直接还原炼铁PPT课件
合集下载
炼铁的原理(课件PPT)
18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁 19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰
20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯 22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根 23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基 24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东 25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基 13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。
由上表的数据可分析出，B装置 内增加的反应后生成CO2的质量 是：
（1）根据玻璃管内质量的变化 数据，计算Fe2O3的质量
（2）根据B装置质量变化数 据,计算Fe2O3的质量
两种方法求出的结果一样吗？
如果不一样的话，你认为哪 种方法可能出问题呢？
4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威 5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。——贝尔纳 6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。——徐特立 7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清 8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。——列宁 9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。——华罗庚 10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基
20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯 22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根 23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基 24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东 25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基 13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。
由上表的数据可分析出，B装置 内增加的反应后生成CO2的质量 是：
（1）根据玻璃管内质量的变化 数据，计算Fe2O3的质量
（2）根据B装置质量变化数 据,计算Fe2O3的质量
两种方法求出的结果一样吗？
如果不一样的话，你认为哪 种方法可能出问题呢？
4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威 5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。——贝尔纳 6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。——徐特立 7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清 8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。——列宁 9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。——华罗庚 10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基
炼铁学PPT(辽宁科技大学)
1.2 高炉本体及主要构成
❖ 密闭的高炉本体是冶 炼生铁的主体设备。 它是由耐火材料砌筑 成竖式圆筒形，外有 钢板炉壳加固密封， 内嵌冷却设备保护 （图1-2）。
❖ 高炉内部工作空间的 形状称为高炉内型。 高炉内型从下往上分 为炉缸、炉腹、炉腰、 炉身和炉喉五个部分， 该容积总和为它的有 效容积，反映高炉所 具备的生产能力。
❖ 冶炼过程中，炉料（矿石、熔剂、焦炭）按照确 定的比例通过装料设备分批地从炉顶装入炉内。 从下部风口鼓入的高温热风与焦炭发生反应，产 生的高温还原性煤气上升，并使炉料加热、还原、 熔化、造渣，产生一系列的物理化学变化，最后 生成液态渣、铁聚集于炉缸，周期地从高炉排出。 上升过程中，煤气流温度不断降低，成分逐渐变 化，最后形成高炉煤气从炉顶排出。
传统的高炉—转炉炼钢流程，工艺成熟，可大 规模生产，是现代钢铁生产的主要形式。
现代钢铁生产的一般流程
现代炼铁方法
❖ 现代炼铁方法分为:
非高炉炼铁法 非高炉炼铁法，泛指高炉以外，不用焦炭，用
煤、燃油、天然气、电为能源基础的一切其它 炼铁方法。例如直接还原法，主要是指在冶炼 过程中，炉料始终保持固体状态而不熔化，产 品为多孔状海绵铁或金属化球团的方法。熔融 还原法是用高品位铁精矿粉（经预还原）在高 温熔融状态下直接还原冶炼钢铁的一种新工艺。 新兴的直接还原—电炉炼钢流程，规模较小， 目前还正在发展，是钢铁生产的重要补充。
❖ 高炉还可生产特殊生铁，如锰铁、硅铁、镜铁（含 10~25%Mn）、硅镜铁（含9~13%Si， 18~24%Mn）等，主要用作炼钢脱氧剂和合金化 剂。
1.3 高炉冶炼产品
❖ 此外，生铁中还可能含有部分微量元素。生铁中微 量元素含量常以ΣT为指标：
❖ ΣT= Pb +Sn +Sb +As +Ti +V +Cr +Zn
《钢铁制造流程介绍》课件
原料准备与配料
原料准备
将筛选后的铁矿石进行破碎、磨粉等处理，以便后续冶炼。
配料
根据冶炼需求，将不同成分的原料按比例混合，以获得所需 的化学成分。
焦化与炼焦
焦化
将煤在高温下进行热解，得到焦炭和 煤气。
炼焦
将铁矿石、溶剂和焦炭按比例混合， 在高温下进行还原反应，得到粗钢。
03
炼铁工艺流程
高炉炼铁工艺
采用高效、环保的废水处理技术， 实现废水的循环利用和达标排放。
废弃物资源化利用
通过技术手段将废渣、废钢等废弃 物转化为有价值的资源，实现资源 的循环利用。
感谢观看
THANKS
要点二
详细描述
钢材热处理工艺是将钢材加热到一定的温度，并保持一定 时间，然后以不同的冷却速度冷却下来。不同的热处理工 艺可以获得不同的组织和性能，如退火、正火、淬火和回 火等。热处理工艺对钢材的硬度和韧性等性能有着显著影 响。
钢材表面处理工艺
总结词
钢材表面处理是为了提高其耐腐蚀性、美观性和使用性 能而进行的表面处理工艺。
熔融还原炼铁工艺
总结词
高效节能的炼铁工艺，减少环境污染
详细描述
熔融还原炼铁工艺是一种以非焦煤为 能源、直接将铁矿石熔融还原成铁的 工艺。该工艺具有高效节能、减少环 境污染等优点，正逐渐成为钢铁行业 的技术革新方向。
04
炼钢工艺流程
转炉炼钢工艺
总结词
通过铁水、废钢、铁合金的混合物在转 炉内进行氧化反应，生产出不同钢种的 过程。
发展趋势
钢铁产业正朝着绿色化、智能化、高效化的方向发展。未来钢铁制造将更加注重 环保和资源循环利用，同时加强技术创新和智能化改造，提高生产效率和产品质 量。
神雾转底炉直接还原炼铁技术介绍ppt课件
某厂含钾钢铁粉尘处理工艺 物料平衡
粉尘47万吨
金属化球团30万吨
含氧化钾60%金属氧化物6.465万吨
某厂含锌钢铁粉尘处理工艺 球团30万吨
含氧化锌70%金属氧化物1.7万吨
蓄热式转底炉示意图
生球及成品
含碳球团
海绵铁
直接还原铁
成品
直接还原铁热压块
神雾蓄热式转底炉煤基直接还原工艺的特点
二、神雾煤基直接还原炼铁技术
回转窑直接还原炼铁技术问题
1：结圈 2：煤质 3：温度控制 4：产能
隧道窑直接还原炼铁技术问题
1：传热 2：能耗 3：质量 4：产能 5：环保 6：生产效率
转底炉直接还原炼铁
1974年INMETCO发明了全世界第一条转底炉法回收
冶炼废料中的Ni、Cr、Fe、Zn的生产线。
