转底炉厚料层炼铁技术简介

转底炉厚料层炼铁技术简介日期：2010-7-30

一、开发转底炉厚料层技术的动因.....................- 3 -

二、转底炉厚料层技术开发情况和规划.................- 3 -

三、投资和经济效益.................................- 3 -

四、评估...........................................- 4 -

五、改造高炉炼铁的有效途径.........................- 5 -

六、附件...........................................- 5 -

一、开发转底炉厚料层技术的动因

传统的炼铁是将铁矿（主要成分为氧化铁）和焦炭加入高炉中，在高温条件下（高于1000℃）利用焦炭中的碳将矿石中的氧化铁还原成铁，即炼出生铁。这种炼铁方法已有几百年历史，生产经济技术指标已达到很高水平。时至今日，高炉炼铁法存在以下问题：

1.高炉炼铁必须使用焦炭，由于全世界炼焦用焦煤奇缺，致使焦炭价格上涨，目前国内焦炭价格

卖到1200-1500元/吨，国外已涨到3000元/吨以上。

2.焦炭除价格高以外，炼焦工业是一个严重污染行业。在美国早就不许新建炼焦炉。高炉炼铁工

序中还要将铁矿分烧成烧结矿，矿粉烧结也是一个严重污染行业。总之高炉炼铁是钢铁生产不易解决的一个主要污染源。

3.炼焦和烧结工艺投资很大。

多年来冶金界都努力寻找非高炉炼铁方法。转底炉直接还原炼铁是近二十多年来发明的一种炼铁方法。2007年国家发改委将此法列为国家循环经济高技术产业重大专项项目。转底炉直接还原炼铁最大的问题由于是薄料层（单层料）操作，生产效率低，故而没有迅速推广，目前只在钢铁厂粉尘回收利用，采用转底炉直接还原炼铁法，没有进入钢铁厂生产主流程。

转底炉厚料层技术是我们针对转底炉存在生产效率低开发的新技术，厚料层技术可以将转底炉的生产效率提高5至10倍。

二、转底炉厚料层技术开发情况和规划

厚料层技术已经在实验室进行两年多的开发，目前已完成了实验室单炉试验，并找出厚料层中含炭球团氧化铁还原过程的规律。2007年在实验室中建成的厚料层连续生产线已能成功运转生产出金属化率70-80%金属化球团。下一步开发工作是：

1.进行转底炉厚料层工业生产试验。由于我们已开发成功了100M2转底炉，现在需要做的工作是

对转底炉进行适当的改造，以适应厚料层工艺的需要。为此须建设一台5~10M2的厚料层转底炉进行半工业化试验，为100M2以上厚料层转底炉设计和工艺提供参数。

2.建设工业规模化厚料层转底炉即100M2转底炉，年产金属化球团25-30万吨。

三、投资和经济效益

1.半工业生产试验：转底炉为5~10M2

2.工业化生产基地建设100M2转底炉+

熔分炉：

与传统的高炉炼铁不同，由于矿粉中氧化铁已在转底炉还原成铁，在熔分炉中只需将金属化球团进行熔化并分离其中杂质，因此不需高度很高的高炉，因而不需用强度高的焦炭，熔分炉以煤为燃料。

生铁成本比较表(吨铁)

*制造费含人工、动力、折旧、维修等

由上表可以看出，转底炉炼铁工艺吨铁成本与高炉工艺相比低了200多元，按目前市场生铁单价3000元/吨计，每一吨生铁的毛利为475元，扣去税金及相应管理等成本，每吨生铁能有200~300元的纯利，按年产20万吨生铁的规模，年纯利可以达到4000万元以上，生产基地投产一年便可以回收投资

四、评估

转底炉炼铁是国家发改委鼓励发展项目， 2007年下发的《发改办高技(2007) 2289号》文件已将转底炉炼铁列为循环经济高技术产业重大专项项目。把转底炉列为国家重大技术创新并鼓励发展是遵循国家的节能减排的政策的。转底炉薄料层工艺的低生产效率是制约此项节能环保技术发展的瓶颈，多年来得不到发展。由于转底炉厚料层技术的开发成功将给转底炉炼铁带上一个新的台阶，将是世界炼铁技术的一

个新的里程碑。

五、改造高炉炼铁的有效途径

目前我们高炉炼铁年均超过4亿吨，焦比为400~500公斤/吨，如高炉采用转底炉生产的金属化球团代替常规使用的烧结矿和氧化球团，高炉设备不需要改造，便可使高炉焦比降低50%，产量增加一倍。

我国目前年进口的铁矿石为3~4亿吨，如能在国外矿产国(如：澳大利亚)建设厚料层转底炉，生产金属化球团，再出口到我国，将对于我国的节能减排环保带来深远的意义。

六、附件

1.光盘：转底炉厚料层炼铁技术简介

2.光盘：我国第一条转底炉生产金属化球团生产线(薄料层)投产录像

3.发改办高技(2007) 2289号文件

4.转底炉相关生产工艺及设备发明专利证书

炼铁炉前岗位作业.doc

炉前工岗位技术操作规程 1、主要设备参数 1.1开口机性能参数 1.1.1钻冲机构：钻头直径45~65mm, 钻头转速300r/min,钻孔角度8°～16°,钻孔深度3100mm,冲打能量 300J 工作油压力12 Mpa，工作流量 90 L/min 冲打频率40～50Hz； 1.1.2回转机构：旋转角度150°，旋转时间：12～15s；工作油压 10 Mpa 工作流量 13～16 L/min； 1.1.3送进机构：送进速度0.025～0.05m/s，返退速度1m/s；工作油压 10 Mpa 送进工作流量 4 L/min ,返退工作流量 80 L/min； 1.1.4摆动机构：工作油压 8 Mpa,工作流量 15 L/min。 1.2泥炮 KDT-240型泥炮性能参数： 1.2.1泥缸有效容积 0.23立方米； 1.2.2泥缸单位工作压力12.2Mpa； 1.2.3泥缸直径：500mm； 1.2.4工作油压：25Mpa； 1.2.5活塞工作推力：2400KN； 1.2.6炮口内径：145mm； 1.2.7活塞有效行程1170mm； 1.2.8额定流量：1042L/min； 1.2.9油缸直径：350mm，油缸行程1380mm； 1.2.10打泥速度0.26m/s ； 1.2.11最大回转角度160°，压炮力220KN，转炮时间12～15s，压炮角度13°。KD-100型泥炮性能参数： 1.2.1泥缸有效容积 0.162立方米； 1.2.2泥缸单位工作压力12.2Mpa； 1.2.3泥缸直径：500mm； 1.2.4工作油压：25Mpa； 1.2.5活塞工作推力：1130KN； 1.2.6炮口内径：145mm； 1.2.7活塞有效行程1170mm； 1.2.8额定流量：1042L/min； 1.2.9油缸直径：300mm，油缸行程1050mm；

