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2022

电炼钢用直接还原铁(DRI)的强化（2）

关键词:

直接还原铁,,电炼钢

提高直接还原铁（DRI）的使用价值

DRI预热

从竖炉中出来的DRI热装优点已经被充分证明，即提高生产率和降低功耗。世界上很少有DRI工厂拥有这样理想的配置，在DRI工厂的工序下游放一个电炉，从竖炉出来的DRI可以直接热装进电炉。然而，大量使用DRI的炼钢厂在其常温时使用，因此降低了它潜在的使用价值。

预热DRI是一种在DRI入炉前提高其使用价值的方法。Air Products的DRI预热工艺如图2所示。在本工艺的实施方案中，DRI在装入炉子之前，在传送带上用全氧燃烧器进行预热。传送带的末端部分被设计为一个耐火材料壁的隧道，用来容纳全氧燃烧器。

全氧燃烧是指在有纯氧作为氧化剂的情况下燃料的燃烧。与空气燃料燃烧相反，在全氧燃烧中，氮气不存在，无法通过烟气带走燃烧的热量。因此，在全氧燃烧中，产品可以获得更多的热量，提高了效率和增加了温度。全氧燃烧被有效地用于电弧炉，以补充熔化钢铁的电能，也被用于玻璃工业的玻璃熔化。

图2：Air Products的DRI预热工艺

表2中描述了该过程中使用的各种参数。在0.02 MT/MT DRI时，燃烧产生的CO₂可忽略不计。计算表明，考虑到固定成本利用率和运行成本的提高，为电炉工厂增加这种预热工艺可以节省2.3美元/吨。

表2：DRI预热对于小型磨机的好处

目前，已经对该工艺进行了评估，以确定用于预热DRI的全氧燃烧器的可行性和适用性。例如，图3显示了在Air Products公司的燃烧实验室进行的单一球团预热实验的结果。在单个球团水平上，预热温度可以达到>800˚C(图3b)，而球团的再氧化程度不明显（图3c)。

图3：单个球团预热结果

目前，正在对多层球团堆进行进一步的评估，模拟传送带上要预热的装载量。多层确实给燃烧器的热传导造成了一定影响，但可以通过增加燃烧器的动力、改变球团的分布、对燃烧生产的气体进行有效地再循环来解决。下一篇文章将说明达到原型规模的实验，和在电炉工厂进行的现场试验情况。