必须要用资源紧缺的焦煤
传统炼铁工艺存在的问题
产生严重的工业污染（含烟气.粉尘及水污染。）
焦化 烧结 高炉
流程长、工艺复杂
热效率低，能源浪费严重
非高炉炼铁技术发展的背景
1、未来焦炭资源供应将日趋紧张。 2、铁矿石价格快速攀升。 3、普通钢铁产品价格的竞争越来越激烈。 4、优质钢的需求量不断增加。 5、对钢铁企业的污染物排放要求日趋严格。 6、温室气体排放压力越来越大。
0.1229 0.1229
18.07 76.20 548.0 1566.77
9
说明：1、能耗及环境负荷比较范围为：普通高炉用矿：精矿-铁水
三、神雾直接还原炼铁试验室简介
神雾转底炉直接还原炼铁技术
一、传统高炉炼铁工艺分析
传统高炉炼铁工艺
占钢铁生产过程总能耗约70%
焦煤 铁矿石
焦炉 烧结机
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。
6 还原炼铁08.7.21
6．1 还原炼铁（15页，幅图,14，0个表）6.1概述7.1.1 钢铁生产方法简介7.1.2 氧化物还原的热力学原理7.1.3 燃料燃烧与还原能力6.2 铁氧化物间接还原7.2.1 CO、H2还原金属氧化物的热力学7.2.2 CO还原铁氧化物的平衡图7.2.3H2还原铁氧化物的平衡图7.2.4 浮氏体的还原6.3 铁氧化物的直接还原7.3.1 氧化物直接还原的热力学原理7.3.2 氧化铁的直接还原6.4 碳的气化反应及其对铁氧化物还原的影响6.5 复杂氧化物的还原6．1 还原炼铁（铁氧化物还原熔炼）6.1 概述（黄希古282）由金属氧化物提取金属的最简方法是氧化物的热分解。
但是，绝大多数金属氧化物的稳定性都很高，在一般冶炼温度（1000~2000K）的分解压都很小，即使在真空下，热分解也难于进行或其进行的速率很低。
因此，在工业上由矿石提取金属一般是采用还原法，即利用能与金属氧化物中的氧结合的还原剂，除去金属氧化物中的氧而获得金属。
金属氧化物在高温下还原熔炼是金属火法冶金过程中最重要的一环，它被广泛地应用于黑色、有色及稀有金属冶金中。
本章主要以炼铁生产为例说明金属氧化物还原熔炼的基本原理。
6.1.1 钢铁生产方法简介钢铁生产可分为炼铁、炼钢和轧制三个过程，钢铁生产由矿石到钢材又可分为两种流程，一种是“高炉炼铁”钢铁生产流程，另一种是“非高炉炼铁”钢铁生产流程，如图6-1所示。
↓↓图6-1 钢铁生产流程图“高炉炼铁”钢铁生产流程是：高炉还原炼铁―→氧气转炉炼钢―→轧机轧钢；“非高炉炼铁”钢铁生产流程是：直接还原熔炼或熔融还原熔炼―→电炉炼钢―→轧机轧钢。
前者称为长流程，后者称为短流程。
目前钢铁生产主要是采用长流程。
虽然各种钢铁生产方法的设备及生产方式差别很大，但其原理是相同的。
6.1.2 金属氧化物还原的热力学原理在金属氧化物的还原熔炼中，伴随有还原剂的氧化，通过新氧化物的形成，金属氧化物中的氧被移去而获得金属。
炼铁工艺介绍PPT课件
炉喉
炉身
高炉有效高度 炉腰 炉腹
炉缸 死铁层
7
一、高炉炼铁基本原理
4、高炉内炉料的分布 按状态不同分为五个区域： 块状带、软熔带、滴落带、风口回旋区、渣铁贮存区。
❖ 高炉内炉料状态分布示意图 软熔带示意图
8
一、高炉炼铁基本原理
5、炉内各区域的反应及特征
块状带：炉料中水分蒸发及受 热分解，铁矿石还原，炉料与 煤气热交换；焦炭与矿石层状 交替分布，呈固体状态；以气 固相反应为主。 软熔带：炉料在该区域软化， 在下部边界开始熔融滴落；主 要进行直接还原反应，初渣形 成。 滴落带：滴落的液态渣铁与煤 气及固体碳之间进行多种复杂 的化学反应。 风口回旋区：焦炭及煤粉与鼓 入的热风发生燃烧反应，产生 高热煤气，是炉内温度最高的 区域。 渣铁贮存区：在渣铁层间的交 界面及铁滴穿过渣层时发生渣 金反应。
炉渣和生铁定期通过铁口外排。通过 炉前撇渣器进行渣铁分离，铁水 通过鱼雷罐运到炼钢或铸铁。炉 渣经过水淬后，输送到渣场。
高炉炼铁的主产品是生铁，副产品是 高炉煤气、水渣、炉尘。
3
一、高炉炼铁基本原理
2、高炉炼铁原、燃料 高炉炼铁主要原、燃料为铁矿石、燃料、熔剂。 ① 铁矿石 ◆ 铁矿石种类
