國內(nèi)外轉(zhuǎn)底爐的發(fā)展趨勢概述(編輯修改稿)
2025-02-24 21:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ET法的目前的工藝流程圖FASTMITE法 現(xiàn) 在也不排斥 對輥壓 球工 藝 Fastmet工藝的轉(zhuǎn)底爐金屬化率與生產(chǎn)率的關(guān)系一、 國內(nèi)外轉(zhuǎn)底爐技術(shù)的發(fā)展過程 簡 介① 世界上首次利用 FASTMET工藝以含鐵廢料（轉(zhuǎn)爐粉塵）為原料的商業(yè)化直接還原鐵廠，于 2023年 4月在日本新日鐵廣火田廠投產(chǎn)，年處理粉塵能力 19萬 t，產(chǎn)品 DIR 14萬 t 直接用于廣火田廠的氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼。由神戶制鋼承擔設計，安裝和建設。② 神戶制鋼株式會社加古川廠是第二個用該工藝建設的直接還原鐵廠，于 2023年 4月投產(chǎn)，年處理粉塵（高爐粉塵和電爐粉塵） t，年產(chǎn) 1萬 t DIR。并回收高鋅粉塵。③ 2023年 5月，日本神戶制鋼株式會社和尼日利亞簽訂基本協(xié)議，日方將幫助 AJAOKUTA鋼公司建設一座年產(chǎn) 50萬t的 FASTMET直接還原鐵工廠。 目前運行的 FASTMET轉(zhuǎn)底爐概況一、 國內(nèi)外轉(zhuǎn)底爐技術(shù)的發(fā)展過程 簡 介新日鐵光廠Dryer烘干機Nippon Steel PMDHikari Works Project（４） COMET 工藝 比利時鋼鐵能源中心 DRM研究中心提出的 COMET工藝是對轉(zhuǎn)底爐法的重大改進。此法 不造球直接使用鐵礦粉與煤粉，交替逐層布料，煤粉中配入少量石灰石以脫硫，在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)1300℃ 以上加熱 20min以后，出爐的 DRI結(jié)塊成餅狀 可用過篩的方法與過剩的煤和石灰粉料分開，用刮料器刮出，脈石低于5%，篩分將煤灰與鐵餅分離?？勺鲀?yōu)質(zhì)海綿鐵供電爐煉鋼使用。 COMET工藝中，從轉(zhuǎn)底爐底部開始，順序裝入熟石灰和石灰石混合料 — 鐵礦石粉礦 — 煤粉層 — 鐵粉礦 — 煤粉層依次逐層布料，從噴嘴噴入燃料開始燃燒，在轉(zhuǎn)底爐轉(zhuǎn)動過程中鐵礦石開始逐漸還原、熔化，該工藝生產(chǎn)的直接還原鐵金屬化率為 92%，硫含量小于 %。 該工藝僅進行了小型熱模擬試驗，沒有進行工業(yè)化生產(chǎn)。一、 國內(nèi)外轉(zhuǎn)底爐技術(shù)的發(fā)展過程 簡 介 Itmk3工藝的特征① 還原時間短 。 — 步法 Itmk3工藝以生產(chǎn)粒鐵時間短而聞名。還原、渣鐵半熔化鐵凝聚、除渣在 60min內(nèi)完成。相比之下，高爐煉鐵需要 20h，氣基直接還原工藝要 8h，還原時間短也使裝置啟動、停產(chǎn)和調(diào)節(jié)產(chǎn)量很容易。② 一步獲得高純度鐵產(chǎn)品 。 小粒鐵的組成為 96％ ~98％的金屬鐵， 2％ ~4％的碳。鐵的含量與高爐生鐵相近。生產(chǎn)的小粒鐵可為礦山公司帶來了高附加值產(chǎn)品。 ③ 工藝流程短，省投資 。 在同等規(guī)模下， Itmk3工藝設備投資約為傳統(tǒng)高爐煉鐵工藝流程的一半 (含相關(guān)沒備，如焦爐、制氧機等 )。⑷ 采用高品位鐵精礦粉和天然氣為主要原燃料。一、 國內(nèi)外轉(zhuǎn)底爐技術(shù)的發(fā)展過程 簡 介⑸ ITMK3 工藝ITMK3是由神戶制鋼和ＭＩＤＲＥＸ共同開發(fā)的所謂 “ 第３代 ” 煉鐵技術(shù)。⑸ ITMK3 工藝一、 國內(nèi)外轉(zhuǎn)底爐技術(shù)的發(fā)展過程 簡 介 ITMK3煉鐵技術(shù)的目標是在轉(zhuǎn)底爐還原后期，將溫度提高， 實現(xiàn)渣鐵半熔融狀態(tài)下的分離直接生產(chǎn)粒鐵。 