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2021
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02
气基直接还原铁（DRI）
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来源：公司内部
已经偏商业化的气基直接还原铁（DRI）,还原气原料采用天然气或煤炭制取。近几年来，随着全球对二氧化碳排放的关注，对于DRI过程的低碳化展开了积极的研究，主要是现有商业DRI过程的二氧化碳脱除或者采用可再生能源制还原气。
一般为了满足DRI过程生产需求，尽可能提高还原速度和效率，高温高还原度还原气的制备是DRI的关键所在。通常用作气基直接还原的还原气的主要成分为CO和H2，高还原度还原气制备和使用的过程中，高还原度还原气中的CO在热力学上不可避免的存在强烈的积碳平衡推动力。
CO的积碳现象：
1.在还原氧化铁球团过程中，积碳与还原铁一起离开系统，不存在累积问题。
2.在高温还原气制备过程中，积碳是一种固态物质，存在堵塞设备，管道和阀门等的风险，直接影响生产过程。
3.CO的积碳区还与压力有直接关系。除此之外，不同原料或同类原料生产的还原气中H2和CO含量可以有很大差别，所适用的直接还原工艺也不同，因此还原气制备过程的积碳控制是需要关注的关键技术之一。
制备DRI还原气的原料可以是天然气或者煤炭。考虑到我国的资源状况，可用的原料包括焦炉气，各种非常规天然气，一些工业生产过程尾气，例如甲醇尾气等。另一方面，根据还原炉和还原的金属凝聚态不同，DRI工艺还可以细分出8种不同类型。其中，由于CO还原特性，高含CO气体的煤气化制DRI大多采用熔融还原，高含H2的天然气制DRI大多采用竖炉还原。
商业化竖炉的还原气含量保持在90%左右，压力并不高，温度很高，这有利于制取高品质还原气。同时，H2/CO比值在1.6-3.0，结合近年来成为热点的氢冶金和还原平衡曲线，H2/CO不存在上限限制。
依据我国的资源特点，原料选择可以是比较丰富的煤炭和各种廉价的含甲烷的气体资源，其中煤炭可以采用国家鼓励使用的低阶煤，例如褐煤。廉价含甲烷气体资源可以是天然气，页岩气，炼厂气，焦炉气，煤层气，甚至沼气等气体。
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