直接還原煉鐵直接還原煉鐵1一直接還原煉鐵簡介1、定義

直接還原煉鐵(DirectReductionIron)是一種采用天然氣、煤氣、非焦煤粉作燃料和還原劑,使用球團(tuán)礦、塊礦、粉礦在在軟化溫度以下直接還原生產(chǎn)固體直接還原鐵(DRI/HBI)的煉鐵工藝技術(shù)。2、優(yōu)點(diǎn)①使用非焦煤，取消了煉焦和燒結(jié)等高能耗高污染工序②DRI/HBI中P、S和和有色雜質(zhì)（Cu、Ni、Cr、Mo、Sn等）含量低，利于煉優(yōu)質(zhì)鋼一直接還原煉鐵簡介1、定義2、優(yōu)點(diǎn)2一直接還原煉鐵簡介3、缺點(diǎn)①對原料要求高，要優(yōu)質(zhì)高品位礦②需要廉價(jià)和豐富的能源4、發(fā)展的原因①有些地區(qū)嚴(yán)重缺乏焦煤,不能發(fā)展高爐——轉(zhuǎn)爐工藝,但他們有豐富的天然氣和普通煙煤,有價(jià)廉質(zhì)優(yōu)的鐵礦石。②科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，對鋼材質(zhì)量和品種提出了更高的要求。③廢鋼-電爐-連鑄連軋鋼鐵生產(chǎn)短流程的興起。5、發(fā)展的主要障礙①廢鋼供給現(xiàn)狀；②能源供給現(xiàn)狀一直接還原煉鐵簡介3、缺點(diǎn)3一直接還原煉鐵簡介6、我國直接還原鐵生產(chǎn)概況我國直接還原煉鐵主要以煤基為主，單機(jī)產(chǎn)能相對較小，發(fā)展極為緩慢。我國直接還原的產(chǎn)量，從未超過60萬噸，根本滿足不了國內(nèi)直接還原鐵的生產(chǎn)需求（1500萬噸以上）。我國貧鐵礦石占97%，天然富礦極少，非焦煤占65%且天然氣非常缺乏，故我國適合發(fā)展煤基直接還原法。近年來，人們在HYL-III的基礎(chǔ)上提出了天然氣“零重整”的HYL-ZR工藝。該工藝可以使用焦?fàn)t煤氣、煤制合成氣為還原劑，為像我國這樣缺乏天然氣的國家發(fā)展氣基直接還原開辟了新途徑。一直接還原煉鐵簡介6、我國直接還原鐵生產(chǎn)概況4一直接還原煉鐵簡介7、世界直接還原鐵生產(chǎn)概況2012年，全球直接還原鐵產(chǎn)量達(dá)到7402萬噸，其中印度位居第一，2005萬噸。伊朗第二，1158萬噸。全球主要直接還原鐵生產(chǎn)大國/MT一直接還原煉鐵簡介7、世界直接還原鐵生產(chǎn)概況全球主要直接還5一直接還原煉鐵簡介一直接還原煉鐵簡介6二直接還原煉鐵的方法目前世界上有十幾種直接還原法實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)，包MIDREX、HYL、轉(zhuǎn)底爐、回轉(zhuǎn)窯等。根據(jù)還原設(shè)備的形狀和所用的還原介質(zhì)進(jìn)行分類的直接還原工藝如下表（2007年的數(shù)據(jù)）所示。二直接還原煉鐵的方法目前世界上有十幾種直接還原法實(shí)現(xiàn)了工7直接還原煉鐵分析課件8目前投入工業(yè)應(yīng)用的直接還原工藝主要有Midrex工藝、HYL-III工藝、Finmet工藝、SL/RN工藝等。2012年全球DRI產(chǎn)量達(dá)到7402萬噸，Midrex工藝和HYL-III工藝生產(chǎn)的DRIDRI所占比例達(dá)到76.3%。目前投入工業(yè)應(yīng)用的直接還原工藝主要有Midrex工藝、HYL9直接還原煉鐵分析課件102.1Midrex（米德蘭）法工藝Midrex法具有工藝成熟、操作簡單、生產(chǎn)率高、熱耗低、產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn),因此在直接還原工藝中占統(tǒng)治地位。反應(yīng)條件與高爐上部間接還原區(qū)相似，是一個不出現(xiàn)融化現(xiàn)象的還原冶煉過程。爐料（球團(tuán)和天然塊礦等）與煤氣相向運(yùn)動，下降的爐料逐漸被被煤氣加熱還原。該法的豎爐為圓筒形，分為上下兩部分。上部分為預(yù)熱、還原帶，下部分為冷卻帶。還原得到的DRI經(jīng)冷卻到50℃后排出，防止氧化。2.1Midrex（米德蘭）法工藝Midrex法具有工112.1Midrex（米德蘭）法工藝爐內(nèi)壓力：250KPa左右天然氣能耗：10.2~11t/GJ爐料在整個爐內(nèi)停留時(shí)間：10h左右還原區(qū)溫度：850℃左右金屬化率：＞92%2.1Midrex（米德蘭）法工藝爐內(nèi)壓力：122.2HYL-III（Energiron）法工藝HYL-III是墨西哥某公司開發(fā)成分的連續(xù)式移動床罐式法，這一工藝的前身是該公司早期開發(fā)的間歇式固定床罐式法（HYL-I、HYL-II）。以水蒸氣為裂化氣（這是與MIDERX的最大區(qū)別），以天然氣為原料通過催化反應(yīng)制取。還原氣轉(zhuǎn)化爐以天然氣和部分爐頂煤氣味燃料。主要設(shè)備由兩部分①制氣部分（轉(zhuǎn)化爐）：爐內(nèi)有許多不銹鋼管，管內(nèi)涂有催化劑②還原部分2.2HYL-III（Energiron）法工藝HYL-132.2HYL-III（Energiron）法工藝爐內(nèi)壓力：600KPa天然氣能耗：10~11.3t/GJ爐料在整個爐內(nèi)停留時(shí)間：大于10h還原區(qū)溫度：900~960℃金屬化率：＞91%2.2HYL-III（Energiron）法工藝爐內(nèi)壓力：142.3HYL-ZR法工藝

