fe)比值的锰矿。 锰矿中的磷是高炉锰铁生产中的控制元素,希望越低越好。磷在钢铁产品中大都属有害元素。磷在高炉冶炼中理论上百分之百还原。因此锰铁产品中的磷含量取决于矿石、焦炭中的含磷量。但在高炉冶炼中,Mn的回收率和锰矿石的品位会在较大范围内变化,因此产品中的含磷量也随之变化。 锰矿石中允许的含磷量按下式计算: w(P矿)={[P]/np-(w′pK+w″pФ+w″pD)}÷H 式中 w(P矿)——入炉锰矿石的含磷量,%; [P]——产品中允许含磷量上限,%; np——磷在高炉中的还原率(理论上100%,实际上80%左右); w′p,w″p,w″p——分别为焦炭,熔剂 和其他附加物的含磷量,%; H,K,Ф,D——分别为冶炼每吨锰铁所需矿石、焦炭、熔剂和其他附加物单耗,kg/t. 某厂高炉锰铁冶炼对入炉锰矿的m(Mn)/m(Fe)及m(P)/m(Mn)要求下见表。 各牌号高炉锰铁对锰矿m(Mn)/m(Fe)、m(P)/m(Mn)的要求牌号锰铁成分 (%)对入炉锰矿要求MnPm(Mn)m(P)/m(Mn)Ⅰ组Ⅱ组m(Fe)Ⅰ组Ⅱ组≥≤≥≤FeMn78780.330.56.220.003750.00493FeMn74740.380.54.680.003960.00521FeMn68680.40.63.590.004410.00662FeMn64640.40.62.90.004690.00703FeMn58580.50.62.380.006250.0075
锰矿中的铅在冶炼时易还原也易挥发,还原后沉积在炉底,严重时会破坏炉底,炉温高时易挥发,在高炉上部结瘤。一般为要求锰矿中Pb含量<0.1%。锰矿中的锌易挥发在高炉上部沉积,对炉墙砖衬和炉壳有破坏作用,也可能和炉衬混合形成炉瘤。通常要求锰矿中Zn含量<0.2%。 锰矿石入炉粒度一般为5~60mm,含粉率要求小于5%。 2.焦 炭 焦炭在高炉冶炼中不但是还原剂和发热剂,而且是整个高炉料柱的骨架。焦炭质量的好坏一方面要看其化学成分,另一方面要看其物理性能——粒度和强度。锰铁高炉冶炼用焦炭主要有冶金焦、气煤焦和土焦。不同焦炭质量差别较大,使用时应综合考虑。 对焦炭的基本技术要求: (l)高而稳定的固定碳含量。固定碳含量越高,作为还原剂和发热剂的能力越大,对降低焦比,改善技术经济指标有利。 (2)较低的灰分可以减少渣量及灰分带入的磷含量。 (3)较高的机械强度,可防止和减轻焦炭在炉内下降过程中产生粉末、恶化料柱透气性。挥发分低的焦炭机械强度比较好。 焦炭中的水分虽然对高炉冶炼过程无影响,但水分波动会影响配料的准确性。因此,希望焦炭水分稳定为好。焦炭入炉粒度一般为20~60mm。 3.熔 剂 高炉锰铁冶炼所用熔剂为石灰石、生石灰、白云石等。 对石灰石和生石灰要求CaO含量越高越好。CaO含量高,带入的渣量相对减少。使用白云石调节渣时,要求白云石的MgO含量尽量高。 熔剂入炉粒度要求:石灰石和白云石15~75mm,生石灰为20~l00mm,小高炉偏下限,中型高炉偏上限。
非高炉炼铁技术低温快速还原新工艺
2019-03-06 10:10:51
钢铁产品是人类社会最首要的结构材料,也是产值最大、覆盖面最广的功用材料。在可预见的未来,钢铁产品仍将是一种非常重要且不行替代的材料。近年来,跟着我国经济的快速稳定增长,钢铁工业得到了史无前例的开展,2005年我国粗钢产值已打破3亿吨,其间绝大部分来自高炉—转炉流程。高炉炼铁工艺历经数百年的开展,工艺已日趋老练。即使如此,高炉工艺也存在一些问题:工艺流程杂乱、能耗高、环境污染严峻与出资巨大等。别的高炉工艺对冶金焦有很强的依靠性,可是从已探明的国际煤炭储量来看,焦煤仅占总储煤量的5%,并且散布很不均匀,因而高炉炼铁的开展面对着焦煤缺少的困难。