回转窑直接还原法

回转窑直接还原法(direct reduction process with rotary kiln) 以连续转动的回转窑作反应器，以固体碳作还原剂，通过固相还原反应把铁矿石炼成铁的直接还原炼铁方法。回转窑直接还原是在950～1100℃进行的固相碳还原反应，窑内料层薄，有相当大的自由空间，气流能不受阻碍的自由逸出，窑尾温度较高，有利于含铁多元共生矿实现选择性还原和气化温度低的元素和氧化物以气态排出，然后加以回收，实现资源综合利用。由于还原温度较低，矿石中的脉石都保留在产品里，未能充分渗碳。由于还原失氧形成大量微气孔，产品的微观类似海绵，故也称海绵铁。高炉炼铁法有久远历史，已发展成高效、节能的冶金方法，是生产铁的基本方法，但它有一定局限性。随着人类对钢铁需求的增长和技术进步，早在18世纪又提出开发直接还原技术的想法，直到20世纪初才出现了工业化生产。20世纪60年代后，由于石油和天然气的大量开发，为钢铁工业提供了丰富和廉价的新能源；选矿技术进步，为直接还原生产提供了优质精矿原料；电力工业开发，电炉技术和能力的迅速发展，导致优质废钢供应紧张；而高新技术发展需要大量优质钢和纯净钢，这又需要纯净的优质炼钢炉料。总之，诸方面均为直接还原的开发开创了有利条件。70年代起，直接还原技术，工业规模，实际产量都取得重大进步和稳步发展。1975年世界直接还原炼铁的生产能力为436万t，实际产量为281万t，占生铁产量的0.6％，到1995年分别跃增到4460万t，3075万t和5.7％。至今气基直接还原炼铁法的生产能力和实际产量都占主导地位，约占总生产能力和总产量的90％，其中以米德莱克斯Midrex法和希尔(HYL)法占绝对优势。煤基直接还原法仅占10％左右，其中主要为回转窑直接还原法。回转窑直接还原法开发于50～60年代。60年代末发展较快，世界各地建设了一批工业生产窑，但由于工艺不够成熟，技术和装备上遇到一系列困难。如入窑料粉化严重，频繁出现窑衬粘结，无法实现正常运行，一度限制了该工艺发展。70年代中，重视对原料、燃料的性能研究，开发和改进送煤、送风技术，改革操作工艺，完善和提高设备，开发废热回收技术，保证了窑的正常操作，使生产率提高，能耗大幅度下降；同时，加强生产过程监测和自动化管理，促使回转窑直接还原技术步入成熟；此外70年代能源危机，天然气价格大幅度上涨，天然气又是重要化工原料，资源有限等，由此也促进了回转窑直接还原法的发展。1980～1995年期间，生产能力从216.2万t增加到365.5万t，直接还原铁产量从37万t增长到246万t。印度生产能力达151万t，南非为108万t。筒史 1907年琼斯(J．T．Jones)最早提出回转窑直接还原法。在回转窑卸料端设煤气发生炉，热煤气从卸料端入窑，在距窑加料端1／3窑长处导入空气，与热煤气燃烧形成氧化加热带。铁矿石和还原煤从加料端加入，被高温废气干燥、预热、氧化去硫，随窑体转动铁矿石向卸料端前移，同时被热煤气和还原煤还原，然后从卸料端排出。后来改进为两台窑作业，一台氧化加热，另一台窑内铁矿石被油或煤粉不完全燃烧产生的还原气所还原，但因这样作业不经济，1912年停产。1926年鲍肯德(Bourcond)、斯奈德(Snyder)在实验室进行了用发生炉煤气的回转窑直接还原实验成功。同年还出现了用回转窑进行还原、增碳、得到熔融铁水的巴塞特(Basset)法。1930年克虏伯(krupp)公司开发了克虏伯一雷恩(krupp—Renn)法，用低质

