Повышение качества железа прямого восстановления (ДРИ ) для использования в электросталеплавильном производстве(3)
ДРИплавление
Для дальнейшего повышения качества прямого восстановления при производстве стали его можно переплавить в чугун или чугун. В промышленности существуют процессы, в которых используется электроэнергия в печах, таких как печи с погруженной дугой, для преобразования прямого восстановления в жидкий металл. Новый процесс плавки ДРИ
от Воздуха
Продукты
использует кислородно-топливное сжигание вместо электроэнергии для выполнения этой плавки. На рис. 4 представлена схема процесса.
Предполагается, что ДРИ , произведенный в шахтной печи, на втором этапе будет плавиться в кислородно-топливной печи для получениячугунили горячий металл, который можно использовать в сталеплавильном производстве. Печь может работать на природном газе и/или водороде с минимальным дополнительным выбросом СО .2&NBSP ;выбросы от процесса. В Таблице 3 показаны важные параметры, связанные с процессом плавления ДРИ компании Воздуха Продукты .
Энергия, необходимая для плавления тонны ДРИ , составляет ~ 2 MMBtu , что приводит к дополнительным 0,12 МТ СО .2 на тонну расплавленного ДРИ . Стоимость конверсии по способу сжигания оценивается примерно в 50 долларов США за тонну ДРИ , что, по скромным подсчетам, будет примерно на 10-15 долларов США за тонну ДРИ ниже по сравнению с методом электроплавки. Предлагаемый процесс будет непрерывным с использованием простой конструкции печи коробчатого типа, оснащенной кислородно-топливными горелками. ПВЖ поступает с одного конца со шлаком, а горячий металл извлекается с другого конца.
Результаты начального исследования этого предлагаемого процесса показаны на рисунке 5. В лабораторных экспериментах ДРИ плавится с использованием кислородно-топливных горелок в тигле. Авосстановительная атмосферасоздается на поверхности расплава путем модуляции горелок. После плавления жидкий металл охлаждают в инертной атмосфере, а затем анализируют на внешний вид и химический состав. Как показано на рисунке 5e и рисунке 5f, после охлаждения получается чистое поперечное сечение железа. В этих начальных экспериментах по плавке наблюдается минимальное окисление железа благодаря кислородно-топливным горелкам. Перемешивание газа используется для улучшения перемешивания и теплообмена. Масса восстановленного шлака (~2% от массы извлеченного продукта) хорошо согласуется с массой пустой породы шихты, что позволяет сделать вывод о минимальном дополнительном образовании шлака в процессе плавки.
Выводы
Два новых подхода, изложенных в этой статье, открывают возможность улучшить ПВП для использования в электросталеплавильном производстве.
Предварительный нагрев ДРИ обеспечивает повышение производительности и эффективностиЭДПс низким дополнительным СО 2&NBSP ;след. Существующие конвейерные системы подачи могут быть адаптированы для использования печи предварительного нагрева. Технические испытания показывают отсутствие или минимальное окисление из-за прямого воздействия пламени. Следующими шагами для разработки этого процесса являются расширение лабораторной системы и полевые испытания системы на мини-заводе. Плавление методом прямого восстановления делает использование кислородно-топливного сжигания еще одним шагом вперед. Этот процесс предлагает альтернативу получению чугуна из доменных печей.
ПВЖ, преобразованный в чугун, предлагает более ценный источник чистого железа для производства стали в ЭДП, что приводит к повышению производительности и эффективности. Этот процесс в сочетании с производством прямого восстановления может напрямую конкурировать с доменным производством чугуна при менее чем половине выбросов СО .2&NBSP ;выбросы. Технические технико-экономические испытания показывают, что ДРИ можно плавить с использованием кислородно-топливного сжигания с хорошим выходом. Благоприятные экономические и экологические параметры процесса требуют дальнейшего изучения концепции.
