直接还原炼铁

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气基竖炉直接还原低碳炼铁方案(一)

气基竖炉直接还原低碳炼铁方案(一)

气基竖炉直接还原低碳炼铁方案一、实施背景随着全球对环境保护的重视和钢铁行业碳排放量的关注,低碳炼铁技术的研发和推广成为了钢铁产业发展的重要趋势。

气基竖炉直接还原是一种以煤气为能源,通过竖炉直接还原铁矿石的炼铁方法,具有较高的能源利用效率和环保性能。

本方案旨在通过气基竖炉直接还原工艺的研发与应用,推动我国钢铁产业的低碳发展。

二、工作原理气基竖炉直接还原低碳炼铁工艺采用天然气或煤制气等富含氢气的煤气作为能源和还原剂,将铁矿石在竖炉内进行直接还原。

具体过程如下:1. 预热阶段:将铁矿石在炉内预热到约700℃,以促进煤气的燃烧和还原反应。

2. 煤气燃烧和还原阶段:煤气在竖炉上部燃烧室燃烧,产生高温煤气(约1100℃)通过炉顶喷嘴进入炉内,与铁矿石发生还原反应,生成金属化球团。

3. 冷却和排出阶段:金属化球团在炉内继续冷却并从炉底排出。

4. 成品处理阶段:对金属化球团进行破碎、筛分、磁选等处理,得到最终产品。

三、实施计划步骤1. 研发与设计:开展气基竖炉直接还原工艺的基础研究和应用研究,设计适合我国钢铁产业的气基竖炉直接还原工艺流程和设备。

2. 设备制造与安装:根据设计要求,制造设备并在现场安装调试。

3. 工业试验:在制造和安装完成后,进行工业试验,验证工艺流程和设备的可行性和稳定性。

4. 生产调试:根据工业试验结果,对工艺流程和设备进行优化调整,逐步达到设计产能。

5. 技术服务与培训:提供相关技术服务和培训,确保企业能够自主运行和维护气基竖炉直接还原生产线。

四、适用范围本方案适用于大型钢铁企业和中小型民营钢铁企业。

特别是对于具有丰富铁矿资源和煤气资源的钢铁企业,气基竖炉直接还原低碳炼铁工艺具有较高的适用性和优势。

此外,对于地处环保要求较高地区或面临转型升级压力的钢铁企业,该工艺也具有较大的应用潜力。

五、创新要点1. 竖炉结构优化设计:通过对竖炉内部结构的优化设计,提高煤气与铁矿石的接触面积和热交换效率,降低能源消耗。

回转窑直接还原法

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。

炼铁原理深入解读高炉内铁矿石直接还原的热力学基础

炼铁原理深入解读高炉内铁矿石直接还原的热力学基础

炼铁原理深入解读高炉内铁矿石直接还原的热力学基础炼铁是将铁矿石中的铁元素还原为金属铁的过程,而高炉是最常见的炼铁设备之一。

在高炉内,铁矿石通过高温条件下的还原反应,被还原为金属铁,并与炉渣分离。

本文将深入解读高炉内铁矿石直接还原的热力学基础。

1. 高炉的工作原理高炉是一种巨大的筒形炉子,通常由钢铁砌成。

在高炉内,通过矿石投料口将铁矿石、焦炭和炉渣按一定比例投入。

在高炉内部,有燃烧室、还原室和熔化室三个区域,每个区域都具有特定的功能。

2. 铁矿石的还原反应铁矿石的主要成分是氧化铁,例如赤铁矿(Fe2O3)和磁铁矿(Fe3O4)。

在高炉内,还原室是铁矿石还原的主要区域。

3. 热力学基础直接还原是指在高炉内,铁矿石直接与还原剂(焦炭或其他还原剂)发生反应,而不经过中间产物。

在铁矿石直接还原反应中,热力学是非常重要的基础。

4. 铁矿石的直接还原反应铁矿石的直接还原反应包括两个主要过程:氧化还原反应和还原-熔化反应。

4.1 氧化还原反应氧化还原反应是指铁矿石中的氧化铁被还原成金属铁的反应。

例如,赤铁矿的氧化还原反应可以表示为:3Fe2O3 + CO → 2Fe3O4 + CO2Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2FeO + CO → Fe + CO24.2 还原-熔化反应在氧化还原反应之后,还原得到的含碳铁矿石(通常含有一定质量分数的碳)将开始熔化,并与炉渣分离。