为处理这一困难,很多的非高炉炼铁技能就应运而生了,并且得到了较快的开展。非高炉炼铁技能依据其工艺特征、产品类型及用处不同可以分为熔融复原和直接复原两大类。熔融复原法是以非焦煤为动力,在高温熔态下进行铁氧化物复原,渣铁能彻底别离,得到相似高炉的含碳铁水。直接复原规律是以气体燃料、液体燃料或非焦煤为动力,在铁矿石(或含铁团块)软化温度以下进行复原得到金属铁的办法。其产品呈多孔低密度海绵状结构,被称为直接复原铁(DRI)或海绵铁。熔融复原熔融复原法是20世纪20年代开端提出的。50年代研讨开发的熔融复原法大多设想在一个反响器内完结悉数熔炼进程,称一步法。可是因为复原反响发生的CO的焚烧热不能敏捷传递到吸热的复原反响区,迫使熔炼间断而告失利。70年代以来遍及选用了两步法的准则:行将整个熔炼进程分红固态预复原和熔态终复原两步,分别在两个反响器内完结。其间最具重要意义的COREX法是由KORF和VOEST-ALPINE在奥地利和德国政府的财务支撑下联合开发的,现在现已进入工业化运用阶段。还有其它处于研讨阶段的熔融复原流程,比方:HISMELT、FINEX、DIOS、AISI、COIN等。下面将遭到广泛重视的几种工艺进行扼要的介绍。
1 COREX 多年来,COREX流程是仅有工业化的熔融复原流程,现在稀有套COREX设备在运转中,我国上海宝钢引进了一套COREX-3000正在建设中。COREX法工艺流程为,矿石的复原和熔融分别在两个炉子中进行,选用预复原竖炉及熔融气化炉分别对铁矿石进行复原和熔化。COREX法预复原竖炉选用高架式结构,熔融气化炉发生的高温复原气被送入预复原竖炉,逆流穿过下降的矿石层。从复原竖炉扫除的预复原矿石的复原率约为95%,料温为800~900℃。熔融气化炉的使命是熔化预复原矿石及出产复原煤气。COREX法的长处是:以非焦煤为动力,摆脱了高炉炼铁对优质冶金焦的依靠;对原、燃料习惯性较强,出产的铁水可用于氧气转炉炼钢;出产灵敏,必要时可出产高热值煤气以处理钢铁厂商的煤气平衡问题;直接运用煤和氧,不需求焦炉及热风炉等设备,削减污染,下降基建出资,出产费用比高炉削减30%以上。可是COREX也存在一些缺乏,对矿石的质量要求较为严厉,有必要运用球团矿、天然块矿和烧结矿等中等均匀粒度的块状质料,不能运用磷含量高的矿石。别的COREX要求运用块煤也是一个潜在问题。
因为当今采煤多已机械化,原煤中含粉率较高,且块煤在储运进程中,发生粉末是不行避免的。因而,COREX需求处理粉煤的运用问题。COREX煤的消耗量(吨铁约1000kg)远高于高炉流程,其终究能耗及操作本钱很大程度上依靠于尾气的归纳运用。
2 FINEX
因为COREX运用的矿石粒度为8~30mm的块矿,很多廉价的粉矿不能直接运用,因而浦项钢铁公司和奥钢联共同开发了FINEX流程,用于粒度1~10mm的粉矿。FINEX的特征是选用多级流化床反响器替代COREX的竖炉对铁矿进行复原。在流化床反响器中运用熔融气化炉供给的热复原气体对合作增加剂的铁粉矿进行复原。选用恰当的气流速度,使炉料在流态化状况下进行复原。因而不存在炉料的透气性问题,可悉数运用铁粉矿为质料。现在韩国浦项钢铁公司的FINEX演示设备已于2003年5月底投入出产,有望在近期内投入工业化出产。
FINEX工艺是两种老练工艺的组合,即流化床工艺和COREX的熔融气化炉工艺。其特征是:①不需求炼焦厂和烧结厂,然后节约设备出资和削减环境污染;②可运用粉状铁矿石和普通煤作为炼铁质料。从出产本钱上看,粉矿的报价要比块矿低20%左右,普通煤比炼焦煤报价低约25%,因而其质料本钱比较低价。一起FINEX工艺也存在一些缺乏。FINEX计划固定出资较高,比高炉计划总出资约高20%。其燃料及动力费用也高于高炉,若要下降FINEX的本钱,有必要进一步下降吨铁的耗煤量。FINEX可以处理的矿粉是有选择性的,要求矿粉粒度1~10mm。因为FINEX选用了流化床工艺,将会出现粉料的粘结问题,致使其作业率
