气基直接还原铁工艺

  迄今为止,直接还原工艺已经有数十种。其中,MIDREX工艺作为最主要的直接还原铁生产工艺,2014年世界直接还原铁产量达到4700万t,约占世界直接还原铁总产量的63%,HYL工艺占16%,煤基和其他工艺占21%。其中MIDREX、HYL都是气基直接还原铁工艺,各工艺的特点是:

  1、MIDREX工艺

  迄今为止,MIDREX工艺是气基直接还原生产海绵铁工艺中最成功的代表。MIDREX工艺在天然气资源丰富的印度、伊朗、沙特等地区得到广泛应用。

  MIDREX工艺采用经炉顶煤气催化裂解的天然气为还原气。MIDREX工艺可分为预热阶段、还原阶段和冷却阶段。铁矿石自竖炉进入后,在重力作用下首先进入还原阶段。还原阶段的温度大多高于800℃,炉顶的那一段区域(预热阶段)温差较大。在还原过程中,铁矿石被自下而上的还原气流加热,短时间内达到预热温度,完成预热,形成海绵铁后进入冷却阶段。在冷却阶段内,由洗涤装置对煤气进行清洗和冷却,加压机为自下而上的冷却煤气流提供动力,实现重新再利用。产品冷却后,排出炉外。

  2、HYL_III工艺

  HYL_III与MIDREX最大的区别就是放弃炉顶煤气,采用水蒸汽为裂化剂,对天然气催化裂解得到以H2和CO为主的还原气。HYL_III工艺最大的优点就是对焦炉煤气、煤制气等气体的直接利用,这为天然气发展较慢的地区发展气基工艺指出了新的前进方向。

  HYL工艺可以分成两个部分:制气与还原。预热后的还原气,从炉底进入,向炉顶流动,铁矿石自炉顶加入,重力作用下,向炉底运动,两者在对流运动中完成预热和还原。HYL工艺的加料和卸料不会影响整个还原过程的气密性。还原后的产品经冷却气冷却后即可排出炉外。产品的金属化率可达到约为91%。

  MIDREX工艺和HYL_III工艺均是气基直接还原工艺,也是当前技术最成熟的两种直接还原铁工艺。大力发展直接还原工艺,满足“节能降耗”、“绿色冶金”的理念,应予以提倡。