气基直接还原工艺与粉煤综合利用.pdfVIP

第 39卷第4期 现 代 冶金 Vo1．39 No．4 2011年 8月 M odernM etallurgy Aug．2011 气基直接还原工艺与粉煤综合利用 王玉明 (宝 山钢铁股份有限公司，上海 201900) 摘要 ：对气基直接还原工艺、煤气化制直接还原工艺进行 了概述 ，并介绍 了粉煤综合利用的三种主要途径 。 关键词 ：粉 煤利用 ；直接 还原；海绵铁 ； 中图分类号：X757 还可解决直接还原的气源问题，减少对天然气的需 引 言 求或依赖。 随着世界优质废钢资源 的减少，直接还原铁生 1 气基直接还原工艺 产技术受到钢铁界 的重视 1【]。近年来 ，世界各国在开 发直接还原铁 (DRI)生产技术方面进 行 了深入研 气基直接还原是在竖炉、固定床罐式炉或硫化 究，生产能力得到迅速提升。1970年世界DRI产量 床内，用天然气或经裂化产出的H 和CO作为还原 仅为83万t，1995年达到3070万t，其后随着电炉炼 剂 ，将铁矿石中的氧化铁还原成海绵铁 。竖炉直接还 钢增加，2000年全世界DRI产量约为 4320万t， 原炼铁主要有Midrex法和HYI法。 2004年增至5400万t，2007年世界直接还原铁产量 图1为HYLⅢ的工艺流程图。HYLⅢ海绵铁生 已达到6722万t，占总铁产量的7．4 。受全球钢铁 产工艺流程可以分成制气和还原两个部分 。制气部 工业强劲发展的支撑 ，作为纯净原料的DRI需求必 分包括还原气的产生和净化，还原部分包括还原气 将继续提升，中东、印度 、俄罗斯等一批新建 的直接 的加热和铁矿石的还原 。制气部分 中，水蒸汽和天然 还原铁厂也将陆续投产 。 气混合后在重整炉中催化裂解 ，产生以氢气 、一氧化 直接还原炼铁工艺分为气基和煤基直接还原两 碳为主的合成气，经脱水后送进还原界区。裂解反应 大类 ，其产 品是固体海绵铁 ，主要用于 电炉炼钢 ]。 为 CH4十 H2O — CO + 3H2 气基直接还原是在竖炉 、固定床罐式炉或硫化床内， CO 4-H2O — CO2-4 H2 用天然气或经裂化产出的H。和CO作为还原剂将铁 矿石 中的氧化铁还原成海绵铁。竖炉直接还原炼铁 天燃气 燃料 主要有Midrex法和HYL法。 按直接还原铁生产工艺分类 ，Midrex工艺的产 量为3972万t，占世界总产量的59．1 ；煤基SI／RN 工艺产量 占世界产量的22．2 ；其次为HYLSA工 艺 ，产量为1130万t，占世界产量的16．8％。 气基直接还原工艺 的气源主要为天然气 ，但近 年来因国内外焦炭、炼焦煤、石油天然气均持续出现 了大幅涨价 ，需寻求新的气源。而 国内优质非焦煤的 价格 10年仅上涨了一倍 ，粉煤则更加廉价 。利用煤 气化制取还原气来生产直接还原铁不仅可利用国内 HBl 丰富的非焦煤和采煤 、块煤运输中产生的粉煤 ，同时 图1 HYLⅢ海绵铁生产工艺 收稿 日期 ：201]一03一l7 作者简介 ：王玉明(】977一)，男，工程师。电话 ：(021)2664】819 现 代 冶 金