铁矿石分为天然矿和人造富矿。 天然矿按铁氧化物的主要矿物形态，分为赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿和菱 铁矿等。炼铁常用的天然矿有澳矿、印度矿等。锰矿一般在洗炉、生产 锰铁时才使用,在高炉开炉时为改善渣铁流动性，也加入一部分锰矿。 烧结矿和球团矿统称人造富矿，人造富矿的出现解决了精矿粉、富粉矿 的利用问题,同时用人工手段改变矿石的冶炼性能,所以人造富矿优于天 然矿。烧结矿一般为碱性，球团矿为酸性，通过烧结矿和球团矿搭配入 炉形成合适的炉渣碱度。 ◆ 铁矿石代用品 高炉炉尘、转炉炉尘、轧钢皮等，这些原料均要加入人造富矿原料中使 用。 ◆ 对铁矿石的质量要求 贯彻精料方针，可概括为：“高、熟、净、小、匀、稳”六个字。 炼铁工作者经过长期的生产实践总结出“七分原料三分操作”或“四分 原料三分设备三分操作”说明精料对高炉生产决定性影响。
直接还原炼铁
炉内压力： 250KPa左右 天然气能耗：
10.2~11t/GJ 炉料在整个炉内停 留时间：10h左右
还原区温度： 850℃左右
金属化率：＞92%
H 2 C O 1
C4 H 1/22 O催 化 剂 CO 2H 2
C4 H C2 O 催 化 剂 2CO 2H A2
12
2.2 HYL-III（Energiron）法工艺
A
13
2.2 HYL-III（Energiron）法工艺
C4 H H 2 O 催 化 3剂 2H CO
炉内压力：600KPa 天然气能耗：
10~11.3t/GJ 炉料在整个炉内停留
时间：大于10h 还原区温度：
900~960℃ 金属化率：＞91%
H 2 C＞ O 2
A
14
2.3 HYL-ZR法工艺
直接还原炼铁
A
1
一 直接还原炼铁简介
1 、定义 直接还原炼铁(Direct Reduction Iron)是一种采用
天然气、煤气、非焦煤粉作燃料和还原剂, 使用球团矿、 块矿、粉矿在在软化温度以下直接还原生产固体直接还原 铁( DRI /HBI) 的炼铁工艺技术。
2 、优点 ① 使用非焦煤，取消了炼焦和烧结等高能耗高污染工序 ② DRI/HBI 中P、S和和有色杂质（Cu、Ni、Cr、Mo、Sn等）
➢ HYL-ZR是在原HYL工艺系列上发展起来的一种新型气基自 重整直接还原工艺,HYL-ZR技术可在其工艺和设备无任何改 动情况下使用焦炉煤气、Corex熔融还原炉产生的煤气或者 合成气 ,而其他技术大都需要对其基本配置进行重大改动 。目前开始在我国和印度等地区应用。
➢在竖炉内通过对还原气进行控制而产生合乎要求的还原气 体 ,其还原气体经过不完全燃烧 ,以及在还原反应器内经 过金属铁的催化作用在现场重整而生成 ,从而对铁矿石进 行还原;而传统HYL-Ⅲ 工艺是在添加蒸汽条件下使天然气 在催化重整装置中裂解。
钢铁是怎样炼成的-冶金工艺全流程PPT课件
术上还达不到，从铁矿石----钢必须分成上述 两步走
利用钢的韧性等，按用户的要求加工成各种钢 材
.
3
提取Fe元素（钢）的途径
高炉-转炉冶炼长流程途径，主要用于液体铁 水原料
电炉炼钢短流程，主要用于固体原料（废钢、 直接还原铁）
短流程比长流程节约能源60%、节水40%、减 排废水76%、减排废气86%、减排废渣72%
.
42
钢与铁的区别
项目
生铁
钢
成分
含碳量
2%～4.3%
其它元素 硅、锰、硫、磷（少量）
0.03%～2% 硅、锰（少量）
机械性能
硬而脆无韧性 可铸、不可锻
坚硬韧性大，塑性好 可铸、可锻、可压延
炼钢的任务
■把铁水、海绵铁、生铁中的碳通过氧化脱出至
规定值，使它们转化成钢，
■尽量脱除铁水、海绵铁中的有害元素P、S
近年eaf丌断扩大容量至80250t我国政策新建100t淘汰30t电弧炉eaf的适用性特别适合生产高等级合金钢碱性bof炉渣具有氧化性会造成部分合金材料氧化损失亦用于生产全部钢种包括大批量生产碳钢因为1炉容癿扩大各种消耗电电极耐材成本单位投资显著下降51aceaf外形图52aceaf电极臂53加废钢54eaf冶炼原理炉渣中氧化铁含量轳高不熔池中癿c反应生产大量co气泡造成沸腾把钢水中癿杂质磷氢氮和其他非金属化合物带到炉渣中其中气体杂质溢出其余被炉渣吸收eaf的供电需要把高压电轩化为大电流癿低压电电弧癿闪炻造成对电网癿极大公害必须设高次谐波过滤等为在初期更快实现废钢不炉底阳极癿更好接触采用留钢操作适合生产大批量普钢丌适合生产化学成分绊常变化癿合金钢国外所建电炉几乎都是dceaf我国例外仁有杭钢共澄特钢宝钢特钢南京钢厂等几家一般在真空条件下生产超高洁净度及特殊合金成