HYL-ZR是在原HYL工藝系列上發(fā)展起來的一種新型氣基自重整直接還原工藝,HYL-ZR技術(shù)可在其工藝和設(shè)備無任何改動情況下使用焦?fàn)t煤氣、Corex熔融還原爐產(chǎn)生的煤氣或者合成氣,而其他技術(shù)大都需要對其基本配置進(jìn)行重大改動。目前開始在我國和印度等地區(qū)應(yīng)用。在豎爐內(nèi)通過對還原氣進(jìn)行控制而產(chǎn)生合乎要求的還原氣體,其還原氣體經(jīng)過不完全燃燒,以及在還原反應(yīng)器內(nèi)經(jīng)過金屬鐵的催化作用在現(xiàn)場重整而生成,從而對鐵礦石進(jìn)行還原;而傳統(tǒng)HYL-Ⅲ工藝是在添加蒸汽條件下使天然氣在催化重整裝置中裂解。2.3HYL-ZR法工藝HYL-ZR是在原HYL工藝系152.3HYL-ZR法工藝2.3HYL-ZR法工藝16HYL-ZR直接還原工藝關(guān)鍵問題

適宜制煤氣工藝的選擇現(xiàn)有制煤氣工藝在各方面方面存在較大差距，必須針對我國煤資源條件和豎爐直接還原生產(chǎn)實(shí)踐，合理選擇適宜的煤制氣工藝。

優(yōu)化氣基豎爐用氧化球團(tuán)的生產(chǎn)氣基豎爐直接還原對鐵礦石原料和氧化球團(tuán)的技術(shù)要求較為苛刻，如HYL公司生產(chǎn)中要求氧化球團(tuán)FeO小于1%、SiO2小于3%，還原粉化率LTD+6.3大于80%、LTD-3.2小于10%等。合理的豎爐工藝還原條件合理的溫度和氣氛等還原工藝條件是保證豎爐連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)的主要因素，因此必須選擇合理。HYL-ZR直接還原工藝關(guān)鍵問題適宜制煤氣工藝的選擇優(yōu)化172.4Fastmet轉(zhuǎn)底爐法工藝

