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煤基竖炉DRI工艺节能的理论根据

文章作者:来源:www.787store.com时间:2019-10-27



DRI工艺短铁是钢铁冶金的上游工艺。研究钢铁生产过程的最短路径和最低能耗路径是直接来自铁矿石炼钢的虚线路径。

但是,由于还原和温度同时上升,并且熔融金属在高温下熔融之后,还原剂中的碳渗透到铁中,并且熔融金属中的碳含量难以实现,因此难以实现。铁大于钢的标准。为了获得碳含量低的钢,必须增加炼钢工艺以使铁水中的碳再氧化。现代钢铁生产中的高炉-转炉炼钢工艺就是这种情况,称为两步炼钢。高炉炼铁的碳消耗量和二氧化碳排放量明显高于直接还原铁。

直接还原与碳消耗之间的关系表明,煤基竖炉DRI工艺的最低铁消耗机理是在高温下将氧化铁还原为金属铁,这同时消耗了化学能(还原剂)和热能。 (汽油)。在理论研究中,将FemOn + nC=mFe + nCO2称为直接还原反应,将FemOn + nCO=mFe + nCO2称为间接还原反应。直接还原吸热,热量消耗大,但还原剂消耗少;间接降低放热,减少热量消耗,但增加还原剂。将直接还原铁量相对于铁总量的比例定义为直接还原度rd,将其作为横坐标,将碳消耗量作为纵坐标,将EC作为直接还原碳消耗量曲线,将AF作为间接还原碳消耗量。曲线,并以MK作为加热剂消耗碳曲线,实际碳消耗曲线为AOK,最低点约为rd25%。高炉炼铁实质上是基于煤的竖炉炼铁。温度低于800°C的最上面区域几乎全部是间接还原,而中心温度800O1100O°C是间接还原和直接还原存储区,而较低的区域高于1100°C。几乎全部直接减少,rd45%左右。高炉技术人员还希望通过降低直接还原度rd来进一步减少碳消耗,但是由于焦炭仅在高温下才具有良好的还原性能,因此焦炭不仅在高炉中充当还原剂和生热剂,而且还可以充当电荷骨架在这种传统的过程和设备框架中,继续降低rd更加困难。

之所以将DRI称为直接还原铁,主要是因为氧化铁直接以固态形式转化为金属铁,而不是直接还原而与铁反应。煤基法竖炉DRI相当于高炉800O1100O°C区域,间接还原反应与直接还原反应并存,主要是间接还原,rd小于高炉炼铁,大于煤气-立式炉的rd=0,更近碳消耗最低,能量消耗应低于高炉铁。

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