在这个阶段,很多复杂的化学反应发生。

其中一个重要的反应是碳与铁氧化物的反应:FeO + C → Fe + CO5. 温度对直接还原反应的影响在高炉内部,温度是影响直接还原反应的重要因素之一。

较高的温度有助于促进还原反应的进行,提高铁矿石的还原率。

6. 炉渣的作用炉渣在高炉内具有重要的作用。

它不仅能够吸收和稀释产生的有害杂质,还能够提供适宜的炉内温度和熔融性环境。

7. 其他关键因素除了温度和炉渣的作用,还有其他因素会对高炉内直接还原反应产生影响,例如矿石的粒度、还原剂的选择和投放位置等。

直接还原铁生产工艺

直接还原铁生产工艺

直接还原铁回转窑铁磷还原法生产工艺一、直接还原铁是精铁粉或氧化铁在炉内经低温还原形成的低碳多孔状物质,其化学成分稳定,杂质含量少,主要用作电炉炼钢的原料,也可作为转炉炼钢的冷却剂,如果经二次还原还可供粉末冶金用。

二、直接还原铁生产工艺概述1、什么是直接还原炼铁法?直接还原炼铁法是在低于矿石熔化温度下,通过固态还原,把铁矿石炼制成铁的工艺过程。

2、常用的直接还原炼铁法有哪些?在工业上应用较多的有铁磷还原法,铁精矿粉还原法等,即将轧钢氧化铁磷或精矿粉经还原铁压块机压制成块后,装入焙烧管进窑焙烧,生产出了优质还原铁。

直接还原铁经粗破(将直接还原铁锭破成块状)中破(将块状直接还原铁破碎成0~15mm的颗粒状)后,再经过磁选,去除SiO2、、CaS和游离碳等杂质。

用户可再次使用还原铁压块机压制直接还原铁颗粒,使直接还原铁颗粒成型并达到一定的堆比重g/cm3要求。

直接还原铁破碎颗粒直接影响压块物理特性(压缩性、成型性、堆比重g/cm3)对特钢生产起到至关重要的作用。

三、铁磷还原法概述1、什么是铁磷?铁鳞又称氧化铁皮、氧化皮。

在钢材加热和轧制过程中,由于表面受到氧化而形成氧化铁层,剥落下来的鱼鳞状物。

铁鳞可用作氧化剂和制铁粉的原料。

轧钢氧化铁磷是钢材在加热炉中加热后在轧制过程中,其表面氧化层自行脱落而产生的。

2、为什么用氧化铁磷?有什么注意事项?还原海绵铁可采用热轧沸腾钢氧化铁磷作原料,因为沸腾钢氧化铁磷中的TFe、C、S、P化学成分含量,能满足还原海绵铁生产的技术要求。