转底炉工艺的发展与实践_朱荣

第29卷增刊1 北京科技大学学报 Vol.29 Suppl.1 2007年 6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun 2007 收稿日期：2007?02?06 修回日期：2007?04?16 作者简介：朱荣（1962?），男，教授，博士生导师转底炉工艺的发展与实践朱荣任江涛刘纲万天骥徐萌北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083 摘要论文介绍了转底炉炼铁工艺在国内外的发展概况，重点阐述北京科技大学研究和开发转底炉炼铁技术所取得的经验与成果．结合国情和政策，认为我国当前应把“转底炉预还原＋熔融造气炉终还原”双联工艺作为发展转底炉技术的方向，主要应用于为电炉提供热装铁水、钢铁厂粉尘回收利用和特殊矿综合利用等方面．关键词转底炉工艺；含碳球团；直接还原；熔融还原分类号 TF 748.2+06 转底炉煤基直接还原是最近30年间发展起来的炼铁新工艺，主体设备源于轧钢用的环形加热炉，虽然最初的目的只是用于处理含铁废料，但很快就有美国、德国、日本等国将其转而开发应用于铁矿石的直接还原．由于这一工艺无需燃料的制备和原料的深加工，对合理利用自然资源、保护人类环境有积极的作用，因而受到了冶金界的普遍关注．在20世纪50年代，美国Midrex 公司的前身Ross 公司就发明了含碳球团的转底炉直接还原法方法，于1965~1966年在明尼苏达州的Cooley 进行了2 t ?h ?1的小规模热固结法试验，获得了成功，后取名为Fastmet 工艺．1974年，加拿大的国际镍集团——Inmetco 公司开始研究把转底炉用于还原该公司生产不锈钢的氧化物粉尘废料，经转底炉预还原的金属化球团，直接热装入电炉生产，同时将其命名为Inmetco 工艺．之后，二者各自申请了专利，并开发和转让技术．当以Fastmet 和Inmetco 工艺为代表的两大转底炉工艺在不断进行转底炉工业化生产和推广的时候，产品硫含量过高的问题始终未得到很好解决，难以成为电炉的优质原料，因此相继出现了Fastmelt 、Redsmelt 等转底炉直接还原?埋弧式电炉熔分的双联工艺（RHF ?SAF ）．日本神户制钢与美国Midrex 公司联合开发转底炉直接还原新工艺，在20世纪90年代中后期取得了突破性进展，使金属化球团在转底炉中还原时熔化，生成铁块(Nuggets)，同时脉石也熔化，形成渣铁分离．此法的成功，将解脱DRI 对原料品位的苛求，能用普通的高炉用铁矿为电炉提供优质铁料．因此意义重大，被命名为“第三代炼铁法”(Itmk3)[1-4]．建于美国明尼苏达州北部，年产能为25000 t 的Itmk3转底炉示范厂，已于2003年5月24日投产出铁．预计Mesabi Nugget LLC 将于2006年在美国Minnesota 或者位于Indiana 的美国钢铁动力公司附近建成第一台50万t 转底炉，到2007年建成年产能150万t Iron Nugget 的生产厂．根据国内的铁矿资源和能源结构，开发具有投资少、操作简便、生产成本低等特点的转底炉工艺符合我国国情以及我国的产业政策．北京科技大学是国内第一家，也是迄今为止唯一一家转底炉工艺的研究单位．经过多年的基础研究和工艺开发，已经全面掌握了转底炉的工作原理、工艺和相关的设备设计、制造等配套技术．自主开发了转底炉?熔融造气炉双联炼铁工艺 [5]和煤基热风熔融还原炼铁工艺(Coal ，Hot-air ，Rotary Hearth Furnace Proc-ess ，简称CHARP ) [6]． 1 国内转底炉工业试验转底炉因具有环形炉膛和可转动的炉底而得名，其原料是铁矿粉和煤粉制成的含碳球团，经配料、混料、制球和干燥后加入转底炉中，炉膛温度可达1250~1350℃左右，含碳球团在这样的高温下，随着炉底旋转一周的过程中，铁矿被碳快速还原，生成金属化球团，最后由螺旋出料机推出炉外，经冷却后运往熔分炉作原料，或作为电炉炼钢的原料．长期以来，北京科技大学一直致力于含碳球团

微电子技术及其发展

微电子技术及其发展 1200240227 杨晓东21世纪是高新技术时代的高速发展时期，随着科技不断进步与创新，电子行业逐渐占据重要地位。科学家们逐渐发现了微电子行业的巨大作用。那么什么是微电子呢？微电子在现代化进程中有哪些应用呢？它对一些科技发展是否起着不可或缺的作用呢？我们国家对于微电子的发展到了哪一步呢？国家又采用了什么政策呢？微电子是否和我们大学生青年息息相关呢？带着这些疑问，我们一同去探讨。首先，到底什么是微电子呢？微电子学是研究在固体（主要是半导体）材料上构成的微小型化电路、电路及系统的电子学分支。尽管只是作为电子学的分支学科，它主要研究电子或离子在固体材料中的运动规律及其应用，并利用它实现信号处理功能的科学，以实现电路的系统和集成为目的，实用性强。微电子学又是信息领域的重要基础学科，在这一领域上，微电子学是研究并实现信息获取、传输、存储、处理和输出的科学，是研究信息获取的科学，构成了信息科学的基石，其发展直接影响着整个信息技术的发展。微电子科学技术的发展水平和产业规模是一个国家经济实力的重要标志。微电子学是一门综合性很强的边缘学科，其中包括了半导体器件物理、集成电路工艺和集成电路及系统的设计、测试等多方面的内容；涉及了固体物理学、量子力学、热力学与统计物理学、材料科学、电子线路、信号处理、计算机辅助设计、测试和加工、图论、化学等多个领域。可见微电子是一门极其复杂的电子科学。因为其广泛的应用，近年来在军事科技，通信及太空探索等方面得到迅速发展。微电子技术是高科技和信息产业的核心技术。微电子产业是基础性产业，之所以发展得如此之快，除了技术本身对国民经济的巨大贡献之外，还与它极强的渗透性有关。另外，现代战争将是以集成电路为关键技术、以电子战和信息战为特点的高技术战争。几乎所有的传统产业只要与微电子技术结合，用集成电路芯片进行智能改造，就会使传统产业重新焕发青春。例如微机控制的数控机床己不再是传统的机床；又如汽车的电子化导致汽车工业的革命，目前先进的现代化汽车，其电子装备已占其总成本的70%。进入信息化社会，集成电路成为武器的-个组成单元，于是电子战、智能武器应

转底炉

转底炉项目简介 1 转底炉还原工艺简介 1.1 转底炉工艺简介转底炉由轧钢用的环形加热炉演变为炼铁工艺，最早是用来处理钢铁工业产生的粉尘及废弃物。转底炉工艺有多种，主要包括Fastmet/Fastmelt、ITmk3、Inmetco/Redsmelt、DryIron、Comet/Sidcomet、HI-QIP等。转底炉直接还原工艺流程示意图

