國內(nèi)外轉(zhuǎn)底爐的發(fā)展趨勢(shì)概述-展示頁
2025-02-12 21:02本頁面
【正文】 爐體以中垂線為軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 因此， 轉(zhuǎn) 底爐煤基直接 還 原技 術(shù)應(yīng) 運(yùn)而生。 煤氣 燃燒及反應(yīng)生成的 煙 氣沿著與爐料轉(zhuǎn)動(dòng)相反的方向流動(dòng)，最后流入廢氣 凈化 處理 及余熱回收系統(tǒng)。在還原區(qū)，爐料中的 Fe和 K、 Na、 Pb、 Zn等 氧化物陸續(xù) 被 含碳 球團(tuán) 中 的碳自還原， K、 Na、 Pb、 Zn等 元素 以氣體的形式 隨煙氣逸 除。 轉(zhuǎn) 底爐直接 還 原工 藝簡 介 冷固結(jié)含碳 球團(tuán) 爐料從裝料區(qū)裝入 轉(zhuǎn)底爐 爐內(nèi) 僅 12層，爐料 隨著爐底一起轉(zhuǎn)動(dòng) ，不會(huì)受到擠壓 。但由于原料加工方法條件和對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的不同，轉(zhuǎn)底爐直接還原煉鐵分為Inmetco法 、 DRYIRON法， 國內(nèi)外轉(zhuǎn)底爐的發(fā)展趨勢(shì)及我國發(fā)展轉(zhuǎn)底爐技術(shù)的建議周渝生 齊淵洪 嚴(yán)定鎏 洪益成 鋼鐵研究總院先進(jìn)鋼鐵流程及材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室鋼研晟華工程技術(shù)有限公司20231106目 錄一、 國內(nèi)外轉(zhuǎn)底爐技術(shù)的發(fā)展過程 簡 介二、國內(nèi)外 轉(zhuǎn)底爐技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)三、 我國發(fā)展轉(zhuǎn)底爐技術(shù)的背景四、 對(duì)我國發(fā)展轉(zhuǎn)底爐技術(shù)的建議一、 國內(nèi)外轉(zhuǎn)底爐技術(shù)的發(fā)展過程 簡 介 煤基直接還原 轉(zhuǎn)底爐 (RHF)工藝是由軋鋼使用的環(huán)形加熱爐演變而來的，具有環(huán)形爐膛和可轉(zhuǎn)動(dòng)的爐底 ， 還原爐料均勻地鋪在 可以沿圓周循環(huán) 轉(zhuǎn)動(dòng)爐底上，爐膛是 一個(gè) 固定 的 相對(duì)密封的環(huán)狀容器， 爐膛 內(nèi)外墻上 布置 有多組燃?xì)?燒嘴， 按不同的區(qū)域 通過 自動(dòng) 調(diào)節(jié)閥裝置 和檢測(cè) 元件 實(shí)現(xiàn)溫度控制和氣氛調(diào)節(jié)。 轉(zhuǎn)底爐煉鐵工藝是非高爐煉鐵工藝的一種，從 1978年加拿大國際鎳集團(tuán)（Inco,Ltd）建成第一座轉(zhuǎn)底爐以來，已有近 30年的歷史 ，它從美國發(fā)源、先在日本推廣、后在中國得到發(fā)展。轉(zhuǎn)底爐法以其原料適應(yīng)性強(qiáng)和操作工藝的靈活性等優(yōu)點(diǎn)，引起冶金界的高度重視。FASTMET法和 ITKM3等不同工藝路線 。先在 預(yù)熱區(qū) 內(nèi)被加熱到 1000℃ 以上，然后 進(jìn)入 1200 ℃ 1400℃ 的 還原區(qū) 加熱 1020min。還原后的金屬化球團(tuán)經(jīng)過 冷卻區(qū) 后 被 排出爐外 冷卻，部分再氧化金屬化率降低一些 。轉(zhuǎn) 底爐爐底 轉(zhuǎn)動(dòng) 方向燒 嘴900~1100℃1200~1400℃ 1100~900℃煙氣流 動(dòng) 方向預(yù)熱 區(qū) 還 原區(qū) 冷卻區(qū)裝料區(qū) 排料區(qū)一、 國內(nèi)外轉(zhuǎn)底爐技術(shù)的發(fā)展過程 簡 介 轉(zhuǎn) 底爐直接 還 原工 藝簡 介 鋼鐵廠每年產(chǎn)生大量 含鋅、鉛高的廢棄含鐵粉塵 ，高爐不宜使用， 環(huán)保限制其排放 輸出 (美國的委托處理費(fèi)是 ~250＄ /t ,歐洲 200歐元 /t ，日本是 2023日元 /t ），如何對(duì)其經(jīng)濟(jì)地回收利用是困擾冶金行業(yè)的一個(gè)難題。一、 國內(nèi)外轉(zhuǎn)底爐技術(shù)的發(fā)展過程 簡 介熱煙氣流動(dòng)方向轉(zhuǎn)底爐爐體結(jié)構(gòu)示意圖一、 國內(nèi)外轉(zhuǎn)底爐技術(shù)的發(fā)展過程 簡 介 轉(zhuǎn) 底爐直接 還 原工 藝簡 介爐膛 與轉(zhuǎn)動(dòng)的 爐底 之間有水封防止煙氣和粉塵逸出⑴ Inmetco 法 由加拿大的 Inco公司開發(fā)， 于 1978年在美國埃爾伍德市建成了年處理 8萬噸固體廢棄物的工廠， 用于從合金鋼冶煉廢料中回收鎳、鉻和鐵 。