TECNORED炼铁工艺.docVIP

TECNORED炼铁工艺 －现在和未来 1 介绍 Tecnored 工艺是一种利用冷固结自还原块料（球团或压块）的新的炼铁方法，这种块料由铁矿粉或含铁废弃物与焦粉、煤、木炭或含碳废弃物制成。造块时混入熔剂和粘结剂并在干燥炉内干燥几分钟，从而生产出具有一定强度的、满足Tecnored工艺物理和冶金性能需要的球团/压块。预还原的块料在高效的、特殊设计的竖炉中熔化，这种竖炉即Tecnored 炉由于降低了炉身高度，从而可使用诸如生石油焦、煤、半焦等廉价的固体燃料（图1）。 Tecnored工艺利用冷、热风结合且不需要富氧，同时省去炼焦、烧结和制氧。因此，该工艺与传统炼铁流程相比，具有低的运行和投资成本。 相对于传统工艺，Tecnored 炉可以在较低的熔化费用下熔化多种金属料，包括返回料、金属切削物、难熔废钢等，为电炉车间提供铁水，降低电力消耗，提高生产率。低金属化率的DRI至铁水的转换有利于终还原和化渣，同时也有利于以DRI为原料的电炉车间的生产率提高和成本降低。 Tecnored工艺实验阶段的成功完成为进行工业规模设备建设铺平了道路，包括利用原矿和钢铁厂的回收物。工业规模炉的分段真实模拟操作被证明是发展冶金工艺的新颖且有益的方法，炉子设计的基本参数需要第一手的资料，在不断改进发展过程中进行了超过100次的实验，共生产出1000多吨高质量高炉型铁水。图2是模拟炉出铁时的情景。 2 工业示范厂情况 2.1 设计 炉子的设计日产量是250t生铁，工业实验工厂最初的主要意图是验证这种炉子和工艺的设计在一定时期内的生命力，然后扩大其年产量为位于Villares的电弧炉提供全部的生铁。因此，根据工艺的模块化性质，工厂的布置已经为产能的扩大做了计划，其产能的扩大可以在任意时刻通过复制模块炉加长炉子来实现（图3）。 一项改进的可行性研究要求熔化车间把铁水通过适宜途径直接从Tecnored炉送入EAF炉，其目标除降低吨钢耗电量外还有就是提高粗钢产量。 在设计时，就考虑其辅助设备将基于巴西运行中的典型小高炉，主要优点是可以在巴西找到这些设备主要配件的来源和控制成本。 工业实验厂选址在巴西圣保罗州的pindamonhangaba，紧邻最大的Acos Villares工程钢厂（图4）。 2.2 制造和预装配 炉子和全部辅助设备完全由Tecno-Logos（Tecnored的唯一拥有者）的战略伙伴在巴西制造。预装配过程是先把炉子组装好，再分成四个主要部分由船运至厂址，最后在厂址完成仅仅留下的最少量的焊接工作。 2.3 施工建设 建设开工由于圣保罗州的严格环境要求而推迟。一旦环境许可证拿到，预计将会在一个相对较短的时期即120天内完工，在很大程度上这样一个决定是因为环境许可的耽搁要赶时间，同时也因为已经预装配了所有组件，所以可以在短期内完成。 图5-10是主要设备图片。 2.4 开工 计划在2006年7月底开工建设。 3 未来发展重点 3.1 原料 未来发展的重点之一将是不断提高非传统原料的利用，单一使用或混合使用。这种想法的目的是通过更大程度增加适宜的铁、碳原料种类，以明确可利用的原料范围，调整设备，以使此技术的适应性达到最佳。 例如，最近几个月，利用尾矿作为含铁料与不同的还原剂、粘结剂、熔剂混合制成压块，对其性能进行了研究。在采矿国家可获得大量这种尾矿，同时每天都在产生，这种原料铁含量比较高，典型的60％的这种含铁料目前无法应用于工业生产，这就使得把现在看来几乎没有价值的尾矿转化为高炉质量的铁水具有非常明显的经济效益。 另外，新的固体燃料资源（单一料或混合料）在通过Tecnored模型炉检验后将在工业炉内进行测试，见图11。 3.2 生物型（biomass）燃料 在实验工厂发展阶段期间，木炭粉被大量用作球团/压块的还原剂且具有非常好的还原行为，这些木炭粉属于巴西生产供小高炉使用的木炭时的副产品。利用其它类型能够快速产生生物型（biomass）（碳化草、玉米棒等）的微粒作为还原剂，经剁碎或压块作为燃料，现在的目标是通过上述方法发展生物型（biomass） 技术。 生物型（Biomass）燃料的深入研究利用非常有利于提高Tecnored工艺的经济效益，其主要原因是利用碳代替了昂贵的煤。巴西不是一个产煤国，但是拥有丰富的生物型（biomass）燃料.利用各种生物型（biomass）燃料（包括草质）的实验计划已提上日程。 3.3 反应器设计 工业示范厂启动之后，将会优先考虑新建一座实验炉，炉子发展的下一阶段将重点围绕新炉进行。该工艺是想通过在不同操作条件下的运行，看是否能有一些工艺上的有益收获。这些不同的操作条件没有在第一个实验炉上实验，比如加压操作，同时还要考虑怎样调整炉子设计以适应这种操作变化。另外，对工艺的不断发展和理解是希望有助于基于Tecnore