1.2 转底炉工艺与其它相似工艺比较转底炉是煤基直接还原工艺中的核心设备之一，煤基直接还原工艺主要包括回转窑法（如SL-RN法）和转底炉法（如COMET法）。而煤基直接还原工艺和气基直接还原工艺都是直接还原工艺，以铁产品为例直接还原工艺的产品为海绵铁（又称直接还原铁—DRI即Direct Reduced Iron）。直接还原和熔融还原是两种主要的非高炉炼铁思路。当转底炉的原料加入含碳球团时，其产品为金属化球团，可供电炉使用，也作为高炉的原料。而链篦机—回转窑—环冷机（链回环）生产出来的产品是氧化球团，是为高炉炼铁提供的原料之一，称之为球团矿，而高炉炼铁的含铁原料还包括天然块矿、烧结矿。转底炉直接还原技术采用含碳球团作原料，反应速度快，同时符合中国以煤为主要能源的特点。以直接还原技术用于钒钛磁铁矿为例，转底炉技术相比隧道窑、回转窑工艺，以ITmk3为代表的转底炉工艺的优点主要是：○1还原原料在预热和还原过程中始终处于静止状态下随炉底一起进行，所以对生球强度要求不高；○2较高的还原温度（1350℃或更高）、反应快、效率高。反应时间可在10-50min范围，可与矿热电炉熔炼容易实现同步热装；○3可调整喷入炉内燃料（可以是煤粉、煤气或油）和风量，能准确控制炉膛温度和炉内气氛；○4过程能耗低，回转窑法折算成每吨海绵铁的煤耗通常大于800kg，而转底炉法为600kg；○5从工艺角度来看，ITmk3技术流程简单，投资成本低，产品价格低，铁矿石原料及还原剂选择灵活。另外，据马鞍山钢铁设计研究总院秦廷许的研究：转底炉-电炉炼铁流程与高炉传统炼铁流程比较，虽在铁精矿消耗量、还原剂和燃料的能源消耗量上相差不大，但吨铁成本低约10%；基建投资省22%左右；全流程电耗低48.6%。说明转底炉相对回转窑流程、高炉流程都具有极大优势。（参考文献来源：《金属矿山》杂志2007年第5期《钒钛磁铁矿转底炉直接还原综合利用前景》） 2 国内外现有转底炉工程情况、技术情况、技术来源 2.1 国外发展现状国外现有达到商业生产规模的转底炉(表1)大约不足10座，基本大同小异，其中，目前最大的转底炉（美国动力钢公司IDI(IDP)）的规模年产铁不过50万吨，以铁精矿为原料，生产出的DRI经埋弧电炉熔分后为大电炉供应铁水。历史最久的为美国INMETCO,并以处理冶金厂粉尘和废弃物而称著。其他分布在美国、日

炼铁炉前操作基础知识

炼铁厂炉前操作基础知识一、作业过程内容概述通过使用开堵口设备、渣铁分离设备、起重设备，按规定时间将炉内高温液态生铁、炉渣排放到铁罐和渣处理系统。二、本岗位存在的主要危害因素和高风险作业 A、高温铁水 B、煤气中毒 C、机械伤害 D、粉尘 E、高空落物 F、爆炸 G、窒息 H、触电 I、火灾 J、高压气体 K、高空作业 L、交叉作业P、起重作业Q、出铁作业三、进入工作岗位前 1、工作时正确穿戴劳保防护用品，严禁穿化纤衣物，严禁班前、班中酒后上岗。 2、必须熟悉炉前设备状况及安全操作规程，熟练掌握事故应急预案。 3、会辨识本岗位危险源点及熟悉自我防范措施。四、安全注意事项（一）炉前工安全注意事项： 1、严格遵守炼铁厂安全、技术、设备各项管理制度、规程、作业指导书、作业标准及要求； 2、炉前严格执行炉前出铁确认制，杜绝“三违”作业。 3、启动操作设备时，必须打铃警示，认真观察周围有无人员和障碍物。 4、作业过程中，确认周围环境是否安全，上下楼梯时应扶好扶手，确保安全。。 5、清扫卫生时必须两人以上协同清扫, 互相监护；严禁在运转部位清扫加油，清扫卫生、点检设备时，要离运转的部位至少300㎜的距离，注意防止衣袖被运转的机械设备咬住。 6、地面上的散料、杂物、积水要及时清理，防止作业时滑倒摔伤。 7、电线接头裸露，绝缘老化，灭火器材不齐全、失效，必须及时汇报处理。 8、要认真检查本岗位的安全防护装置及安全附件、照明设施是否完好，发现损坏要及时汇报联系处理。保持现场安全通道畅通。 9、更换岗位照明灯泡时，必须断电、挂检修牌，使用安全登高工具应系好安全带，两人以上更换（一人更换，一人在下面扶好梯子，做好监护），照明损坏要立即通知电工维修，严禁岗位工更换爆裂的照明灯泡。

20161025 煤基竖炉直接还原技术

武汉科思瑞迪科技有限公司（以下简称“科思瑞迪”）坐落于武汉市东湖新技术开发区，是以武汉桂坤科技有限公司为主体，整合相关社会资源，汇集了冶金、工业炉、机电技术等各专业技术人才，集数十年研发、工程及生产经验，组建的一家专业从事煤基竖炉直接还原技术的开发、推广及应用的科技公司。该公司的技术及成套核心设施已经在中国、越南、缅甸等国的工程项目中得到了应用，取得了良好的社会及经济效益。煤基竖炉直接还原技术李森蓉李建涛（武汉科思瑞迪科技有限公司）摘要：本文对煤基竖炉直接还原技术从工艺流程、技术指标、技术特点等方面进行了较为详实的介绍和分析；该技术生产海绵铁的质量有保证，市场发展前景可期，市场竞争力强。关键词：煤基竖炉直接还原铁技术特点产品质量直接还原是指铁矿石或含铁氧化物在低于熔化温度下还原成金属产品的炼铁过程；其所得的产品称为直接还原铁，简称DRI（Direct Reduction Iron），也称海绵铁。优质DRI由于其成分稳定，有害元素含量低，粒度均匀,不仅可以补充废钢资源的不足，而且还可以作为电炉炼钢的原料以及转炉炼钢的冷却剂，对保证钢材的质量特别是合金钢的质量，起着不可替代的作用，是冶炼特钢的优质原料；同时，高品位DRI还可以供粉末冶金行业使用【1】。直接还原铁生产方法中，主要分为气基法和煤基法。由于我国天然气资源缺乏，但是煤炭资源丰富，煤基直接还原技术成为我国直接还原铁生产的重要工艺方法【2】。煤基直接还原是指直接以廉价的非焦煤作还原剂生产直接还原铁的方法。在我国煤基直接还原技术主要是回转窑法和隧道窑法【3】，近几年也相继建设了多座转底炉装置，同时也建设了一些煤基连续式竖炉装置。在直接还原技术日益发展、大力提倡环保节能减排的今天，一些新的更先进的直接还原工艺及设备被迫切需要【4,5】。煤基竖炉直接还原技术是一项符合中国能源结构特点的可大型化生产高品质海绵铁的直接还原铁生产技术【6】，可广泛用于处理高品位铁精粉制取高纯度还原铁粉用于粉末冶金领域，也可用于处理普通品位的铁精粉制取炼钢用海绵铁，处理复合铁矿生产普通铁水及提取钒、钛、硼等高附加值资源。 1发展历程自2006年至今，已经成功的在中国大陆和国外设计安装了5代炉型五条生产线： 1）一条1000吨/年中试生产线； 2）一条5万吨/年和两条10万吨/年生产线：