INMETCO的主體設(shè)備是一個(gè)轉(zhuǎn)體爐。其 工藝流程特點(diǎn)是：將不銹鋼生產(chǎn)廠的電爐集塵灰、瓦斯泥和還原劑混合后造球，還原劑煤的量按照還原當(dāng)量要求配入，再加入一定量的粘結(jié)劑，通過圓盤造球機(jī)制成直徑 7－13ｍｍ的含碳球團(tuán) 。過程所需的能量來自于不同區(qū)段煙氣預(yù)熱或燃?xì)獾娜紵? Inmetco 爐成功運(yùn)行了30多年 ,由于 其 DRI產(chǎn)品含鎳鉻 510%，可循環(huán)利用回收合金，該廠有較好的經(jīng)濟(jì)效益 ,成為美國政府指定的處理不銹鋼廠固體廢棄物處理中心。可使用礦粉或冶金廢料作為含鐵原料，焦粉或煤作為內(nèi)配還原劑。? 在 爐盤周圍設(shè)有燒嘴，以天然氣為燃料 。由于 料層薄，球團(tuán)礦升溫極為迅速， 很快達(dá)到還原溫度 1250℃ 左右。在高溫下，還原反應(yīng)以高速進(jìn)行。還原好的球團(tuán)經(jīng)一個(gè)螺旋排料機(jī)卸出轉(zhuǎn)底爐，供電爐作煉鋼原料。曾經(jīng)為美國 Ameristeel公司的電爐粉塵處理 系統(tǒng)以及美國 Rouge Steel公司綜合鋼鐵廠的粉塵和污泥處理 系統(tǒng)提供 DRYIRON法的相關(guān)設(shè)備，具備豐富的應(yīng)用實(shí)績。 可以 得到金屬化率大于90%的 DRI。 該工藝過程中在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)的高溫作用與短暫的停留時(shí)間（約 10min），其操作具有巨大的靈活性，而且設(shè)備的操作控制非常容易。 這是日本 FASTMET法發(fā)展的基礎(chǔ)。 ProcessBriquette Feed ConveyorGLOBA 設(shè)計(jì)的斗式膠帶爐料輸送提升機(jī)一、 國內(nèi)外轉(zhuǎn)底爐技術(shù)的發(fā)展過程 簡 介 美國 動(dòng) 力 鋼公司（ IDI）是首家完全以鐵 精 礦 粉 為原料生 產(chǎn) 煤基DRI供 電 爐配合 廢鋼 使用的大型 轉(zhuǎn) 底爐項(xiàng) 目 單 位 消耗量 單 價(jià) 金 額單 位 美元 /單 位 美元 /t原料鐵 精 礦 粉 kg 1335 還 原煤 kg 410 皂土 kg 5 有機(jī)粘 結(jié)劑 kg 5 小 計(jì) 能源電 kwh 65 天然氣 m3（ STP） 60 氮?dú)?m3（ STP） 10 水 t 小 計(jì) 其他消耗品 美元 維 修與 備 件 美元 美國以 鐵 精 礦 粉 為 原料的 DRI工 藝 的操作成本Specialty Thermal EquipmentRHF Unfeeder Assembly轉(zhuǎn)底爐振動(dòng)布料機(jī)⑶ FASTMET 工藝 MIDREX和神戶制鋼開發(fā)的 FASTMET轉(zhuǎn)底爐將高爐塵泥和軋鋼污泥按一定比例混合，調(diào)整碳含量，然后 用造球盤造球、烘干加入轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn) DRI產(chǎn)品。世界首座采用 FASTMET工藝以含鐵廢料為原料的商業(yè)化直接還原鐵廠， 于 2023年二季度在日本新日鐵廣田廠投產(chǎn)，年處理塵泥能力 19萬 t。鐵精礦 (或含鐵廢粉塵 )、煤粉和粘結(jié)劑經(jīng)混合攪拌器后進(jìn)入造球盤造球。均勻地鋪在轉(zhuǎn)底爐爐底上料層為 1～ 3 層球的高度。從轉(zhuǎn)底爐出來的尾氣經(jīng)過焚燒爐和熱交換器將轉(zhuǎn)底爐燒嘴的助燃空氣預(yù)熱 , 一部分高溫廢氣用來干燥球團(tuán)。FASTMET工藝的主要 特點(diǎn)① 以煤粉作為還原劑 , 僅用少量天然氣或 LNG, 對(duì)煤的質(zhì)量要求沒有回轉(zhuǎn)窯法那么嚴(yán)格 , 故有利于廣泛應(yīng)用。③ 使用造球盤、有機(jī)粘結(jié)劑冷固結(jié)含碳球團(tuán) ，對(duì)球團(tuán)的強(qiáng)度要求不高。④ 爐料在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)停留時(shí)間短 (約 20min) ,操作容易。金屬化率
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