Fastmet法是采用環(huán)形回轉(zhuǎn)爐（轉(zhuǎn)底爐）生產(chǎn)直接還原鐵的一種方法。該方法用煤粉和鐵礦粉作原料,制成的冷固結(jié)含炭球團(tuán)礦在爐中不依靠焦炭和天然氣而實(shí)現(xiàn)高溫還原。特點(diǎn)：①用轉(zhuǎn)底爐運(yùn)載爐料,并在高溫敞焰下加熱實(shí)現(xiàn)快原。②選用原料廣泛，對爐料強(qiáng)度要求不高，且用煤做還原劑③還原過程時(shí)間很短,僅僅6～12min,設(shè)備的起動與停止、產(chǎn)量的調(diào)整都可比較簡單地進(jìn)行。2.4Fastmet轉(zhuǎn)底爐法工藝Fastmet法是采用環(huán)182.4Fastmet轉(zhuǎn)底爐法工藝2.4Fastmet轉(zhuǎn)底爐法工藝192.5CODIR煤基回轉(zhuǎn)窯法工藝該工藝原料可為球團(tuán)礦、塊礦,也可為粉礦,還原劑采用揮發(fā)分較小的高活性煤,脫硫劑用石灰石或白云石。爐料、還原煤和脫硫劑從回轉(zhuǎn)窯尾部進(jìn)入窯內(nèi)后在與爐氣逆向運(yùn)動過程中將礦石還原為海綿鐵。CODIR回轉(zhuǎn)窯工藝流程中約占總量70%的還原煤由窯頭用壓縮空氣噴入,因此較好地抑制了再氧化和結(jié)圈現(xiàn)象。冷卻筒采用間接和直接水冷相結(jié)合的方式,提高了設(shè)備的作業(yè)率,有利于回轉(zhuǎn)窯的連續(xù)、穩(wěn)定生產(chǎn),在多種回轉(zhuǎn)窯工藝中具有較突出的優(yōu)勢。2.5CODIR煤基回轉(zhuǎn)窯法工藝該工藝原料可為球團(tuán)礦、塊礦202.5CODIR煤基回轉(zhuǎn)窯法工藝2.5CODIR煤基回轉(zhuǎn)窯法工藝21與氣基豎爐相比其他DRI生產(chǎn)工藝的缺陷隧道窯法存在單窯產(chǎn)量小，能耗高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差和環(huán)境污染嚴(yán)重等。煤基轉(zhuǎn)底爐法工藝造塊困難、產(chǎn)品含鐵品位低且含硫高，質(zhì)量穩(wěn)定性差，而且設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)部件大，生產(chǎn)控制和運(yùn)行維護(hù)難度大。流化床法，還原氣體一次通過的利用率極低（約10%），氣體循環(huán)消耗的能耗高，產(chǎn)品還原程度不均勻，粘結(jié)失流導(dǎo)致生產(chǎn)穩(wěn)定性差等問題。

回轉(zhuǎn)窯法是煤基直接還原的主要方法，但存在易結(jié)圈、產(chǎn)品易在氧化、能耗高、單機(jī)產(chǎn)能小、操作控制難度大、生產(chǎn)穩(wěn)定性差和對原料要求苛刻等致命問題。與氣基豎爐相比其他DRI生產(chǎn)工藝的缺陷隧道窯法存在單窯產(chǎn)量小22謝謝各位老師和同學(xué)！