转底炉直接还原炼铁工艺的发展

转底炉直接还原炼铁工艺的发展 2010-02-24 17:02:19 作者：phpcms来源：浏览次数：571 网友评论 0 条一、前言为了满足冶炼高纯净钢的要求, 炼钢生产对纯净铁资源的需求越来越大。与此同时, 优质废钢与铁资源却日益短缺其价格不断升高, 对炼钢生产影响很大, 为此，各国冶金工作者开发了许多直接还原或熔融还原工艺来为炼钢生产提供质优价廉的纯净铁资源。但由于技术、投资等方面的原因，真正具有市场竞争力、适合于工业应用的并不多见。同时，钢铁厂每年生产的大量含铁废弃物也给环保带来很大的压力。如何对其进行回收利用是困扰冶金行业的一个难题。直接还原工艺中气基法虽然具有生产效率高，生产规模大，能耗低和容易操作等优点，但必须以一次能源---天然气为还原剂，因此该工艺只能在天然气资源丰富的国家得以发展。而煤基法以煤作为还原剂，较好的解决了气基法的不足。目前世界上很多国家都在开发煤基直接还原新技术，有些技术已经应用于工业生产。其中，转底炉法以其原料适应性强和操作工艺的零活性等优点，引起冶金界的高度重视。但由于原料条件和对产品质量要求的不同，转底炉直接还原炼铁又发展为FASTMET，ITKM3和DRYIRON等不同工艺路线。二、FASTMET工艺早在50年代Midex的前身Ross公司就发明了转底炉含碳球团直接还原法。1964~1966年进行了2t/h规模试验。1974年Inco公司开始研究把转底炉用于处理电炉生产不锈钢产生的氧化物粉尘的方法，并建立了一座年处理2.5万吨废料的工厂。经转底炉预还原的球团，通过运输罐热装入电炉。1978年美国Inmetco在宾州埃尔伍德市建成一座年处理5.6万吨电炉钢厂粉尘能力的转底炉，回收锌及可用作电炉原料的含Cr，Ni的还原铁。1982年Mid ex公司将转底炉法命名为FASTMET，用于煤基直接还原。神户制钢收购Midex公司后，199 5年开始建设2.5t/h示范装置，经过两年半试验后，认为Fastmet技术成熟可靠，已达到商业水平化水平。神户制钢与三井公司合资对在美国建设年产DRI50~100万吨项目进行报价，1998年9月神户钢铁公司报价年产DRI50万吨的转底炉装置，每套售价1亿美元。世界上首次利用FASTMET工艺以含铁废料为原料的商业化直接还原铁厂，于2000年二季度在日本新日本制铁株式会社广火田厂投产，年产能力19万吨，其中14万吨将直接装入广火田厂的氧气转炉。神户制钢株式会社新加古川厂是第二个用该工业建设的直接还原铁厂。2002年5月，日本神户制钢株式会社和尼日利亚签订基本协议，日方将帮助AJAOKUTA 钢公司建设一座年产50万吨的FASTMET直接还原铁工厂。 2.1 工艺流程 FASTMET法的工艺流程见图1。铁精矿(或含铁废料)、煤粉和粘结剂经混合搅拌器后进入造球机造球，生球可装入干燥器，也可直接装入转底炉。在转底炉中，球团矿均匀地铺在炉底上，料层为1~3层球的高度。随着炉底的旋转，球团矿被加热到1250℃~1350℃。同时，约90%~95%的氧化铁被球团内部的固体碳还原成DRI。球团矿在炉底停留时间一般为8~30分钟，它取决于原料的特性、球团矿层数及其他因素。从转底炉出来的煤气经过焚化炉和热交换器将转底炉烧嘴助燃空气预热，并将高温废气用来干燥球团，生产用水循环使用，生产中产生的粉末回收利用。 2.2 工艺特点

炼铁基础知识

一、高炉生产概述 1、生铁的定义及种类？生铁与熟铁、钢一样，都是铁碳合金，它们的区别是含碳量的多少不同。一般把含碳量小于0.2%的叫熟铁，含碳量0.2—1.7%的叫钢，含碳1.7%以上的叫生铁。生铁一般分三类：炼钢铁、铸造铁以及作铁合金用的高炉锰铁和硅铁。 2、高炉炼铁的工艺流程由哪几部分组成？在高炉炼铁的生产中，高炉是工艺流程的主体，从其上部装入的铁矿石、燃料和溶剂向下运动；下部鼓+入空气燃烧燃料，产生大量的还原气体向上运动；炉料经过加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫等一系列物理化学过程，最后生成液态保护渣和生铁，它的工艺流程系统除高炉主体外，还有上料系统、装料系统、送风系统、回收煤气与除尘系统、渣铁处理系统、喷吹系统以及为这些系统服务的动力系统。 3、上料系统包括哪些部分？包括：贮矿场、贮矿仓、焦仓、仓上运料皮带、矿石与焦碳的槽下筛分设备、返矿和返焦运输皮带、入炉矿石和焦碳的称量设备、将炉料运送至炉顶的设备等。 4、装料系统包括哪些部分？受料罐、上下密封阀、截流阀、中心喉管、布料溜槽、旋转装置和液压传动设备等。高压操作的高炉还有均压阀和均压放散阀。 5、送风系统包括哪些部分？鼓风机、冷风管道、放风阀、混风阀、热风炉、热风总管、环管、支管、直到风口。 6、煤气回收与除尘系统包括哪些部分？包括炉顶煤气上升管、下降管、煤气截断阀或水封、重力除尘器、布袋除尘器。 7、高炉生产有哪些产品和副产品？高炉生产的产品是生铁，副产品是炉渣、高炉煤气和炉尘（瓦斯灰）。 8、高炉煤气用途？高炉煤气一般含有20%以上一氧化碳、少量的氢和甲烷，发热值一般为2900—3800kJ/m3，是一种很好的低发热值气体燃料，除用来烧热风炉以外，还可供炼焦、均热炉和烧锅炉用。 9、高炉炉尘有什么用途？炉尘是随高速上升的煤气带离高炉的细颗粒炉料。一般含铁30—50%，含碳10—20%，经煤气除尘器回收后，可用作烧结原料。 10、高炉炼铁有哪些技术经济指标？

