熔融還原法的分類如下:
(1) 按工藝階段劃分,可分為一步法和兩步法。一步法是在一個(gè)冶金反應(yīng)中完成礦石 還原熔煉的全過(guò)程。該工藝流程短,設(shè)備簡(jiǎn)單,但在應(yīng)用中卻存在著能耗高及FeO渣嚴(yán)重 侵蝕爐襯的難題,至今仍未能解決。
兩步法將熔融還原過(guò)程分為固相預(yù)還原及熔態(tài)終還原,并分別在兩個(gè)反應(yīng)中完成,改 善了熔融還原過(guò)程的能量利用,降低了渣中FeO濃度,使熔融還原法取得了突破性的進(jìn)展。
(2)按使用能源劃分,可分為氧煤法和電煤法。氧煤法靠氧煤在高溫熔池或風(fēng)口區(qū)燃 燒,提供過(guò)程的熱量,用煤作為還原劑。開(kāi)發(fā)的多數(shù)工藝為氧煤法。
電煤法用電提供熔融還原過(guò)程所需的熱量,煤做還原劑,電熱轉(zhuǎn)換方式有電弧放熱和 等離子技術(shù),此法只適用于電力充足、價(jià)格低廉的地區(qū)。
(3) 按預(yù)還原裝置類型,可分為流化床法、豎爐法、回轉(zhuǎn)窯法和閃速爐法等。
(4) 按終還原裝置類型,可分為豎爐法、電流法和旋轉(zhuǎn)爐法等。
熔融還原以加速還原過(guò)程、降低能耗、簡(jiǎn)化流程和工藝設(shè)備為原則。其突出優(yōu)點(diǎn)在于生產(chǎn)過(guò)程中少量使用或不用焦炭,已解決全球性冶金焦煤的短缺問(wèn)題和煉焦業(yè)對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題。根據(jù)其工藝模式將熔融還原劃分為四大類:三段式、二段式、一段式和電熱法。 三段式熔融還原流程可分為兩大部分:還原部分和熔煉造氣部分。
還原部分為還原段。熔煉造氣在同一個(gè)設(shè)備中包含了熔煉造氣和煤氣轉(zhuǎn)化。其構(gòu)造特點(diǎn)是熔池上方存在一個(gè)含碳料層,在這層中可以利用煤氣過(guò)剩物理熱,完成由CO2和H2O向CO和H2的轉(zhuǎn)化過(guò)程。二段式也是由還原部分和熔煉造氣,部分組成,因此又與三段式熔融還原發(fā)統(tǒng)稱為兩步法。二段式與三段式的主要區(qū)別是熔煉造氣爐中熔池上方?jīng)]有含碳料層。 一段式流程只有熔煉段,沒(méi)有還原段?,F(xiàn)代化的一段式流程和二段式流程均采用鐵浴爐熔煉設(shè)備因此二者又統(tǒng)稱鐵浴法。 三段式由煤基流程和焦基流程組成。二段式和一段式則由煤基流程組成。以上三種類型有時(shí)又被稱為氧煤流程,電熱法則被稱為電煤流程。
熔融還原的開(kāi)發(fā)在于尋求一種代替常規(guī)高爐煉鐵的新工藝,它的研究開(kāi)發(fā)經(jīng)歷了3代。第1代工藝 從20世紀(jì)20年代開(kāi)始,主要是在60年代堅(jiān)持試驗(yàn)。該工藝是在一個(gè)反應(yīng)器中使用精礦和煤的一步法。如1924年德國(guó)霍施(Hoesch)鋼鐵公司提出的在轉(zhuǎn)爐中使用碳和氧還原鐵礦石,至今仍有現(xiàn)實(shí)意義。30年代后期丹麥F. L. Smit公司提出的Bas-set法,德國(guó)又開(kāi)發(fā)的Sturzelbug法。50年代后,歐美各國(guó)研究開(kāi)發(fā)的熔融還原法有瑞典的Dored法和E-V (Eketorp-Vallak)法、意大利的Retored法、英國(guó)的CIP法等。這些方法都是一步法,因在試驗(yàn)中出現(xiàn)了一些當(dāng)時(shí)難以解決的問(wèn)題而宣告失敗。其主要問(wèn)題各不相同,有的是還原時(shí)由鐵熔體排出的煤氣在熔池上方二次燃燒供給熱量,由于過(guò)程控制困難,二次燃燒時(shí)的高溫和強(qiáng)腐蝕性FeO熔體對(duì)爐襯的嚴(yán)重侵蝕,使?fàn)t襯耐火材料消耗大;有的是強(qiáng)烈轉(zhuǎn)動(dòng)反應(yīng)器,鐵水直接裝入耐火裝置內(nèi),并在造渣前進(jìn)行保護(hù)(旋轉(zhuǎn)法和CIP法)試驗(yàn),由于鐵層和渣層之間只有少量的原料與熱交換而被取消;還有的是精礦由對(duì)著反應(yīng)器墻的轉(zhuǎn)盤進(jìn)行給料,在二次燃燒時(shí),輻射前截?cái)唷熬V屏幕”以保護(hù)爐襯(E-V法),此法雖未成功但精礦同時(shí)傳遞熔池中由于二次燃燒產(chǎn)生的部分熱量,在今天也是有意義的。
