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电炼钢用直接还原铁(DRI)的强化(1)

  • 分类:应用知识
  • 作者:凯正环保工艺设备有限公司
  • 来源:凯正环保工艺设备有限公司
  • 发布时间:2022-10-13
  • 访问量:0

【概要描述】直接还原铁(DRI)是炼钢中仅次于生铁或高炉生产的铁水的第二大可行的原始铁来源。DRI是用一氧化碳和氢气直接还原铁矿石生产的。在北美和南美,以天然气为基础的竖井反应堆通常用于DRI生产,而以煤为基础的DRI在亚洲市场很常见。美国廉价的天然气供应使DRI成为钢铁制造商的一个有吸引力的铁来源。

电炼钢用直接还原铁(DRI)的强化(1)

【概要描述】直接还原铁(DRI)是炼钢中仅次于生铁或高炉生产的铁水的第二大可行的原始铁来源。DRI是用一氧化碳和氢气直接还原铁矿石生产的。在北美和南美,以天然气为基础的竖井反应堆通常用于DRI生产,而以煤为基础的DRI在亚洲市场很常见。美国廉价的天然气供应使DRI成为钢铁制造商的一个有吸引力的铁来源。

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      直接还原铁(DRI)是炼钢中的第二大可行的原始铁来源,仅次于生铁或高炉生产的铁水。DRI是用一氧化碳和氢气直接还原铁矿石生产的。在北美和南美,以天然气为基础的竖炉通常用于DRI生产,而以煤为基础的DRI在亚洲市场很常见。美国廉价的天然气供应使DRI成为钢铁制造商的一个有吸引力的铁来源。

 

 

      图1显示了不同的炼钢路线,即与高炉一体化的炼钢路线,以及消耗DRI和废料电气化的炼钢路线。在北美,超过60%的钢是通过电弧炉(EAF)路线生产的。

 

图1:炼钢的主要路线

      在电炼钢中,要求残余元素低,可能需要10-30%的炉料为矿基金属(生铁或DRI),以弥补废料中的杂质,并增加炉料的碳含量。

 

      矿基金属提供的纯铁装置帮助电钢制造商生产高级钢材,并控制合金化学成分。在废铁不断回收利用的市场上,对钢铁制造商来说,残铁稀释越来越成为一个大问题,因此,钢铁制造商需要在原料混合物中加入越来越多的“天然铁”,以保持低水平的最终产品。许多电弧炉操作更喜欢使用生铁,因为需要的电能大幅降低,从而提高了炉的生产率。矿基金属通常比回收的废钢废铁更具有一致的化学和物理特性。今天,废钢废铁的化学成分变化会导致操作结果的显著变化。矿基金属的稳定性意味着它们是在控制工艺变化,特别是以可控的、安全的方式提高生产率方面,是非常可行的。

 

      然而,并不是所有的矿基金属都是一样的。表1显示了矿基金属与它们在电炼钢中的使用价值的比较。与DRI相比,生铁有几个优点,即较高的金属铁含量、较低的杂质、较低的熔点和较高的碳含量,从而降低熔炼功率的要求。此外,DRI在运输和储存过程中会产生大量细粒,因此运输和储存是个问题。从操作的角度来看,生铁作为电炉炼钢的矿基金属来源似乎是一个更有利的选择。

 

表1:生铁与DRI的比较

 

      目前,生铁主要通过高炉生产。由于使用煤和焦炭,高炉操作及其辅助工艺,每吨钢铁产生的二氧化碳最多。DRI工艺以天然气为基础,产生的二氧化碳排放量不到高炉的一半。因此,有方法可以消除DRI的缺点,使其更接近生铁,同时碳排放量总体较低。

 

      本文概述了两种方法,可以提高DRI在电炼钢中的使用价值。第一种方法是在进入电炉之前使用氧燃料燃烧对DRI进行预热,第二种方法是使用氧燃料燃烧通过熔化将DRI完全转化为铁水或生铁。这两种方法都是基于燃烧天然气和/或氢气作为燃料,以减少二氧化碳排放。下一篇文章将介绍这两种方法,概述其优点、可行性和后续步骤。

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发布时间:2019-11-22 00:00:00

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