在还原海绵铁中最好不要以高碳钢或合金钢氧化铁磷为原料。

3、什么是铁磷还原法?有哪些类型?铁鳞还原法就是以铁鳞为原料的直接还原法生产工艺。

铁鳞还原法生产过程可分为粗还原与精还原。

在粗还原过程中,铁氧化物被还原,铁粉颗粒烧结与渗碳。

增高还原温度或延长保温时间皆有利于铁氧化物还原、铁粉颗粒烧结,但会生产部分渗碳。

鉴于在精还原过程中脱碳困难,在粗还原过程中,控制铁氧化物还原到未渗碳的程度是必要的。

直接还原炼铁

直接还原炼铁

一 直接还原炼铁简介
7、世界直接还原铁生产概况 2012年,全球直接还原铁产量达到7402万吨,其中
印度位居第一,2005万吨。伊朗第二,1158万吨。
全球主要直接还原铁生产大国/MT
国家
印度
伊朗
墨西 哥 委内 瑞拉 中国
2004 9.37 6.41 6.54
7.83 0.43
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 12.04 14.74 19.06 21.20 22.03 23.42 21.97 20.05 6.85 6.85 7.44 7.46 8.20 9.53 10.37 11.58 5.98 6.17 6.26 6.01 4.15 5.37 5.85 5.59
2.4 Fastmet转底炉法工艺
2.5 CODIR煤基回转窑法工艺
➢该工艺原料可为球团矿、块矿,也可为粉矿,还原剂采用挥 发分较小的高活性煤 ,脱硫剂用石灰石或白云石。炉料、还 原煤和脱硫剂从回转窑尾部进入窑内后在与炉气逆向运动 过程中将矿石还原为海绵铁。
➢CODIR 回转窑工艺流程中约占总量 70 %的还原煤由窑头 用压缩空气喷入 ,因此较好地抑制了再氧化和结圈现象。冷 却筒采用间接和直接水冷相结合的方式 ,提高了设备的作业 率 ,有利于回转窑的连续、 稳定生产 ,在多种回转窑工艺中 具有较突出的优势。
目前投入工业应用的直接还原工艺主要有Midrex工艺、HYLIII工艺、Finmet工艺、SL/RN工艺等。2012年全球DRI产量达 到7402万吨,Midrex工艺和HYL-III工艺生产的DRIDRI所占比 例达到76.3%。
2.1 Midrex(米德兰)法工艺
➢ Midrex 法具有工艺成熟、操作简单、生产率高、热耗低、 产品质量高等优点, 因此在直接还原工艺中占统治地位。

直接还原炼铁的现状及发展趋势

直接还原炼铁的现状及发展趋势

气基还原 , 产 厂主要集 中在南 美、 东 、 生 中 东 南 亚 等地 区 , 委 内瑞 拉 、 如 墨西 哥 、 非 、 南 印度
维普资讯
攀 钢 技 术 似烧 结 的环冷 机 , 近 年才 开 发 的还 原设 备 。 是
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Arx是 M irx 的 一 种 改 进 形 式 , 取 e de 它
目前 使 用 最 广 泛 的 是 天 然 气 , 用 天 然 使
消 了天 然 气 的 重 整 炉 , 天 然 气 部 分 氧 化 后 将 入炉 , 炉 内 热 海 绵 铁 催 化 裂 解 【 。HYL一 靠 3 J Ⅲ也 在 尝试 采 取 这 种 工 艺 , 消 重 整 炉 【J 取 4。
之一 。
生产 工 艺 主 要 集 中 在 竖 炉 气 基 还 原 的
Mirx HYLⅢ 、 de 、 HYLI三 种 工 艺 , 原 块 状 还
矿 石 , 图 2所 示 ; 如 回转 窑 S / R 工 艺 占有 L N

1 世 界 直 接 还 原 铁 生 产 简 况
定 比例 ; 外 , oe 另 C rx工 艺 近 年发 展 迅 速 。
世 界 直接 还 原 铁 产 量 增 长 迅 速 , 2 0 到 05 年 , 接 还 原 铁 产 量 将 达 到 70 0万 t1 】如 直 0 _l , 2
图 1所 示 。

年 份

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图 2 直 接 还 原 炼 铁 工 艺 的种 类
一 。
图 1 世 界 直 接 还 原 铁 年 产 量
典 型 的 竖炉 还 原 工 艺 有 米 德 雷 克 斯 直 接 还 原公 司 ( 户 钢铁 公 司 子公 司 ) Mir ( 神—I ( 4 、 e l 图 ) Arx l

非高炉炼铁-直接还原

非高炉炼铁-直接还原
EDR
5
直接还原技术概况
直接还原炼铁工艺分为气基和煤基直接还原两大类,其 产品是固态海绵铁,主要供电炉炼钢用。
气基直接还原是用天然气经裂化产出的H2和CO作为还 原剂在竖炉、固定床罐式炉或流化床内将铁矿石中的氧化 铁还原成海绵铁。主要有Midrex法和HYL法。
煤基直接还原是用煤作还原剂在回转窑或转底炉内将矿 石中的氧化铁还原。
生产块矿矿山 Aguas Claras
Alegria Bailadila Bellary Hospet Brumadinho
Caue Cerro Bolivar
Conceica Corumba CVRD
El Pao Esperanza
Ferteco Feijao
表10 Midrex工厂曾使用的商品块矿石
15
MIDREX工艺过程
16
MIDREX流程图
17
18
2 Midrex直接还原工艺的原燃料
2.1 Midrex用燃料与还原剂
Midrex属于气基直接还原流程,还原气使用天然气经催化 裂化制取,裂化剂采用炉顶煤气。炉顶煤气含CO与H2约70%。 经洗涤后,约60%~70%加压送入混合室与当量天然气混合 均匀。混合气首先进入一个换热器进行预热。换热器热源是 转化炉尾气。预热后的混合气送入转化炉中的镍质催化反应 管组,进行催化裂化反应,转化成还原气。还原气含 (CO+H2)95%左右,温度为850~900℃。
>2500
小于500N/个/wt%
<5.0
<2.0
23
对于Midrex工艺直接还原来说,含铁原料的高温特性,如还原 速率、还原粉化性能、粘结趋势和高温还原强度等,对整个竖炉 生产的顺行以及技术经济指标都非常关键。表8列出了Midrex工 艺对球团矿和块矿高温冶金性能的要求。