煤基直接还原炼铁技术及非高炉炼铁能耗分析

煤基直接还原炼铁技术及非高炉炼铁能耗分析摘要：非高炉炼铁技术或称非焦炼铁技术是当今钢铁生产工艺中最受关注的技术之一。依产品的形态不同,非高炉炼铁技术可分为熔融还原与直接还原两种工艺方法。直接还原是以非焦煤为能源,在不熔化不造渣的条件下,原料保持原有物理形态,铁的氧化物经还原获得以金属铁为主要成分的固态产品的技术方法。直接还原炼铁工艺分为气基直接还原和煤基直接还原,气基直接还原炼铁工艺是最主要的直接还原炼铁技术，其产量占到直接还原炼铁的90％左右，煤基直接还原炼铁，目前以回转窑为主，也是最主要的煤基直接还原炼铁工艺。关键词：非高炉炼铁；直接还原；熔融还原；煤基；气基近代高炉已有数百年历史，其工艺已达到相当完善的地步。高炉反应器的优点是热效率高、技术完善,设备已大型化、长寿化,单座高炉年产铁最高可达400 万t左右,一代炉役的产铁量可达5000万t以上,可以说,没有现代化的大型高炉就没有现代化的钢铁工业大生产。但是在它日益完善和大型化的同时，也带来了流程长、投资大以及污染环境等问题。高炉工艺流程存在以下问题:一是高炉必须要用较多焦炭,而炼焦煤越来越少,焦炭越来越贵;二是环境污染严重,特别是焦炉的水污染物粉尘排放烧结的SO2粉尘排放,高炉的CO2排放很高；三是传统炼铁流程长,投资大；四是从铁、烧、焦全系统看重复加热、降温,增碳、脱碳,资源、能源循环使用率低,热能利用不合理。高炉法虽然仍是当今炼铁生产的主体流程,但非高炉炼铁法已成为炼铁技术发展的方向。非高炉炼铁技术或称非焦炼铁技术是当今钢铁生产工艺中最受关注的技术之一。依产品的形态不同,非高炉炼铁技术可分为熔融还原与直接还原两种工艺方法。随着世界上废钢铁积累日益减少，电炉流程迅速发展，这就要求采用直接还原新工艺，生产出的海绵铁供电炉炼钢。此外，由于炼焦煤资源日渐短缺，焦炉逐渐老化以及人们对焦炉污染日益关注，八十年代以来，各发达国家纷纷谋求开发另外的无焦炼铁工艺——熔融还原，其中Corex流程已实现工业化生产。综合起来看，当前炼铁工艺正朝着少焦或无焦炼铁方向发展，而直接还原与熔融还原技术正适合这种发展方向。所以说我国应适度发展直接还原与熔融还原技术。直接还原是以非焦煤为能源,在不熔化不造渣的条件下,原料保持原有物理形态,铁的氧化物经还原获得以金属铁为主要成分的固态产品的技术方法。熔融还原是以非焦煤为能源,铁矿物在高温熔融状态下完成还原过程,获得液态铁水的技术方法。由于优质废钢资源的短缺，海绵铁作为电炉钢重要的原料之一受到重视与发展。直接还原炼铁工艺分为气基直接还原和煤基直接还原,气基直接还原炼铁工艺是最主要的直接还原炼铁技术，其产量占到直接还原炼铁的90％左右，气基直接还原炼铁使用天然气重整制备高质量的富氢气体（75%H2～25%CO）作为还原剂，以竖炉作为还原反应器，气固充分接触，还原反应与热量交换好，因此，反应器效率高，吨铁能耗低。由于我国的天然气资源短缺，难以用于生产海绵铁。直接还原的产品直接还原铁(DRD是铁氧化物在不熔化、不造渣且在固态下还原生成的金属铁产品。为提高产品的抗氧化能力和体积密度, DRI热态下挤压成形的产品称为热压块( HBI) , DRI冷态下挤压成形的产品称为DRI压块。煤基直接还原炼铁，目前以回转窑为主，也是最主要的煤基直接还原炼铁工艺，另外还存在隧道窑直接还原炼铁工艺，近年来，以处理钢铁厂废弃物的转底炉工艺，我国也在尝试变成直接还原炼铁工艺。 1 煤基直接还原炼铁的几种工艺 1.1 回转窑工艺

你该知道的微电子技术知识

你该知道的微电子技术知识二大爷公司笨笨收集微电子技术是十九世纪末,二十世纪初开始发展起来的以半导体集成电路为核心的高新电子技术,它在二十世纪迅速发展,成为近代科技的一门重要学科。微电子技术作为电子信息产业的基础和心脏,对航天航空技术、遥测传感技术、通讯技术、计算机技术、网络技术及家用电器产业的发展产生直接而深远的影响。尤其是微电子技术是军用高技术的核心和基础。军用高技术的迅猛发展，武器装备的巨大变革，在某种意义来说就是微电子技术迅猛发展和广泛应用的结果。微电子技术的渗透性最强，对国民经济和现代科学技术发展起着巨大的推动作用，其发展水平和发展规模已成为衡量一个国家军事、经济实力和技术进步的重要标志。正因为如此、世界各国都把微电子技术作为最要害的技术列在高技术的首位，使其成为争夺技术优势的最重要的领域。一、基本概念简介：微电子技术是随着集成电路,尤其是超大规模集成电路而发展起来的一门新的技术。它包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术,是微电子学中的各项工艺技术的总和。微电子技术是在电子电路和系统的超小型化和微型化过程中逐渐形成和发展起来的,其核心是集成电路,即通过一定的加工工艺,将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件,按照一定的电路互联,采用微细加工工艺,集成在一块半导体单晶片(如硅和砷化镓)上,并封装在一个外壳内,执行特定电路或系统功能。与传统电子技术相比,其主要特征是器件和电路的微小型化。它把电路系统设计和制造工艺精密结合起来,适合进行大规模的批量生产,因而成本低,可靠性高。