第2代工藝 有代表性的是瑞典在20世紀(jì)70年代開(kāi)發(fā)的用電作熱源的熔融還原法,如ELRED法、INRED法、PLASMAMELT法??朔擞啥稳紵臻g到還原空間傳遞熱量的困難,用終還原產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行礦石預(yù)還原,即“二步法”。但是由于FeO爐渣的侵蝕和熱的需求,使終還原階段消失,于是采用在電爐中靠電供熱進(jìn)行終還原。ELRED法、INRED法早已完成半工業(yè)試驗(yàn),但未到達(dá)實(shí)際建廠階段。雖然,電在瑞典是富裕的,但使用電能還原鐵礦石,多數(shù)情況下是不經(jīng)濟(jì)的,因而未能推廣。等離子熔融還原法。用于比煉鐵價(jià)值高的不銹鋼煙塵回收的工業(yè)生產(chǎn),瑞典有一個(gè)用等離子槍工藝加工生產(chǎn),年產(chǎn)7萬(wàn)t不銹鋼(含Ni和Cr)的粉末冶煉廠。
第3代工藝 特點(diǎn)是放棄電能,立足于煤和氧氣的“無(wú)焦炭工藝”而在大多數(shù)情況下仍然保留第2代工藝原有的預(yù)還原和熔態(tài)終還原的二步法。
近30年來(lái)主要工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家研究開(kāi)發(fā)的熔融還原煉鐵方法有20多種,80年代以來(lái)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的主要方法有COREX法、DIOS法、HI熔融還原法(HISmelt法)等。COREX法是惟一已產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化的煉鐵法。此法具有很高的預(yù)還原度和很低二次燃燒率,工藝難度較少,80年代中期開(kāi)發(fā)成功,1989年第一套年產(chǎn)30萬(wàn)t的COREX裝置在南非正式投產(chǎn)。韓國(guó)于1995年底一套60萬(wàn)t的設(shè)備投產(chǎn),國(guó)際上另有5套正在建設(shè)中,總生產(chǎn)能力500萬(wàn)t。奧鋼聯(lián)正在設(shè)計(jì)C-3000型設(shè)備,年產(chǎn)110萬(wàn)t,增加了高熱值的廢氣用于直接還原生產(chǎn)海綿鐵和終還原爐中噴吹部分礦粉的裝置。此法比高爐鐵水成本降低20%左右,其原有缺點(diǎn)如能耗較高,生產(chǎn)率不高等已有改善。DIOS法已完成工業(yè)試驗(yàn),HI熔融還原法,已進(jìn)入工業(yè)性試驗(yàn)。兩法的特點(diǎn)都是低預(yù)還原度和高二次燃燒率。流化床還原粉礦工藝較復(fù)雜,預(yù)還原度又小,鐵熔終還原負(fù)擔(dān)重,二次燃燒率高則氧化度高,溫度高。渣線耐火材料侵蝕嚴(yán)重,工藝難度大,工業(yè)試驗(yàn)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)都不夠好。住友熔融還原法、川崎熔融還原法、MIP法、COIN法和CIG法只進(jìn)行了半工業(yè)性試驗(yàn)或單體試驗(yàn);此外美國(guó)的AISI法開(kāi)發(fā)進(jìn)展緩慢,無(wú)明顯優(yōu)點(diǎn),與前蘇聯(lián)的PJV法均為一步法。
用收益還原法測(cè)算土地價(jià)格時(shí),建筑物重置單價(jià)是怎么確定的?
看地上的建筑物是什么結(jié)構(gòu)的,舉架有多高,在合理區(qū)間內(nèi)給個(gè)單價(jià)就行。
一、傳統(tǒng)煉鐵技術(shù)不僅要求使用高質(zhì)量原料,而且需要大量的投資。因煉焦而帶來(lái)的環(huán)保問(wèn)題、主焦煤匱乏、煉焦肥煤和焦炭?jī)r(jià)格暴漲,特別是在越南等東南亞國(guó)家有大量的優(yōu)質(zhì)礦石但是缺少具有粘結(jié)能力的焦煤,極大地限制了...
還原CAD】在建模下的CAD操作中。場(chǎng)景一:還原全部CAD圖元:方法:點(diǎn)擊建模界面點(diǎn)擊【還原CAD】按鈕,拉框選擇需要還原圖紙,右鍵確定即可,再勾選【CAD原始圖層】即可顯示。如圖:場(chǎng)景二:還原CAD...