非高炉炼铁技术概述

非高炉炼铁技术概述

非高炉炼铁技术概述摘要:随着焦煤资源日益减少,高炉炼铁技术发展受到限制,非高炉炼铁成为了日益关注的冶炼技术。

文章阐述了非高炉炼铁技术的发展现状、分类,工艺流程及特点,同时展望了其未来的发展前景。

关键词:非高炉炼铁直接还原熔融还原非焦煤一、引言目前,生铁主要来源于高炉冶炼产品,高炉炼铁技术成熟,具有工艺简单,产量高,生产效率大等优点。

但其必须依赖焦煤,而且其流程长,污染大,设备复杂。

因此,世界各国学者逐渐着手研究和改进非高炉炼铁技术。

二、非高炉炼铁工艺非高炉炼铁是指以铁矿石为原料并使用高炉以外的冶炼技术生产铁产品的方法。

在当今焦煤资源缺乏,非焦煤资源丰富的情况下,非高炉炼铁以非焦煤为能源,不但环保,而且省去了烧结、球团等工序,缩短了流程。

因此非高炉炼铁一直被认为是一种环保节能、投资小、生产成本低的生产工艺。

非高炉炼铁可分为直接还原炼铁工艺和熔融还原炼铁工艺两种。

1.直接还原炼铁工艺直接还原炼铁工艺是一种以天然气、煤气、非焦煤粉为能源和还原剂,在铁矿石软化温度下,将铁矿石中铁氧化物还原成铁的生产工艺。

据统计直接还原冶炼工艺多达40余种,大部分已经实现了大规模工业化生产[1]。

目前,直接还原炼铁工艺主要有气基直接还原、煤基直接还原两大类。

1.1气基直接还原气基直接还原是指用CO或H2等还原气体作还原剂还原铁矿石的炼铁方法。

具有生产效率高、容积利用率高、热效率高、能耗低、操作容易等优点,是DRI(directly reduced iron)生产最主要的方法,约占DRI总产量的90%以上[2]。

气基直接还原代表工艺有HYL反应罐法、Midrex-竖炉法、流化床法等[3]。

HYL反应罐法是由墨西哥希尔萨(HojalataYLamina,HYLSA)公司于20世纪50年代初开发的,其工业化标志着现代化直接还原的开始。

HYL反应罐法具有作业稳定,设备可靠等优点,但其作业不连续,还原气利用差,能耗高及产品质量不均匀。

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直接还原炼铁
在低于矿石熔化温度下,通过固态还原,把铁矿石炼制成铁的工艺过程。