致謝謝謝各位老師和同學(xué)！23直接還原煉鐵直接還原煉鐵24一直接還原煉鐵簡介1、定義

直接還原煉鐵(DirectReductionIron)是一種采用天然氣、煤氣、非焦煤粉作燃料和還原劑,使用球團(tuán)礦、塊礦、粉礦在在軟化溫度以下直接還原生產(chǎn)固體直接還原鐵(DRI/HBI)的煉鐵工藝技術(shù)。2、優(yōu)點(diǎn)①使用非焦煤，取消了煉焦和燒結(jié)等高能耗高污染工序②DRI/HBI中P、S和和有色雜質(zhì)（Cu、Ni、Cr、Mo、Sn等）含量低，利于煉優(yōu)質(zhì)鋼一直接還原煉鐵簡介1、定義2、優(yōu)點(diǎn)25一直接還原煉鐵簡介3、缺點(diǎn)①對原料要求高，要優(yōu)質(zhì)高品位礦②需要廉價(jià)和豐富的能源4、發(fā)展的原因①有些地區(qū)嚴(yán)重缺乏焦煤,不能發(fā)展高爐——轉(zhuǎn)爐工藝,但他們有豐富的天然氣和普通煙煤,有價(jià)廉質(zhì)優(yōu)的鐵礦石。②科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，對鋼材質(zhì)量和品種提出了更高的要求。③廢鋼-電爐-連鑄連軋鋼鐵生產(chǎn)短流程的興起。5、發(fā)展的主要障礙①廢鋼供給現(xiàn)狀；②能源供給現(xiàn)狀一直接還原煉鐵簡介3、缺點(diǎn)26一直接還原煉鐵簡介6、我國直接還原鐵生產(chǎn)概況我國直接還原煉鐵主要以煤基為主，單機(jī)產(chǎn)能相對較小，發(fā)展極為緩慢。我國直接還原的產(chǎn)量，從未超過60萬噸，根本滿足不了國內(nèi)直接還原鐵的生產(chǎn)需求（1500萬噸以上）。我國貧鐵礦石占97%，天然富礦極少，非焦煤占65%且天然氣非常缺乏，故我國適合發(fā)展煤基直接還原法。近年來，人們在HYL-III的基礎(chǔ)上提出了天然氣“零重整”的HYL-ZR工藝。該工藝可以使用焦?fàn)t煤氣、煤制合成氣為還原劑，為像我國這樣缺乏天然氣的國家發(fā)展氣基直接還原開辟了新途徑。一直接還原煉鐵簡介6、我國直接還原鐵生產(chǎn)概況27一直接還原煉鐵簡介7、世界直接還原鐵生產(chǎn)概況2012年，全球直接還原鐵產(chǎn)量達(dá)到7402萬噸，其中印度位居第一，2005萬噸。伊朗第二，1158萬噸。全球主要直接還原鐵生產(chǎn)大國/MT一直接還原煉鐵簡介7、世界直接還原鐵生產(chǎn)概況全球主要直接還28一直接還原煉鐵簡介一直接還原煉鐵簡介29二直接還原煉鐵的方法目前世界上有十幾種直接還原法實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)，包MIDREX、HYL、轉(zhuǎn)底爐、回轉(zhuǎn)窯等。根據(jù)還原設(shè)備的形狀和所用的還原介質(zhì)進(jìn)行分類的直接還原工藝如下表（2007年的數(shù)據(jù)）所示。二直接還原煉鐵的方法目前世界上有十幾種直接還原法實(shí)現(xiàn)了工30直接還原煉鐵分析課件31目前投入工業(yè)應(yīng)用的直接還原工藝主要有Midrex工藝、HYL-III工藝、Finmet工藝、SL/RN工藝等。2012年全球DRI產(chǎn)量達(dá)到7402萬噸，Midrex工藝和HYL-III工藝生產(chǎn)的DRIDRI所占比例達(dá)到76.3%。目前投入工業(yè)應(yīng)用的直接還原工藝主要有Midrex工藝、HYL32直接還原煉鐵分析課件332.1Midrex（米德蘭）法工藝Midrex法具有工藝成熟、操作簡單、生產(chǎn)率高、熱耗低、產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn),因此在直接還原工藝中占統(tǒng)治地位。反應(yīng)條件與高爐上部間接還原區(qū)相似，是一個不出現(xiàn)融化現(xiàn)象的還原冶煉過程。爐料（球團(tuán)和天然塊礦等）與煤氣相向運(yùn)動，下降的爐料逐漸被被煤氣加熱還原。該法的豎爐為圓筒形，分為上下兩部分。上部分為預(yù)熱、還原帶，下部分為冷卻帶。還原得到的DRI經(jīng)冷卻到50℃后排出，防止氧化。2.1Midrex（米德蘭）法工藝Midrex法具有工342.1Midrex（米德蘭）法工藝爐內(nèi)壓力：250KPa左右天然氣能耗：10.2~11t/GJ爐料在整個爐內(nèi)停留時(shí)間：10h左右還原區(qū)溫度：850℃左右金屬化率：＞92%2.1Midrex（米德蘭）法工藝爐內(nèi)壓力：352.2HYL-III（Energiron）法工藝HYL-III是墨西哥某公司開發(fā)成分的連續(xù)式移動床罐式法，這一工藝的前身是該公司早期開發(fā)的間歇式固定床罐式法（HYL-I、HYL-II）。以水蒸氣為裂化氣（這是與MIDERX的最大區(qū)別），以天然氣為原料通過催化反應(yīng)制取。還原氣轉(zhuǎn)化爐以天然氣和部分爐頂煤氣味燃料。主要設(shè)備由兩部分①制氣部分（轉(zhuǎn)化爐）：爐內(nèi)有許多不銹鋼管，管內(nèi)涂有催化劑②還原部分2.2HYL-III（Energiron）法工藝HYL-362.2HYL-III（Energiron）法工藝爐內(nèi)壓力：600KPa天然氣能耗：10~11.3t/GJ爐料在整個爐內(nèi)停留時(shí)間：大于10h還原區(qū)溫度：900~960℃金屬化率：＞91%2.2HYL-III（Energiron）法工藝爐內(nèi)壓力：372.3HYL-ZR法工藝