图1 微电子技术中元器件发展演变特点：微电子技术当前发展的一个鲜明特点就是：系统级芯片（System On Chip，简称SOC）概念的出现。在集成电路（IC）发展初期，电路都从器件的物理版图设计入手，后来出现了IC单元库，使用IC设计从器件级进入到逻辑级，这样的设计思路使大批电路和逻辑设计师可以直接参与IC设计，极大的推动了IC产业的发展。由于IC设计与工艺技术水平不断提高，集成电路规模越来越大，复杂程度越来越高，已经可以将整个系统集成为一个芯片。正是在需求牵引和技术推动的双重作用下，出现了将整个系统集成在一个IC芯片上的系统级芯片的概念。其进一步发展，可以将各种物理的、化学的和生物的敏感器（执行信息获取功能）和执行器与信息处理系统集成在一起，从而完成从信息获取、处理、存储、传输到执行的系统功能，这是一个更广义上的系统集成芯片。很多研究表明，与由IC组成的系统相比，由于SOC设计能够综合并全盘考虑整个系统的各种情况，可以在同样的工艺技术条件下实现更高性能的系统指标。微电子技术从IC 向SOC转变不仅是一种概念上的突破，同时也是信息技术发展的必然结果。目前，SOC技术已经崭露头角，21世纪将是SOC技术真正快速发展的时期。微电子技术的另一个显着特点就是其强大的生命力，它源于可以低成本、大批量地生产出具有高可靠性和高精度的微电子结构模块。这种技术一旦与其他学科相结合，便会诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点。作为与微电子技术成功结合的典型例子便是MEMS（微电子机械系统或称微机电系统）技术和生物芯片等。前者是微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的，后者则是与生物工程技术结合的产物。应用领域：

转底炉工艺与熔融还原技术开发

1 转底炉工艺概述 1.1 前言转底炉用于生产直接还原铁不过约30年的历史，其设备和结构原本脱胎于轧钢用的环形加热炉，其最初目的就是用于处理钢铁厂生产过程中产生的含铁和其他金属的粉尘和废弃物，实践证明其环保功能和价值甚至超过了金属回收本身。随着规模的扩大，也逐渐形成为一种炼铁新工艺，进入煤基直接还原法的先进行列，但仍处在初始阶段，目前最大的转底炉（美国动力钢公司）的规模年产铁不过50万吨，以铁精矿为原料，生产出的DRI经埋弧电炉熔分后为大电炉供应铁水。其他分布在美国、日本等地的一些转底炉几乎都是处理粉尘，其规模一般年产能力20万吨左右，生产出的DRI金属化率70～85％不等，一般不用作电炉原料，其用途或作为高炉原料，或给转炉作冷却剂，或经埋弧电炉熔分后生产出铁水，给炼钢电炉热装。转底炉的环保效益是与其工艺特点分不开的，主要特点是高温快速还原。首先是把含金属氧化物的粉尘和废弃物还原成金属；其次是高温下许多有害元素和物质能够挥发或分解，能燃烧的用作燃料；第三是本身是封闭系统，微负压操作，过程中基本无排放，最终的固体产物和经过净化的烟气均符合环保要求，而且烟气余热得到充分利用。因此转底炉在一些发达国家（如美国、日本）已列为处理所在地域冶金厂粉尘和废弃物的有效措施，并要求冶金企业无偿提供，并倒贴一定处理费用。这些厂家因为国家环保要求深埋而要花费更高费用，所以也乐于如此。 1.2 发展状况最早生产规模的转底炉处理冶金厂粉尘和废弃物的是美国INMETCO，由国际镍集团INCO.Ltd开发，该集团国际金属回收公司1978年在美国宾州Eillwood 城建成第一座转底炉，外径16.7米，炉底宽4.3米，主要是用来处理多种冶金厂含铁粉尘和废弃物，生产出的金属化率85～92％的金属化球团（DRI）进入埋弧电炉熔化，获得铁水和炉渣（作为副产品出售），与此同时还回收Zn、Ni、Cr