这种铁保留了失氧时形成的大量微气孔,在显微镜下观察形似海绵,所以也称为海绵铁;用球团矿制成的海绵铁也称为金属化球团。

直接还原铁的特点是碳、硅含量低,成分类似钢,实际上也代替废钢使用于炼钢。

习惯上把铁矿石在高炉中先还原冶炼成含碳高的生铁。

而后在炼钢炉内氧化,降低含碳量并精炼成钢,这项传统工艺,称作间接炼钢方法;而把炼制海绵铁的工艺称作直接还原法,或称直接炼铁(钢)法。

直接还原原理与早期的炼铁法(见块炼铁)基本相同。

高炉法取代原始炼铁法后,生产效率大幅度提高,是钢铁冶金技术的重大进步。

但随着钢铁工业大规模发展,适合高炉使用的冶金焦的供应日趋紧张。

为了摆脱冶金焦的羁绊,18世纪末提出了直接还原法的设想。

20世纪60年代,直接还原法得到发展,其原因是:①50~70年代,石油及天然气大量开发,为发展直接还原法提供了方便的能源。

②电炉炼钢迅速发展,海绵铁能代替供应紧缺的优质废钢,用作电炉原料,开辟了海绵铁的广阔市场。

③选矿技术提高,能提供高品位精矿,使脉石含量可以降得很低,简化了直接还原工艺。

1980年全世界直接还原炼铁生产量为713万吨,占全世界生铁产量的1.4%。

最大的直接还原工厂规模达到年产百万吨,在钢铁工业中已占有一定的位置。

海绵铁中能氧化发热的元素如硅、碳、锰的含量很少,不能用于转炉炼钢,但适用于电弧炉炼钢。

这样就形成一个直接还原炉-电炉的钢铁生产新流程。

经过电炉内的简单熔化过程,从海绵铁中分离出少量脉石,就炼成了钢,免除了氧化、精炼及脱氧操作,使新流程具有作业程序少和能耗低的优点。

其缺点是:①成熟的直接还原法需用天然气作能源,而用煤炭作能源的直接还原法尚不完善,70年代后期,石油供应不足,天然气短缺,都限制了直接还原法的发展。

②直接还原炉-电炉炼钢流程,生产一吨钢的电耗不少于600千瓦·时,不适于电力短缺地区使用。

③海绵铁的活性大、易氧化,长途运输和长期保存困难。

目前,只有一些中小型钢铁厂采用此法。

现在达到工业生产水平或仍在继续试验的直接还原方法约有二十余种,主要分为两类:使用气体还原剂的直接还原法按工艺设备来分,有三种类型,包括竖炉法、反应罐法和流态化法。

作为还原剂的煤气先加热到一定温度(约900),并同时作为热载体,供还原反应所需的热量。

要求煤气中H、CO含量高,CO、H O含量低;CH在还原过程中分解离析的碳要影响操作,含量不得超过3%。

用天然气转化制造这样的煤气最方便;也可用石油(原油或重油)制造,但价格较高。

用煤炭气化制造还原气,是正在研究的课题。

竖炉法在竖炉中炉料与煤气逆向运动,下降的炉料逐步被煤气加热和还原,传热、传质效率较高。

竖炉法以Midrex法为代表,是当前发展最快、应用最广的直接还原炼铁法,其改进的生产流程示意见图1[ Midrex法生产流程示意]。

作为原料的氧化球团矿自炉顶加入竖炉后,依次经过预热、还原及冷却三个阶段。

还原所得的海绵铁,冷却到50后排出炉外,以防再氧化。

还原煤气用天然气及竖炉本身的一部分煤气制造,先加热到760~900,在竖炉还原段下部通入。

炉顶煤气回收后分别用于煤气再生、转化炉加热和竖炉冷却。

此法的生产率很高,每吨产品能耗可低达2.56×10千卡,产品质量好,金属化率达92%。

1980年全世界建有800万吨/年设备能力,总年产量约396万吨(占直接还原铁的50%)。

其他竖炉法有Purofer法,为联邦德国提出。

特点是用蓄热式天然气转化炉制造还原气,可以获得较高的煤气温度。

另外,竖炉不设冷却段,海绵铁在隔绝空气条件下热排料,然后进行钝化处理或送电炉热装。

此法缺点是设备及操作较复杂。

现在只在伊朗建有一个生产工厂。

Wiberg法是30年代瑞典开创的一种竖炉法,使用电弧供热的煤炭气化炉制造还原煤气。

世界各地曾建立若干小型工厂,目前都已停产。

但瑞典又在研究用等离子体加热的煤粉气化炉代替电弧供热的煤炭气化炉,对Wiberg法进行改造,1981年已投产。

中国广东省曾进行水煤气竖炉的试验,并取得了成功,但未投入生产。

反应罐法墨西哥的HyL法(指其第一代和第二代)是唯一的工业化反应罐法,在反应罐中炉料固定不动,通入热还原煤气依次进行预热、还原和冷却,最后定期停气,把炉料排出罐外。