由奧鋼聯(lián)(VAI)于70年代開(kāi)發(fā)的COREXCOREX是當(dāng)前最成熟的熔融還原技術(shù),也是唯一的一個(gè)工業(yè)化熔融還原流程。已在韓國(guó)浦項(xiàng)、印度金達(dá)爾(兩座)和南非薩爾達(dá)納和伊斯科(各一座),共有5座投產(chǎn),并穩(wěn)定運(yùn)行,生產(chǎn)出合格的鐵水,已達(dá)到或超過(guò)設(shè)計(jì)產(chǎn)量(每小時(shí)產(chǎn)鐵80-100t)。2008年,設(shè)計(jì)能力為150萬(wàn)t生鐵的COREX 裝置C3000在上海寶鋼建成,并順利出鐵。
熔融還原的基本流程是將塊礦和球團(tuán)礦及熔劑加入到還原豎爐中,被逆向流動(dòng)的還原氣體還原為金屬率約93%的直接還原鐵。通過(guò)豎爐底部的螺旋給料機(jī)送入熔融氣化爐。非煉焦煤(塊狀)和一定量的焦炭直接加入熔融氣化爐。經(jīng)風(fēng)口送入純氧,與煤和焦炭燃燒產(chǎn)生熱量和還原氣體,最終完成含鐵爐料的還原、熔化和造渣過(guò)程。鐵水和液體爐渣聚集在爐缸,定期排放。熔融氣化爐產(chǎn)生的高溫煤氣含有約70%的CO和25%的H2,被送入還原豎爐作為還原劑。還原豎爐排出的煤氣仍有很高的發(fā)熱值,可發(fā)電或作其他用途。南非薩爾達(dá)納廠將COREX爐與生產(chǎn)直接還原鐵的MIDREX豎爐串聯(lián),形成COREX/DR流程。在2004年,用COREX產(chǎn)生的煤氣,作為直接還原爐的還原劑。
采用COREX煉鐵工藝生產(chǎn)鐵水,在成本、操作和環(huán)境保護(hù)等方面具有明顯的優(yōu)點(diǎn),在生產(chǎn)規(guī)模、爐齡等方面的不足也須引起注意,并采取相應(yīng)的措施。
COREX煉鐵技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
環(huán)保效果好。根據(jù)有關(guān)資料顯示,COREX和高爐兩種工藝的SO2/NOX、灰塵排放量以及廢水中酚類、硫化物、氨的排放數(shù)量,前者比后者要低得多。
(1)用料范圍廣。與高爐工藝相比,COREX工藝可以使用較高比例的非煉焦煤,焦炭用量少(120~170kg/t),質(zhì)量要求也相對(duì)較低,并可使用15%左右的粉礦。
(2)勞動(dòng)生產(chǎn)率高、生產(chǎn)成本低。在相同的生產(chǎn)能力下,與高爐相比,COREX更為復(fù)雜和龐大,如果不包括氧氣站,其投資要多30%,如果包括氧氣站,投資則要多60%。但是COREX工藝不建設(shè)焦?fàn)t,與高爐加焦?fàn)t流程相比,COREX投資總額約低10%。
(3)煤氣可以多級(jí)利用。COREX煉鐵工藝的副產(chǎn)品是含有大量CO和H2,含雜質(zhì)量很低,這種煤氣純凈,熱值高,可以用來(lái)生產(chǎn)DRI,生產(chǎn)DRI的尾氣又可以用于發(fā)電或給鋼廠加熱爐或其他設(shè)備進(jìn)行加熱,實(shí)現(xiàn)煤氣的多級(jí)利用。
(4)生產(chǎn)調(diào)節(jié)靈活。COREX生產(chǎn)工藝可在幾小時(shí)內(nèi)調(diào)整鐵水和爐渣成分,設(shè)備停工和重新開(kāi)工容易,生產(chǎn)調(diào)節(jié)靈活。
COREX工藝存在問(wèn)題
COREX工藝在本質(zhì)上是將高爐冶煉分為還原和熔融兩段,放在兩個(gè)容器中進(jìn)行。因此,也存在高爐工藝本身具有的一些特征和不足。
(1)還原容器仍是豎爐,因?yàn)樨Q爐工藝要求良好的透氣性,因此,還需要塊狀原料和球團(tuán)(南非工廠使用60%-70%塊礦和30%-40%球團(tuán)礦)。并且對(duì)塊礦和球團(tuán)的強(qiáng)度、粒度、含粉率有一定要求。
(2)COREX雖然可以使用非煉焦煤,但并非任何非煉焦煤都可使用。因?yàn)槿廴跉饣癄t產(chǎn)生的氣體要作為還原豎爐的還原氣體,要求煤的揮發(fā)分應(yīng)在27%~30%。當(dāng)然可以通過(guò)幾個(gè)煤種混合達(dá)到。但也增加了配煤的麻煩。