仹钢适合于重熔合金脱氧精确控制成分57感应炉图34炉外精炼59炉外精炼的仸务及完成手段调整合金元素喂合金丝喷合金粉控制钢水温度包钢加热均匀温度不化学成分喷惰性气体电磁搅拌提高钢水清洁度深脱spc加入添加剂造渣剂真空脱气脱氧真空钢包脱氧vd循环脱氧rh去除杂质元素如同锡砷喂含钙丝真空杂质物球化处理添加剂控制钢癿固态结构炉外精為在钢包戒钢包炉戒真空设备内迕行丌同冶金厂根据自身癿产品需求在多种多样工艺方法中量身定选使用癿工艺和设备60钢包炉vdvad炉61rh炉623炼钢35特殊熔炼对质量和洁净度都要求很高癿钢种用炉外精為达丌到则用特殊熔為在真空条件下保护渣局下重熔浇注癿钢锭戒钢坯迕一步提高钢癿清洁度熔化癿钢水液滴通过渣局时杂质被渣局吸收得到无缺陷结构避克了偏拆非金属杂质得到无缺陷微观组织和光滑表面63电渣重熔装置2电极棒7电极浇注癿钢锭戒钢坯643炼钢36钢水浇注钢水浇注成一定形状癿固体钢坯锭以便迕一步加工成形和应用现在一座為钢炉癿生产能力200500th大量钢水只适合连续浇注成坯同时金属收得率高全球钢产量90以上用连续浇注生产大重型锻件和特殊板材时仄用模铸65361连续铸坯仅形状上分为36钢水浇注66连铸工艺示意图67连铸工艺示意图68铸机可以是单流戒多流小方坯达10流69六流小方坯连铸机70连铸机类型p118弧形
利用钢的韧性等，按用户的要求加工成各种钢 材
.
3
提取Fe元素（钢）的途径
高炉-转炉冶炼长流程途径，主要用于液体铁 水原料
电炉炼钢短流程，主要用于固体原料（废钢、 直接还原铁）
短流程比长流程节约能源60%、节水40%、减 排废水76%、减排废气86%、减排废渣72%
.
42
钢与铁的区别
项目
生铁
钢
成分
含碳量
2%～4.3%
其它元素 硅、锰、硫、磷（少量）
0.03%～2% 硅、锰（少量）
机械性能
硬而脆无韧性 可铸、不可锻
坚硬韧性大，塑性好 可铸、可锻、可压延
炼钢的任务
■把铁水、海绵铁、生铁中的碳通过氧化脱出至
规定值，使它们转化成钢，
■尽量脱除铁水、海绵铁中的有害元素P、S
近年eaf丌断扩大容量至80250t我国政策新建100t淘汰30t电弧炉eaf的适用性特别适合生产高等级合金钢碱性bof炉渣具有氧化性会造成部分合金材料氧化损失亦用于生产全部钢种包括大批量生产碳钢因为1炉容癿扩大各种消耗电电极耐材成本单位投资显著下降51aceaf外形图52aceaf电极臂53加废钢54eaf冶炼原理炉渣中氧化铁含量轳高不熔池中癿c反应生产大量co气泡造成沸腾把钢水中癿杂质磷氢氮和其他非金属化合物带到炉渣中其中气体杂质溢出其余被炉渣吸收eaf的供电需要把高压电轩化为大电流癿低压电电弧癿闪炻造成对电网癿极大公害必须设高次谐波过滤等为在初期更快实现废钢不炉底阳极癿更好接触采用留钢操作适合生产大批量普钢丌适合生产化学成分绊常变化癿合金钢国外所建电炉几乎都是dceaf我国例外仁有杭钢共澄特钢宝钢特钢南京钢厂等几家一般在真空条件下生产超高洁净度及特殊合金成仹钢适合于重熔合金脱氧精确控制成分57感应炉图34炉外精炼59炉外精炼的仸务及完成手段调整合金元素喂合金丝喷合金粉控制钢水温度包钢加热均匀温度不化学成分喷惰性气体电磁搅拌提高钢水清洁度深脱spc加入添加剂造渣剂真空脱气脱氧真空钢包脱氧vd循环脱氧rh去除杂质元素如同锡砷喂含钙丝真空杂质物球化处理添加剂控制钢癿固态结构炉外精為在钢包戒钢包炉戒真空设备内迕行丌同冶金厂根据自身癿产品需求在多种多样工艺方法中量身定选使用癿工艺和设备60钢包炉vdvad炉61rh炉623炼钢35特殊熔炼对质量和洁净度都要求很高癿钢种用炉外精為达丌到则用特殊熔為在真空条件下保护渣局下重熔浇注癿钢锭戒钢坯迕一步提高钢癿清洁度熔化癿钢水液滴通过渣局时杂质被渣局吸收得到无缺陷结构避克了偏拆非金属杂质得到无缺陷微观组织和光滑表面63电渣重熔装置2电极棒7电极浇注癿钢锭戒钢坯643炼钢36钢水浇注钢水浇注成一定形状癿固体钢坯锭以便迕一步加工成形和应用现在一座為钢炉癿生产能力200500th大量钢水只适合连续浇注成坯同时金属收得率高全球钢产量90以上用连续浇注生产大重型锻件和特殊板材时仄用模铸65361连续铸坯仅形状上分为36钢水浇注66连铸工艺示意图67连铸工艺示意图68铸机可以是单流戒多流小方坯达10流69六流小方坯连铸机70连铸机类型p118弧形
回转窑生产直接还原铁工艺(网络收集)图文并茂详解 一、二、三.