3 HISMELT
HISMELT(HighIntensitySmelting)技能是德国Klockner和CRA公司联合开发的。该流程可直接运用粉矿和煤粉冶炼。可向铁浴炉熔池中喷入煤粉,在其顶部吹入1200℃富氧热风,使炉内发生的煤气进行二次焚烧,发生热量满意熔池反响需求,终复原炉发生的复原性气体作为复原剂进入预复原体系。HISMELT流程可直接将铁矿粉吹入熔融复原炉中,现在已完结中试,正向工业化跨进。2003年2月首钢参加出资的HISMELT工厂(年产80万t)在澳大利亚Kwinana开端筹建,已于2005年5月基本完结调试作业。
HISMLET工艺可直接运用粉矿和煤粉,其熔融复原炉中发生激烈的拌和并且温度很高,所以铁矿粉的复原速度很快,HISMELT的另一个特征可处理廉价的高磷铁矿粉。因为熔融复原炉中选用较高的二次焚烧率,致使高温尾气的运用价值很低,只能用于预热粉矿。为了使尾气得到归纳运用,HISMELT拟采纳增加天然气的办法,这样可使尾气用于发电,或用于预复原铁矿粉(复原率30%以下)。因为熔融复原炉内选用二次焚烧办法,致使炉内出现氧化性气氛,严峻腐蚀炉衬。炉子压力小于1kg,使煤气不能有用运用。别的,HISMELT选用虹吸式出铁,不能确保铁水的温度。
直接复原
依据复原剂的不同可以分为气基和煤基直接复原工艺,气基直接复原仍然主导着直接复原程,2004年气基DRI产值占总DRI产值的88%。MIDREX和HYL-III是最首要的气基直接复原工艺,它们将天然气转化成所需的复原剂,然后在竖炉中复原块矿或球团矿。其它首要的直接复原工艺还有FIOR(FINMET)、ITMK3、FASTMET等。
1 气基直接复原工艺
选用气体作为复原剂的直接复原工艺开展较快的有MIDREX和HYL-Ⅲ工艺以及选用流化床作为反响器的FINMET和Circored工艺。MIDREX直接复原工艺是Midrex公司开发成功的。它归于气基直接复原法,以天然气经催化裂解后得到的气体(首要成分H2、CO)为复原剂,在800~900℃复原铁矿得到海绵铁。MIDREX法具有工艺老练、操作简略、出产率高、热耗低、产品质量高级长处,因而在直接复原工艺中占控制位置。可是MIDREX也存在必定的局限性,首先是它要求有丰厚的天然气资源作保证;其次MIDREX的反响温度低,反响速度较慢,炉料在复原带大约逗留6h,在整个炉内逗留时间在10h左右。别的MIDREX工艺要求铁矿石粒度适合且均匀,粒度过大会影响CO和H2的分散使反响速度下降;粒度过小,透气性差,复原气散布不均匀,一般小于5mm粉末的含量不能大于5%。一起关于铁矿石的档次要求也高,这是直接复原出产海绵铁的通病,关于矿石中的S和Ti的含量要求很严。
因为运用块矿或球团,出产能力相对较低,为了进步气基竖炉流程的出产能力,MIDREX最近在竖炉中吹入少数氧气来进步复原气体及炉料的温度,研讨标明:将料温从789℃进步到898℃,竖炉的出产能力进步了50%。运用流化床作为反响器的FIOR(FINMET)工艺开展较快,别的运用循环流化床的Circored工艺也得到了广泛的重视。在1976年,FIOR工艺被提出,它是运用流化床复原铁矿粉出产热压块铁的办法。运用该工艺在委内瑞拉缔造的工业设备现已运转了25年,总产值超过了600万t。在1991年,FIOR工艺得到了进一步的开展,VAI和Exxon公司在FIOR的基础上联合开发了一种新的炼铁工艺流程FINMET。