工艺流程见图2[HyL法工艺流程示意]。

为了克服固定床还原煤气利用不良的缺点,HyL法采用了4个反应罐串联操作,还原煤气用天然气制造,先在换热式转化炉中不充分转化。

经过每一个罐反应后都进行脱水、二次转化和提温,煤气在1100的高温下进行还原。

HyL法使用排料杆,在停止通气下,强迫排料,因此不怕炉料粘结,操作温度较高,虽系间断作业,生产率并不低。

缺点是煤气利用差,热耗大(达3.4×10千卡/吨),产品质量不均。

HyL 海绵铁含碳高(1.2~2.0%),不易再氧化。

墨西哥建有用此法正式生产的工厂。

其产量仅次于Midrex法,1980年产量为236万吨。

第三代的HyL法已放弃四个反应罐,改用一个,接近Midrex法,于1980年投产。

流态化法在流化床中用煤气还原铁矿粉的方法。

在流态化法还原中,煤气除用作还原剂及热载体外,还用作散料层的流化介质。

图3[ 流态化法还原示意]
示出流态化还原的一般原理。

细粒矿石料层被穿过的气流流态化并依次被加热、还原和冷却。

还原产品冷却后压块保存。

流态化还原有直接使用矿粉省去造块的优点,并且由于矿石粒度小而能加速还原。

缺点是:因细粒矿粉甚易粘结,一般在600~700不高的温度下操作,不仅还原速度不大,而且极易促成CO的析碳反应。

碳素沉析过多,则妨碍正常操作。

为了克服这一困难,流态化还原多采用价格高的高氢煤气。

此外,流态化海绵铁活性很大,极易氧化自燃,需加处理,才便于保存和运输。

1981年中国在山东枣庄进行半工业试验,后投产。

使用固体还原剂的直接还原法回转窑是最重要的使用固体还原剂(煤炭)进行直接还原的设备。

图4[ 回转窑炼铁操作示意]
示出回转窑炼铁的工作原理。

由还原剂(0~3毫米粒度的煤炭)、小块矿石和细粒石灰石(白云石)等组成的炉料由窑
尾投入,窑体稍有倾斜,在转动时炉料逐渐向窑头运动。

窑头设有烧嘴,使用能产生火焰的燃料(煤气、燃油或烟煤粉)。

产生的高温窑气抽向窑尾,气流与固体炉料逆向运动,逐步把固体料加热,料温达到800左右,开始固体碳还原
[826-01]析出的CO在料层上部空间燃烧;放出热量
补充加热。

为了保持料层中还原气氛,炉料配加的煤炭量必须超过还原反应的需要量。

按照出料温度,回转窑可以生产海绵铁、粒铁或液铁。

但以回转窑海绵铁法最重要。

回转窑炼铁的主要优点是可以直接使用资源丰富的煤炭。

其缺点是生产率低。

最有代表性的回转窑海绵铁法是SL/RN和Krupp法,二者工艺流程基本相同。

为了提高产量,减轻窑内预热段工作负担,在窑前配置链篦机,能把入窑料加热到800。

在窑内配置随窑体转动的二次风机,以强化还原析出CO供燃烧(70年代以来改用氧化球团或块矿入炉,取消了链篦机)。

还原出的海绵铁经过回转冷却筒冷却到150排料把混合的剩余碳和吸硫的石灰清除后,得到产品(图5[回转窑海绵铁法工艺流程图中数字为粒度
(mm)])。

回转窑海绵铁产量在
1980年占直接还原铁的15%。

中国曾于40年代初在四川綦江进行了日产10吨规模的海绵铁生产试验,金属化率可达90%以上,但因铁矿脉石无法分离,未能正常生产。

把回转窑的出料温度提高到1250左右,固体料呈半熔化状态,已还原的铁滴在滚动中聚合成小的铁粒,出窑后水淬冷却可与脉石杂质磁选分离,得到粒铁。

此法称为回转窑粒铁法(Krupp-Renn法),它能处理选矿困难的贫铁矿,20世纪30年代曾在一些地区广泛发展,但该法生产率很低,事故频繁,60年代后已全部停产。

参考书目
Direct Reduction Technolo y and Economics o Production and Use,Iron and SteelSociety of AIME,1980.
北京钢铁学院炼铁教研室:《炼铁学》,下册,冶金工业出版社,北京,1960。

秦民生李殷泰史占彪。

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