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 直接还原法生产海绵铁分析

来源:本站原创 2017-12-30 08:05:08 铁粉技术 1333 ℃ 0 评论

海绵铁块

一、直接还原法发展历史及背景

      采用直接还原法生产的产品未经熔化,仍保持矿石外形,由于还原失氧形成大量气孔,在显微镜下观察团形似海绵而得名。海绵铁的特点是含碳低(<1%),并保存了矿石中的脉石。这些特性使其不宜大规模用于转炉炼钢,只适于代替废钢作为电炉炼钢的原料。
      直接还原法已有上百年的发展历史,但直到20世纪60年代才获得较大突破。进入20世纪90年代,其生产工艺日臻成熟并获得长足发展。其主要原因是:

  (1)天然气的大量开发利用,特别是高效率天然气转化法的采用,提供了适用的还原煤气,使直接还原法获得了来源丰富、价格相对便宜的新能源。
  (2)电炉炼钢迅速发展以及冶炼多种优质钢的需要,大大扩展了对海绵铁的需求。
  (3)选矿技术提高,可提供大量高品位精矿,矿石中的脉石量降低到还原冶炼过程中不需加以脱除的程度,从而简化了直接还原技术。

  当前世界上直接还原铁量的90%以上是采用气基法生产的。而我国天然气主要供应化工和民用,不能大量用于钢铁工业。由于我国煤炭储量相对丰富,20世纪90年代以来煤基直接还原法已在天津、辽宁、吉林、山东等地形成了一定的生产规模。

二、直接还原法生产海绵铁

       直接还原铁是指用直接还原法在低温固态下还原的金属铁。按生产方法可分为煤基直接还原铁和气基直接还原铁;按用途可分为炼钢用直接还原铁和其它用直接还原铁;按产品形式可分为海绵铁(DRI)和热压块铁(HBI)。气基直接还原铁是用天然气经裂化产出H2和CO气体,作为还原剂,在竖炉、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、HYL Ⅲ法、FIOR法等。煤基直接还原铁是用煤作还原剂,在回转窑、隧道窑等设备内将铁矿石中的氧化铁还原。主要有FASMET法等。

  直接还原法的优点有:
  (1)流程短,直接还原铁加电炉炼钢;
  (2)不用焦炭,不受炼焦煤短缺的影响;
  (3)污染少,取消了焦炉、烧结等工序;
  (4)海绵铁中硫、磷等有害杂质与有色金属含量低,有利于电炉冶炼优质钢种。

      直接还原法的缺点有:
  (1)对原料要求较高:气基要有天然气;煤基要用灰熔点高、反应性好的煤;
  (2)海绵铁的价格一般比废钢要高。




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