该工艺运用的矿石粒度小于12mm。选用的仍为四级流化床反响器(榜首级流化床温度为500℃,压力为1.1MPa;最终一级流化床温度为800℃,压力为1.4MPa)。热直接复原铁粉运用气流传输到热压体系直接得到热压块铁。复原所用的气体是由新出产的气体与循环气体组成。循环气体经过除尘后与新气体混合,再经过去除CO2,被预热到850℃后通入反响器中。FINMET是现在仅有投入出产的粉矿直接复原技能。可是FINMET工艺还存在一些缺陷,它的复原剂一般都选用天然气(每吨HBI耗天然气约15GJ),因而只要在天然气报价低价的区域才或许推行。一起它对矿石的要求也比较高,无法处理很多低档次的铁矿。FINMET选用普通的流化床工艺(FB),气体流速较慢,出产能力较低(1.5~2t/(m3·d)),并且还容易发生粘结现象,别的运用高压操刁难设备及操作要求极高,这些都影响该工艺的进一步推行。
Circored流程在循环流化床(CFB)中运用纯复原粒度小于1mm的铁矿粉,研讨标明,在650℃,铁矿粉逗留15min的复原率可达70%,为了进步整个流程的出产功率,还需求将CFB出来的铁矿粉进一步在FB中运用复原4h到达95%的金属化率。可是它有必要处理廉价的来历问题,并且它仍然选用了普通流化床,随之而来的就是粉料的粘结问题。
2 煤基直接复原工艺
煤基直接复原工艺的研讨热门是转底炉流程,其特征是在高温状况下在转底炉中完结铁矿的固态复原,现在现已发生一些变种流程,如FASTMET和ITMK3流程等。ITMK3流程在美国动力部的支撑下(200万美元),已完结前期实验,这种流程可得到珠铁,它的吨铁归纳能耗为615kg标煤(其间煤12GJ,燃气6GJ)。转底炉的长处是可以处理低强度的含碳球团,但高温尾气带走很多热量导致能耗过高。因为经过气体热辐射传热,转底炉内只能铺2~3层球团,导致设备运用率低下(~100kg/(m2·h))。
由以上比照可知,气基复原工艺具有冶炼温度低、能耗下降、产品质量好的长处,可是受我国资源特征的约束,难以在我国得到开展。转底炉的特征是可运用低强度的含碳球团,可是其能耗高、出产能力低、产品质量较差。低温快速复原炼铁新技能依据对炼铁工艺的深入研讨和我国详细国情的分析,钢铁研讨总院提出了低温快速复原炼铁新流程,即首先在高效球磨机中对铁矿粉进行细化和活化,然后在低温复原设备中进行快速复原。经过近几年的研讨,开发了超细粉体催化低温冶金新技能,此技能充沛结合了超细粉体和催化剂改进动力学条件的优势,因而可以更大起伏下降反响活化能、下降复原反响温度(降至700℃左右),完结低温快速反响,是一种能耗低、污染少、资源运用率高的新式绿色冶金工艺流程。新流程可经过煤气化技能发生复原性气体,也可运用国内日益过剩的焦化煤气,不用像FINMET和Circored流程依靠天然气资源,契合我国的动力结构。新流程还可直接运用我国的铁精矿粉,省去造球工艺及相应的能耗。钢铁研讨总院发明晰多级循环流化床反响器,不只处理了普通流化床容易发生粘结现象,并且也大大进步了设备的运用率(可达50t/(m3·d)),除此之外,新式反响器还能进步复原气体的运用率、下降进程能耗和固定出资等。新流程与其它炼程的比较见表1,从表1可见,新流程的能耗远低于其它炼程,CO2等废气排放量也将远低于其它流程。
