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·海绵铁技术资料分析:生产工艺与流程
一、海绵铁滤料生产流程:
采用外热竖炉连续生产,以煤、炭做还原剂,属于“一步炼铁法”,节约了大量宝贵的炼焦煤资源;将煤、炭、水、石硝混合磨制成水煤浆,水煤浆和氧气一起喷入炉中经加压气化生产出合成气,合成气经洗涤除尘,洗涤除尘后的合成气进行气体成份变换以调节,调节成分后的合成气进行净化,脱除酸性气体组分,如硫化氢、二氧化碳,得到以一氧化碳和氢气为主要成分的还原气,高压还原气经膨胀而压力降至工艺要求的0.2~0.7MPa,降压后的还原气经加热升温至810~1000℃,加热后的还原气与铁矿石分别输入竖炉,在竖炉内,还原气将铁矿石还原成海绵铁。
二、海绵铁滤料技术特点:
1、主体设备选用外热竖炉,比其他炉窑更适合直接还原工艺:
移动床式反应室,焦炉炭化室与燃烧室间隔式结构,预热、还原、冷却三段根据不
同的作用和温度分别选用不同材质和结构,与外界密封,气氛和温度适合DRI反应、便
于传热和化学反应进行,提高热效率和设备寿命,金属化率、设备利用系数和作业率比较
高,而能耗较低;炉料靠自重下落,炉体固定不动,唯一运动部件是底部卸料用排料机,
主体设备简单可靠、附属设备少,造价低、操作方便、运行可靠,只要控制适当的温度和
排料速度,就能确保安全生产合格产品,工程投资少、生产成本低;
2、原燃料适用性强。对原料强度要求较低,使用轧钢氧化铁皮(俗称铁鳞)或原铁
矿石;还原剂使用优质无烟煤、固炭,也可使用其它不粘结的褐煤;该项目填补了我国煤
基直接还原铁工艺的空白,符合我国煤炭资源丰富、天然气资源短缺的国情,为低投入、
低成本生产优质直接还原铁开辟了新的捷径。外热源可以使用返回的还原剂高温干馏挥发
分,另外因地制宜补充一部分其他燃料。
海绵铁具体分析:
钢材中非金属材料和有色金属使用比例增加,致使废钢质量不断下降。废钢作为电炉钢原料,由于其来源不同,化学成分波动很大,而且很难掌握、控制,这给电炉炼钢作业带来了极大的困难。如果用一定比例的直接还原铁(30~50%)作为稀释剂与废钢搭配不仅可增加钢材的均匀性,还可以改善和提高钢的物理性质,从而达到生产优质钢的目的。因此,直接还原铁不仅仅是优质废钢的替代物,还是生产优质钢材必不可少的高级原料.近年来由于钢铁产品朝小型轻量化、功能高级化、复合化方向发展,故钢材中非金属材料和有色金属使用比例增加,致使废钢质量不断下降。
根据国外报导,高功率电炉冶炼时,炉料搭配30—50%直接还原铁,生产率提高10-25%,作业率提高25-30%。1996年2月26日我们在鹿泉市轧钢厂三吨电炉上试验表明,在炉料中搭配30—50%直接还原铁,每吨炉料平均节约电能27%,节约炼钢时间28%,耗氧量降低22%,钢材物理性能明显提高。就此,在电炉钢炉料中搭配一定量直接还原铁不仅可以提高电炉的生产能力,而且还能降低电耗和生产成本。
基本特点:
1、化学成分稳定,有效稀释钢中残余和夹杂金属元素含量,改善钢的质量;
2、P、S有害元素含量低,可缩短精炼时间;
3、减少装料次数、减少停电作业和热损失,熔化速度快、电耗低、可提高效率、降低成本; 4、熔化期中,供电作业稳定,允许大功率供电、口音低、烟尘少、工作环境好;
5、使用成本低廉,经济效益高。
生产工艺: 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。
1. 铁磷还原法: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。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。
2. 铁精矿粉还原法:磁铁矿的主要成分是Fe3O4经采用湿式球磨、湿式磁选、联合选矿工艺后产出的普通精矿粉,是生产还原海绵铁的优选原料。