如果獲得成功，它將提供一種極短流程、非常經(jīng)濟而環(huán)保的煉鐵新技術(shù)。 粒鐵法工藝涉及到相變過程， 粒鐵轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)中的影響因素極其復雜 ,例如 鐵礦石的還原性，含碳球團配料的成分對爐渣熔點及鐵元素傳質(zhì)的影響 、轉(zhuǎn)底爐的溫度控制 、 渣鐵分離條件、產(chǎn)品中有害元素控制 、 爐料與爐底粘結(jié)或侵蝕 、 粒鐵形成而不結(jié)大塊 、 熔融爐料流出會影響爐底 和 排料機正常運行等等 ,只要有其中幾個因素同時發(fā)生不同水平的變化 ,粒鐵生產(chǎn)就可能不順甚至被迫停產(chǎn)。 粒鐵法工藝商業(yè)化要成功，需要在技術(shù)上有突破，也需要一些運氣。號稱新千年第 3代先進煉鐵工藝的日本神戶制鋼的 ITMK3粒鐵轉(zhuǎn)底爐， 2023年起在美國明尼蘇達州建設 ITMK3粒鐵轉(zhuǎn)底爐示范裝置，原計劃第 1號商業(yè)生產(chǎn)設備于 2023年開始生產(chǎn)， 由于遇到 1450℃ 下進行的含碳球團還原和渣鐵分離過程溫度很高， 轉(zhuǎn)底爐耐材 及 鋪底料的問題未解決好 、 粒鐵產(chǎn)品硫含量高 、在 轉(zhuǎn)底爐內(nèi)生成粒狀固態(tài)生鐵需要的冷凝段過長 ，使 生產(chǎn)效率太低遠遠達不到設計能力 等 工程化難題 。 8年過去了， ITMK3至今未能實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。 計劃在 Northshore Mining 司建設的直徑～ 60米、 年產(chǎn) 50萬噸粒鐵的 ITMK3轉(zhuǎn)底爐示范工廠至今未見生產(chǎn)情況的報道 。 其共同開發(fā)的 合作伙伴、北美最大的礦業(yè)公司克利夫蘭 .克里夫斯 (Cliffs)2023年 2月已經(jīng)宣布終止與神戶制鋼的合作關(guān)系 ，正式退出了與日本神戶制鋼合作開發(fā) ITmk3的合資公司。 一、 國內(nèi)外轉(zhuǎn)底爐技術(shù)的發(fā)展過程 簡 介⑸ ITMK3 工藝國外 轉(zhuǎn) 底爐 現(xiàn) 狀 名 稱 外 徑m 處理量萬噸 /年 金屬化率 ％ 采用工藝 開爐時間 備注Inco Dynamics 60 / 50 85 DRYIRON 1997 用于電爐AmeriSteel(美 ) 20 75 DRYIRON 1997 用于電爐ROUGE STEEL 30/內(nèi) 20 20 70 DRYIRON 1997 用于電爐神戶加古川 新日鐵廣田 28/ 19/14 70 FASTMET 用于高爐新日鐵君津 24 18/13 70 DRYIRON 用于高爐一、 國內(nèi)外轉(zhuǎn)底爐技術(shù)的發(fā)展過程 簡 介序號 工藝名稱 開發(fā)者 處理對象 成球方式 粘結(jié)劑 球團粒度 料層厚度 還原劑及燃料 還原溫度 還原時間 主產(chǎn)品 副產(chǎn)品 工業(yè)化狀況1 INMETCO 加拿大 Inco公司 E不銹鋼電爐塵泥、鋼渣粉 造球盤、需烘干 添加 713mm 12層球 煤粉天然氣球團加熱到1300℃ ，還原15分鐘 含鎳鉻的海綿鐵含 Zn、Pb超過60%的鋅灰1978年美國埃爾伍德市建成投產(chǎn)，已運行30年，運行良好2 DRYIRON GLOBA公司 鋼鐵廠塵泥 壓球 廢糖漿 2035mm 12層球 煤粉天然氣球團加熱到1300℃ ，還原25分鐘 金屬化率大于 70%的 DRI 已經(jīng)生產(chǎn)運行多套裝置3 FASTMET MIDREX和神戶制鋼 BF灰和軋鋼廠污泥 造球盤、需烘干 有機 815mm 12層球 煤粉天然氣 1250℃ 12分鐘金屬化率大于 70%的 DRI回收含氧化鋅 60%的副產(chǎn)品2023年新日鐵廣田廠投產(chǎn)，年處理能力 19萬噸4 ITMK3 MIDREX和神戶制鋼 鐵礦粉
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