表1 各种炼程的数据比较流程动力构成吨铁净能耗/GJ电耗/KWh低温快速复原煤9.3200高温转底炉煤+天然气20.54 高炉炼程焦炭和煤23 COREX流程煤+少数焦炭26.2 Finmet天然气15175Hismelt煤粉+天然气22.6(其间天然气2.2) 现在,低温快速复原新工艺得到国家支撑,基本上完结了基础理论研讨作业,正进行反响器研制及工艺研讨,有望成为新一代炼铁新流程。当今冶金界较为重视的非高炉炼铁工艺中COREX、FINEX和HISMELT流程都可以不运用焦煤,然后避免了炼焦工艺引发的环境污染。COREX选用竖炉-熔融气化炉冶炼流程,FINEX选用流化床—熔融气化炉冶炼流程,而HISMELT选用铁浴复原,因而就决议了这些流程的特征和习惯规模:COREX有必要运用块矿,HISMELT和FINEX则可用粉矿;老练的竖炉气基复原工艺是COREX流程工业化的重要保证,粉体流化床因为粘结等问题没有彻底处理、铁浴炉二次焚烧和炉衬腐蚀之间的固有对立注定了FINEX和HISMELT完结的难度远高于COREX流程。COREX和FINEX流程发生很多高热值的复原性尾气,尾气运用的途径将决议工艺的经济性,而HISMELT高温低热值尾气却成为工艺的“鸡肋”。各种气基复原工艺都能在较低温度下出产海绵铁或热压块,竖炉流程(MIDREX,HYL-III)比流化床流程(FINMET)老练,因而竖炉流程仍然操纵着气基复原工艺,气基复原流程现在都要运用天然气资源,很难在我国得到开展。转底炉流程可运用低强度的含碳球团,给煤基直接复原流程注入新的生机,但其能耗高、出产功率低、产品质量差将会限制它的开展。现在,国际各国都在进行实验研讨,把非高炉炼铁工艺作为钢铁工业技能的办法,尽力寻求新的打破。为了跟上国际钢铁工艺技能的脚步,我国亦有必要加强这方面的研讨开发作业。根据这种状况,钢铁研讨总院提出了新式低温快速复原新工艺,完结低温快速反响。该工艺可运用国内日益过剩的焦化煤气或煤气化得到复原性气体,不用依靠天然气资源;还可直接运用我国的铁精矿粉,省去造球工艺及相应的能耗。故此是一种能耗低、污染少、资源运用率高的新式绿色冶金工艺流程,现在处于研讨开发阶段,具有很好的开展前景。
电工铝杆用高效排杂净化熔剂介绍
2019-01-08 13:40:18
电工铝杆用高效排杂净化熔剂介绍福州大学机械工程系傅高升博士等研制的DJ-1熔剂是电工铝圆杆的一种高效排杂净化熔剂,当配以熔体过滤时,净化效果会显著提高,除杂率及气孔降低率分别可达83.6%及91.2%,并能改善气、杂存在形态,从而能显著材料的力学性能特别是塑性。晶粒细化剂在以该熔剂处理后的熔体中形核效果大为提高,改善材料的力学性能与降低电阻率。
废铝熔剂
2017-06-06 17:50:04
废铝熔剂的研究在我国目前还是在发展研发阶段,有许多发明和创新都在废铝熔剂上面进行的,主要也是因为废铝回收利用这个工业在我国的发展比较慢,废铝熔剂必定是废铝回收利用的过程中使用的产品之一。接下来让我们简单介绍一下废铝熔剂。从废铝熔渣中回收
金属
的废铝熔剂,特别适用于从铝渣中回收
金属
铝(铝合金),属于
金属
处理或回收技术领域。通常从废铝熔渣中回收铝,工艺过程复杂,条件差,回收率低,本废铝熔剂包括由NaNO3,Na2SiF6和NaCl,KCl的予熔混合物等组成,使用它,可以在各种不同情况下回收铝,方法简单,使用量少,回收率高。从废铝熔渣中回收
金属
铝的废铝熔剂,其中含有Na↓[2]SiF↓[6](或Na↓[3]AlF↓[6])、NaCl和KCl的予熔混合物,其特征在于:(1)主要发热剂是NaNO↓[3](或KNO↓[3]) (2)熔剂中各成份的重量百分比为:NaNO↓[3](或KNO↓[3])"30~60% Na↓[2]SiF↓[6](或Na↓[3]AlF↓[6]"15~30% NaCl,KCl予熔混合物"10~40%。更多关于废铝熔剂的相关信息可以登陆上海
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