煤基直接还原铁综述

低品位铁矿石煤基直接还原铁摘要：文章介绍介绍了直接还原铁的两种生产方法，并联系国内实际着重介绍煤基直接还原法，联系我国铁矿石的供需现状，通过分析近年来直接还原铁发展状况，提出低品位铁矿石用褐煤半焦做还原剂生产直接还原铁的思路。直接还原是指用气体或固体还原剂在低于铁矿石软化温度下，在反应装置内将铁矿石还原成金属铁的方法。其产品称直接还原铁，这种铁保留了失氧前的外形，因失氧形成了大量微孔隙，显微镜下形似海绵结构，故又称海绵铁。[4]直接还原铁(DRI)因质地纯净、成分稳定，是一种替代废钢、冶炼优质钢和特殊钢的理想原料。很多用废钢不能生产的特种钢都能用海绵铁生产出来[3]. 一、直接还原铁的生产方法直接还原工艺根据还原剂不同可分为气基直接还原和煤基直接还原。气基直接还原工艺以天然气为主要还原剂，包括竖炉、反应罐和流化床流程。煤基直接还原以煤为主要能源，主要是使用回转窑为主体设备的流程[1]。目前运行中的气基直接还原设备有三种。第一种是竖炉，是成熟的主导工艺，以MIDREX 流程为代表，具有容易控制、产品质量好、能耗低、环境污染轻、生产率高等特点，竖炉流程占据了大部分直接还原生产能力[6]。第二种是反应罐，使用反应罐的流程只有HYL法。反应罐采用落后的固定床非连续生产模式，证处于被逐渐淘汰的过程中。第三种是流化床，目前唯一的代表是FIOR法[1]。煤基直接还原法工艺主要包括回转窑法、转底炉法、隧道窑法。只有回转窑流程拥有可观的生产能力，具有代表性的回转窑流程是SL-RN法。推动直接还原工艺技术发展的客观原因主要有以下几点； 1）世界多数国家严重缺少焦煤，但其中不少国家拥有优质丰富的铁矿以及天然气和非焦煤资源，可以因地制宜地发展直接还原来解决生铁资源问题。委内瑞拉、墨西哥、伊朗等国具有丰富的天然气及优质铁矿,主要发展竖炉气基直接还原工艺,而南非、印度、新西兰等国家具有丰富的烟煤及优质铁矿,则主要发展回转窑煤基直接还原工艺。 2)随着电炉短流程生产线的兴起,对废钢的需求日益增长,而发展中国家由于废钢量不足,客观需要发展直接还原铁来补充[12]。与使用废钢相比,电炉使用直接还原铁的好处有:①还原铁有害元素(Cu、Ni、Cr、Mo、Sn、As、Pb、Bi)含量很低,能够稀释、降低钢中的有害元素; ②用直接还原铁可实现连续装料、成渣迅速、连续融化及熔池沸腾,促进脱气,降低钢中N含量,利于快速形成泡沫渣,从而减少钢中夹杂物;③缩短电炉精炼周期,提高Ni、Mo等有价元素的收率。 3)直接还原低碳海绵铁可用于直接生产电工纯铁、铁氧体及工业铁料,有利于电炉钢厂发展精品、提高产品附加值[7]。 4)直接还原—电炉—连铸—轧制的短流程生产规模小、建设周期短、投资省、生产灵活,便于按市场调整产品种类和数量[11]，可为资金和技术缺乏的发展中国家提供可以代替传统资金和技术密集型的高炉—转炉长流程,因地制宜地发展本国的钢铁工业,不仅对发展中国家有极大的吸引力,而且对为解决地区性钢材需求和品种调剂的发达国家也有吸引力。二、我国铁矿石资源供需现状 2001年我国铁矿石资源量581.19亿吨，居世界第四位，但是铁矿石品位比世界品位低11%，而且难采难选。我国铁矿石资源的特点：一是贫矿多，贫矿储量占总储量的80%；二是多元素共生的复合矿石较多；三是磁铁矿多。此外矿体复杂，有些贫矿床上部为赤铁矿，下部为磁铁矿。

转底炉处理钢铁厂尘泥技术

转底炉处理钢铁厂尘泥技术简介北京科技大学 2014年3月1日

提纲 1技术概述 2钢铁厂尘泥基础特性 3钢铁厂尘泥制备内配碳球团的直接还原行为4转底炉处理钢铁厂尘泥工艺方案 5转底炉处理钢铁厂尘泥关键技术 6金属化球团在高炉炼铁中的应用

1技术概述钢铁生产过程中粉尘的产生量一般为钢产量的8-12%左右，近年来，迫于铁矿资源紧张、污染物排放治理的压力，钢铁企业大都采用返回烧结的方法来利用这些粉尘，但由于粉尘中的Zn、Pb、K、Na等元素对烧结机产能、烧结矿质量及高炉顺行和长寿产生严重影响，因此，部分难利用粉尘不得不废弃，不但会对环境造成严重的污染，而且造成大量宝贵资源的浪费。实现钢铁厂含锌粉尘高效利用，不仅有利于减少钢铁企业污染物排放，而且还可以充分利用其中的有价资源，对于实现我国钢铁工业的可持续发展具有十分重要的意义。 2007年10月莱钢与北京科技大学共同申报了国家发改委循环经济高技术产业化示范项目，并获批准（发改办高技【2007】3194号文），开始了关于转底炉关键工艺技术及装备的研究开发工作。通过关键工艺技术基础研究，掌握了复杂原料条件下的铁氧化物还原规律，建立了能量供给与多化学反应匹配的热工控制机制，揭示了直接还原条件下锌铅钾钠的高效脱除机理，形成了高效还原脱锌的系统工艺集成、基于原料特性的综合配料及成球技术、稳定长寿的转底炉本体结构设计与制造技术、灵活高效的热工控制技术、转底炉能量综合利用技术、转底炉二次粉尘回收技术、关键工艺装备设计及制造技术等关键技术。这些技术的应用，成功解决了在转底炉本体的设计制造技术、还原工艺及热工控制、二次粉尘的回收及转底炉余热回收利用等相关难题，达到了工程设计目标，实现了转底炉连续稳定运行。

第二炼铁厂炉前技术比武考试题答案

第二炼铁厂炉前技术比武考试题一、填空题：（每空1分，共计30分） 1、开口机，各软管应进行有效包裹保护，发现破损及时更换。 2、打开铁口十分钟后禁止用开口机捅铁口。 3、操作开口机时，动作完后手动换向阀手柄应回到中位。 4、堵口前必须提前试炮检查油管是否有破裂渗漏现象。 5、7#--10#炉前泥炮原设计工作压力为 18 Mpa；11#--14#炉前泥炮原设计工作压力为 20 Mpa，泥炮原设计回转时间为12~15秒。 6、油泵启动后压力达不到额定值,应检查油泵是否正常，液位是否足够。 7、泥炮原设计打泥速度为 0.25 m/s。 8、液压站室内油温未达到 25 ℃时,不准开始顺序动作。 9、停机4小时以上的设备,应先使泵空载运转5分钟,再启动执行机构工作。 10、当开口机开铁口时压力正常无冲击,应检查水套螺母是否松动,立即通知维修人员。 11、出铁出渣时，严禁跨越渣铁沟，对于7#-14#高炉容铁式主沟，任何时候都不准跨越，防止烧烫伤，严禁站在铁口正面。 12、炉前容易发生的人身伤害事故主要有烧烫伤、煤气中毒、挤伤、砸伤等。 13、更换钻杆或处理钻杆故障时要与操作人员联系确认后方可进行。旋转时严禁用手触摸和将手放在小车的道轨上面。 14、开铁口时正前方严禁站人，堵口时铁口周围严禁站人。 15、冲水渣过程中产生爆炸的原因有：炉渣粘度高、渣中带铁、跑大流流动性差、或是渣沟不畅通。 16、开铁口时，开口机要摆正，钻头要对准泥套中心，开孔要外大内小。 17、造成退炮时铁跟出来的主要原因是：铁口浅、打泥量少、炮泥质量差及操作不当所造成的。 18、潮铁口出铁，铁口眼内易发生爆炸，使铁口眼扩大，造成跑大流。