HYL-ZR是在原HYL工藝系列上發(fā)展起來的一種新型氣基自重整直接還原工藝,HYL-ZR技術(shù)可在其工藝和設(shè)備無任何改動情況下使用焦?fàn)t煤氣、Corex熔融還原爐產(chǎn)生的煤氣或者合成氣,而其他技術(shù)大都需要對其基本配置進(jìn)行重大改動。目前開始在我國和印度等地區(qū)應(yīng)用。在豎爐內(nèi)通過對還原氣進(jìn)行控制而產(chǎn)生合乎要求的還原氣體,其還原氣體經(jīng)過不完全燃燒,以及在還原反應(yīng)器內(nèi)經(jīng)過金屬鐵的催化作用在現(xiàn)場重整而生成,從而對鐵礦石進(jìn)行還原;而傳統(tǒng)HYL-Ⅲ工藝是在添加蒸汽條件下使天然氣在催化重整裝置中裂解。2.3HYL-ZR法工藝HYL-ZR是在原HYL工藝系382.3HYL-ZR法工藝2.3HYL-ZR法工藝39HYL-ZR直接還原工藝關(guān)鍵問題

適宜制煤氣工藝的選擇現(xiàn)有制煤氣工藝在各方面方面存在較大差距，必須針對我國煤資源條件和豎爐直接還原生產(chǎn)實(shí)踐，合理選擇適宜的煤制氣工藝。

優(yōu)化氣基豎爐用氧化球團(tuán)的生產(chǎn)氣基豎爐直接還原對鐵礦石原料和氧化球團(tuán)的技術(shù)要求較為苛刻，如HYL公司生產(chǎn)中要求氧化球團(tuán)FeO小于1%、SiO2小于3%，還原粉化率LTD+6.3大于80%、LTD-3.2小于10%等。合理的豎爐工藝還原條件合理的溫度和氣氛等還原工藝條件是保證豎爐連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)的主要因素，因此必須選擇合理。HYL-ZR直接還原工藝關(guān)鍵問題適宜制煤氣工藝的選擇優(yōu)化402.4Fastmet轉(zhuǎn)底爐法工藝

Fastmet法是采用環(huán)形回轉(zhuǎn)爐（轉(zhuǎn)底爐）生產(chǎn)直接還原鐵的一種方法。該方法用煤粉和鐵礦粉作原料,制成的冷固結(jié)含炭球團(tuán)礦在爐中不依靠焦炭和天然氣而實(shí)現(xiàn)高溫還原。特點(diǎn)：①用轉(zhuǎn)底爐運(yùn)載爐料,并在高溫敞焰下加熱實(shí)現(xiàn)快原。②選用原料廣泛，對爐料強(qiáng)度要求不高，且用煤做還原劑③還原過程時(shí)間很短,僅僅6～12min,設(shè)備的起動與停止、產(chǎn)量的調(diào)整都可比較簡單地進(jìn)