(3)COREX的熔融氣化爐床層也需要有一定的透氣性,因此需要入爐煤有一定塊度(一般20~25mm),并且煤熱解后的半焦有維持床層透氣性的任務(wù),從而要求具備一定強(qiáng)度,并且其固定炭和揮發(fā)分應(yīng)穩(wěn)定。與焦炭相比,半焦的CSR和CRI較差,因此,實(shí)際生產(chǎn)中往往需要一定比例的焦炭以彌補(bǔ)煤的不足。
(1)燃料用煤而不用焦炭,可不建焦?fàn)t,減少污染。
(2)可用與高爐一樣的塊狀含鐵原料或直接用礦粉作原料。如用礦粉作原料,可不建燒結(jié)廠或球團(tuán)廠。
(3)全用氧氣而不用空氣,氧氣消耗量大。
(4)可生產(chǎn)出與高爐鐵水成分、溫度基本相同的鐵水,供轉(zhuǎn)爐煉鋼。
(5)除生產(chǎn)鐵水外,還產(chǎn)生大量的高熱值煤氣。2100433B
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1 我國(guó)高爐及熔融還原煉鐵用耐火材料的技術(shù)進(jìn)步 柴俊蘭 程慶先 中鋼集團(tuán)洛陽(yáng)耐火材料研究院 耐火材料雜志社 摘要:對(duì)國(guó)內(nèi)目前高爐煉鐵系統(tǒng)如高爐、 熱風(fēng)爐、干熄焦設(shè)備等及熔融還原煉鐵用耐火材料的 狀況進(jìn)行了概述,列舉了我國(guó)幾大鋼鐵公司如寶鋼、武鋼、鞍鋼等煉鐵用耐火材料的品種、性 能指標(biāo),指出了目前煉鐵用耐火材料存在的問(wèn)題, 就今后煉鐵用耐火材料的研發(fā)重點(diǎn)提出了建 議。 一、煉鐵技術(shù)進(jìn)步 近幾年, 國(guó)內(nèi) 鋼鐵工業(yè)緊跟世界先進(jìn)技術(shù)步伐,取得了較大的的技術(shù)進(jìn)步,煉鐵高爐朝著大型化、高 效化和長(zhǎng)壽化發(fā)展,逐步采用富氧噴煤、高風(fēng)溫操作、高壓爐頂?shù)刃碌囊睙捈夹g(shù)。新建高爐的一代爐齡朝 著 15~20年的目標(biāo)發(fā)展, 采用了多種高爐長(zhǎng)壽技術(shù)。 為適應(yīng)這一發(fā)展, 高爐用耐火材料也有了較大的變化, 各種長(zhǎng)壽命新型、高效耐火材料逐漸被開(kāi)發(fā)應(yīng)用。另外,熔融還原煉鐵具有節(jié)能、減少環(huán)境污染、縮短工 藝流程、 生產(chǎn)靈活性
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收益還原法在農(nóng)地估價(jià)中的應(yīng)用
電熔融還原法(ELRED process)是一種熔融還原煉鐵工藝。原名ELRED法,由瑞典Stora Kop-parperg公司和Asea公司開(kāi)發(fā),后與德國(guó)Lurgi公司合作 。
該法生產(chǎn)的鐵水含碳3%-4%,硅、錳0.05%,硫0.3%,鐵水溫度1450℃,爐渣含F(xiàn)eO 12%。由于硅、錳含量很低,鐵水煉鋼時(shí)渣量少,降低耐火材料消耗??s短熔煉時(shí)間。缺點(diǎn)是鐵損失大,鐵水含硫高,必須進(jìn)行爐外脫硫。該法生產(chǎn)1t鐵水需煤粉680kg,電爐耗電660kW/h,脫硫耗電30kW/h,其他設(shè)備用電106kW/h,總耗電量796kW/h。1t鐵水總能耗為0.88MJ,相當(dāng)于大型高爐流程的能耗,但不用焦炭,成本比高爐鐵水低20%,且過(guò)程污染小,工藝流程簡(jiǎn)單,投資費(fèi)用低 。
預(yù)還原階段產(chǎn)生的高壓煤氣發(fā)熱值為3500-6000kJ/m,終還原電爐生產(chǎn)的煤氣含CO達(dá)90%,除少量循環(huán)外,上要用于發(fā)電。發(fā)電量除滿足工藝自身用電外,尚有300-400kW·h/t,富余可外供。但起動(dòng)階段電力供應(yīng)成問(wèn)題,且特別昂貴。未見(jiàn)工業(yè)生產(chǎn)裝置投產(chǎn) 。2100433B