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05

2023

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01

中国转底炉工艺描述

关键词:

转底炉

来源:公司内部


1. 背景说明

   我国主流的炼铁工艺流程长,采用高炉-转炉工艺,高炉炼铁的使用在我国占据绝对主导地位。

 

   近年来,由于环保要求和高质量钢铁材料需求的增多,中国政府实行“碳中和”的推动,非高炉炼铁技术得到了显著发展

 

   非高炉炼铁工艺以气基竖炉工艺为主,由于气基竖炉可以采用减氢技术,大大减少了碳排放,除气基竖炉工艺外,还采用回转窑、隧道窑、转底炉等工艺。

 

   隧道窑主要用于小规模炼铁,因其金属化率高,产品纯度较高,被用来制备粉末冶金材料,其单条生产线的规模一般在5万吨/年以下。

 

   回转窑主要用于处理镍铁、赤泥(约50%铁)等材料。这类材料已有了成熟的应用,也采用了“两步法”(第一步制备氧化球团,第二步生产DRI)使用细铁粉生产DRI,但由于运行成本高、故障率高(特别是回转窑形成环)等原因,导致停产。

 

   转底炉工艺广泛用于处理含锌、铁的物料,如钢铁企业的各种干法除尘灰、湿法除尘灰和氧化铁皮轧机等。其主要产品是DRI,用于转炉炉渣冷却剂,同时用于炼钢,副产物是氧化锌等。转底炉也适用于处理铁粉的情况。

 

   在我国,转底炉只能作为主流炼铁工艺的补充,与我国的主流钢铁工艺密不可分。

 

 

2. 转底炉工艺特点总结

 

  • 可以使用广泛的原材料和燃料。天然气、焦炉煤气也可用于原煤煤气的生成;
  • 粉矿不需要高温造块和焦炭,省去了炼焦和烧结工序,工艺流程短
  • 对炉料的强度要求不高
  • 含碳球团在高温下可实现自还原,还原速度快,能耗低
  • 工艺流程短,冶炼周期短,生产效率高
  • 转底炉建设投资低,工艺体系紧凑,设备结构简单,技术和装备相对成熟,建设难度系数低,基建投资低
  • 设备运行稳定,所有设备技术成熟,工艺设备应用广泛,自动化程度高,可靠性高,易于操作和维护
  • 环境压力小,转底炉密封性好,负压运行,CO可在炉内完全消耗而不逸出,烟气粉尘可返回原料系统使用,有害废气粉尘排放可控,是一种低能耗、低排放、低成本的绿色冶金技术。

 

3. 转底炉系统的问题

  • 燃料的选择和供应问题,实践表明,燃气的热值不应低于1600kcal,当低于时,必须用高温热风助燃,燃气需要稳定的供应。这一要求在伊朗应该不成问题。
  • 由于还原剂全部添加到球团中,还原剂中残留的灰分和硫、锌等有害元素的含量将直接影响DRI的质量和使用方向。因此,对还原剂的灰分有一定的要求。当还原剂不能满足要求时,DRI产品的应用方向就会发生变化。例如,当硫含量过高时,DRI需要熔炼成铁水进行脱硫,才适合高质量冶炼。
  • 由于采用明火加热,还原铁可能被再氧化,产品的金属化率不高,这也取决于炉内气氛的控制和原料的质量,产品的金属化率与产量成反比,与能耗成正相关。此外,炉内辐射传热的火焰温度≤1350℃时才不会发生粘结。

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