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用焦爐煤氣生產直接還原鐵的可行性分析

放大字體  縮小字體 發布日期:2015-08-10  瀏覽次數:312
 
核心提示:摘要:傳統高爐工藝在我國煉鐵中占絕對的統治地位,因此必然有焦爐存在,并產生大量的焦爐煤氣。近年,隨著節能減排的深入,為了更高效地利用焦爐煤氣,人們非常關注焦爐煤氣生產直接還原鐵工藝的可行性。下面進行具體的分析。 (1)美國紐柯公司250萬噸、埃及195萬噸、阿聯酋160萬噸的直接還原鐵工廠的相繼投產,為直接還原煉鐵技術奠定了工業性技術基礎。美國頁巖氣革命超常規地推動了直接還原煉鐵的新發展。 (2)經半工業性、工業性試驗表明:利用天然氣生產直接還原鐵的裝置,裝備,不加任何改變,完全適用于

用焦爐煤氣生產直接還原鐵的可行性分析
    傳統高爐工藝在我國煉鐵中占絕對的統治地位,因此必然有焦爐存在,并產生大量的焦爐煤氣。近年,隨著節能減排的深入,為了更高效地利用焦爐煤氣,人們非常關注焦爐煤氣生產直接還原鐵工藝的可行性。下面進行具體的分析。
    (1)美國紐柯公司250萬噸、埃及195萬噸、阿聯酋160萬噸的直接還原鐵工廠的相繼投產,為直接還原煉鐵技術奠定了工業性技術基礎。美國頁巖氣革命超常規地推動了直接還原煉鐵的新發展。
    (2)經半工業性、工業性試驗表明:利用天然氣生產直接還原鐵的裝置,裝備,不加任何改變,完全適用于采用焦爐煤氣生產直接還原鐵的裝置上。因此,用焦爐煤氣生產直接還原鐵工藝是完全可行的。
    (3)經研究發現,由于焦爐煤氣具有還原介質的特性(含H2在60%以上),用焦爐煤氣生產直接還原鐵大大優越于用天然氣生產直接還原鐵,流程短、設備簡捷、耗能低、耗氧低是焦爐煤氣生產直接還原鐵的最大特點之一。
    (4)傳統長流程(高爐+轉爐)中,有高爐存在,必然有焦爐存在,焦爐發生大量的焦爐煤氣,以中國為例,每年發生焦爐煤氣2000億立方米,可為直接還原鐵生產提供高化學能的、資源充足的還原性氣源。焦爐煤氣不僅成分穩定(年平均幾乎不變),焦爐煤氣小時發生量穩定不變,最適合氣基豎爐還原爐的生產要求,是其他還原性氣體不能比擬的(如煤制氣等)。
    (5)多年來,我國大型聯合鋼鐵廠的焦爐煤氣全部用做燃料或發電等低價值使用,維持鋼鐵廠的燃氣平衡或能量平衡。含60%H2的焦爐煤氣不應用作燃料(H2的發熱值為2586kcal/m3)而應用作還原劑生產還原鐵,代替焦炭。那么,用焦爐煤氣生產還原鐵,鋼鐵廠中的燃氣能平衡嗎?實行鋼鐵廠中燃氣結構的變革,實行燃氣“五聯供”,即天然氣,高爐氣,轉爐氣,煤制氣及焦爐煤氣聯合供應,頂替出寶貴的焦爐煤氣用于生產直接還原鐵,并保持鋼鐵廠中的燃氣平衡。特別是天然氣,不應用作生產還原鐵的還原劑,而應該用作燃料(其熱值為9500-10000kcal/m3)維持鋼鐵廠中的燃氣平衡或能量平衡。
    (7)墨西哥HYL-SA公司與首鋼設計院、首鋼研究院聯合協作,耗時八年,共同完成首鋼50萬噸直接還原鐵項目的可行性研究報告,從技術和經濟的層面,全面分析了用焦爐煤氣生產直接還原鐵的可行性,認為用焦爐煤氣生產直接還原鐵技術上是可行的,經濟上是合理的。由于特殊的原因,項目被擱淺,令人惋惜。
    (8)采用HYL-ZR工藝生產直接還原鐵,由于焦爐煤氣中存在BTX等碳氫化合物,在加熱過程中會產生碳沉積,影響生產順行。經過多年研究發現采用如下工藝,碳沉積問題可以消除。
    A增設離線重整裝置;
    B合理運用MIDREX技術決竅。
    因此,用焦爐煤氣生產直接還原鐵在技術及經濟上是可行的。
 
 
 
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