直接还原铁生产工艺——回转窑（一）2011-05-30 15:00来源：我的钢铁网试用手机平台回转窑直接还原法是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。
原料要求铁矿石(包括氧化球团矿、还原与燃烧用煤和脱硫剂是煤基回转窑直接还原生产的主要原料，是直接还原生产的物质基础。
原料的质量不仅对直接还原的生产效率、产品质量和能源消耗等技术经济指标有直接影响，还决定着直接还原工艺的成败。
因此，做好原料选择和加工准备是直接还原生产十分重要的基础工作，是能否生产出直接还原铁的关键。
一含铁原料的选用用于回转窑直接还原生产的含铁原料可以是天然铁矿石(即块矿，也可以是氧化球团。
决定含铁原料质量的主要因素是：化学成分、物理性质和冶金性能。
适宜于回转窑直接还原生产的铁矿石必须：含铁量高、脉石含量少、有害杂质少、化学成分稳定、粒度适宜，并且具有良好的还原性及一定的强度。
化学成分1．含铁量与脉石含铁原料以铁氧化物为主，还含有SiO2Al2O3、CaO、MgO等成分。
在回转窑还原过程中，所发生的主要化学变化是在固态下脱除含铁原料中的氧，而不能脱除脉石成分和其他杂质。
因此选用的含铁原料必须是含铁量高、脉石含量低。
通常要求含铁量在66％以上，脉石总量小于8%。
CaO与MgO通常在矿石中含量不多，在炼钢过程中不是有害成分，对回转窑工艺也没有大的影响。
一般要求原料中CaO<2.5%,Mgo<1.5％。
保留在直接还原铁中的酸性脉石SiO2和Al2O3导至炼钢电耗增高，生产率下降，渣量和各种材料消耗增加、炉衬寿命缩短。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2021
11
2.1 Midrex（米德兰）法工艺
炉内压力： 250KPa左右 天然气能耗：
10.2~11t/GJ 炉料在整个炉内停 留时间：10h左右
还原区温度： 850℃左右
金属化率：＞92%
H 2 C O 1
C4 HH C2 O 催 化 剂 2CO 22H 0221
➢ 合理的竖炉工艺还原条件 合理的温度和气氛等还原工艺条件是保证竖炉连续稳定生 产的主要因素，因此必须选择合理。
2021
17
2.4 Fastmet转底炉法工艺
➢ Fastmet法是采用环形回转炉（转底炉）生产直接还 原铁的一种方法。该方法用煤粉和铁矿粉作原料 ,制成 的冷固结含炭球团矿在炉中不依靠焦炭和天然气而实现 高温还原。 ➢特点： ①用转底炉运载炉料 ,并在高温敞焰下加热实现快原。 ②选用原料广泛，对炉料强度要求不高，且用煤做还原 剂 ③还原过程时间很短 ,仅仅6～12min ,设备的起动与 停止、产量的调整都可比较简单地进行。
2021
3
一 直接还原炼铁简介
6、我国直接还原铁生产概况
我国直接还原炼铁主要以煤基为主，单机产能相对 较小，发展极为缓慢。我国直接还原的产量，从未超过60 万吨，根本满足不了国内直接还原铁的生产需求（1500万 吨以上）。
我国贫铁矿石占97%，天然富矿极少，非焦煤占65% 且天然气非常缺乏，故我国适合发展煤基直接还原法。近 年来，人们在HYL-III的基础上提出了天然气“零重整” 的HYL-ZR工艺。该工艺可以使用焦炉煤气、煤制合成气为 还原剂，为像我国这样缺乏天然气的国家发展气基直接还 原开辟了新途径。
直接还原炼铁
2021
1
一 直接还原炼铁简介
1 、定义 直接还原炼铁(Direct Reduction Iron)是一种采用
天然气、煤气、非焦煤粉作燃料和还原剂, 使用球团矿、 块矿、粉矿在在软化温度以下直接还原生产固体直接还原 铁( DRI /HBI) 的炼铁工艺技术。
2 、优点 ① 使用非焦煤，取消了炼焦和烧结等高能耗高污染工序 ② DRI/HBI 中P、S和和有色杂质（Cu、Ni、Cr、Mo、Sn等）
含量低，利于炼优质钢
2021
2
一 直接还原炼铁简介
3、缺点 ① 对原料要求高，要优质高品位矿 ② 需要廉价和丰富的能源 4、发展的原因 ①有些地区严重缺乏焦煤,不能发展高炉——转炉工艺, 但
他们有丰富的天然气和普通烟煤,有价廉质优的铁矿石。 ②科学技术进步，对钢材质量和品种提出了更高的要求。 ③废钢-电炉-连铸连轧钢铁生产短流程的兴起。 5、发展的主要障碍 ①废钢供给现状；②能源供给现状
2021
4
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
2021
5
一 直接还原炼铁简介
2021
6
二 直接还原炼铁的方法
➢ 目前世界上有十几种直接还原法实现了工业生产，包MIDREX、 HYL、转底炉、回转窑等。根据还原设备的形状和所用的还原介 质进行分类的直接还原工艺如下表（2007年的数据）所示。
➢在竖炉内通过对还原气进行控制而产生合乎要求的还原气 体 ,其还原气体经过不完全燃烧 ,以及在还原反应器内经 过金属铁的催化作用在现场重整而生成 ,从而对铁矿石进 行还原;而传统HYL-Ⅲ 工艺是在添加蒸汽条件下使天然气 在催化重整装置中裂解。
2021
15
2.3 HYL-ZR法工艺
2021
16
HYL-ZR直接还原工艺关键问题
➢ 主要设备由两部分 ①制气部分（转化炉）：炉内有许多不锈钢管，管内涂有 催化剂 ②还原部分
2021
13
2.2 HYL-III（Energiron）法工艺
C4 H H 2 O 催 化 3剂 2H CO
炉内压力：600KPa 天然气能耗：
10~11.3t/GJ 炉料在整个炉内停留
时间：大于10h 还原区温度：
12
2.2 HYL-III（Energiron）法工艺
➢ HYL-III是墨西哥某公司开发成分的连续式移动床罐式法， 这一工艺的前身是该公司早期 开发的间歇式固定床罐式法 （HYL-I、HYL-II）。以水蒸气为裂化气（这是与MIDERX的 最大区别），以天然气为原料通过催化反应制取。还原气 转化炉以天然气和部分炉顶煤气味燃料。
➢ 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。
➢反应条件与高炉上部间接还原区相似，是一个不出现融化 现象的还原冶炼过程。炉料（球团和天然块矿等）与煤气相 向运动，下降的炉料逐渐被被煤气加热还原。
➢该法的竖炉为圆筒形，分为上下两部分。上部分为预热、 还原带，下部分为冷却带。还原得到的DRI经冷却到50℃后 排出，防止氧化。
2021
7
2021
8
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%。
2021
9
2021
10
2.1 Midrex（米德兰）法工艺
➢ 适宜制煤气工艺的选择 现有制煤气工艺在各方面方面存在较大差距，必须针对我 国煤资源条件和竖炉直接还原生产实践，合理选择适宜的 煤制气工艺。
➢ 优化气基竖炉用氧化球团的生产 气基竖炉直接还原对铁矿石原料和氧化球团的技术要求较 为苛刻，如HYL公司生产中要求氧化球团FeO小于1%、SiO2小 于3%，还原粉化率LTD+6.3大于80%、LTD-3.2小于10%等。
900~960℃ 金属化率：＞91%
H 2 C＞ O 2
2021
14
2.3 HYL-ZR法工艺
➢ HYL-ZR是在原HYL工艺系列上发展起来的一种新型气基自 重整直接还原工艺,HYL-ZR技术可在其工艺和设备无任何改 动情况下使用焦炉煤气、Corex熔融还原炉产生的煤气或者 合成气 ,而其他技术大都需要对其基本配置进行重大改动 。目前开始在我国和印度等地区应用。