工藝采用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)直接還原鐵

1、煉鐵技術(shù)交流會(huì)1HYLZR(HYLZR(希爾希爾))工藝工藝::采用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)直接還原鐵采用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)直接還原鐵PabloE.DuarteHYL技術(shù)公司直接還原部主管摘要目前鋼鐵聯(lián)合企業(yè)日常生產(chǎn)中產(chǎn)生的過(guò)剩焦?fàn)t煤氣(COG)、轉(zhuǎn)爐煤氣和或高爐（BF）煤氣主要是送往電站用于發(fā)電。現(xiàn)在有一種新的工藝技術(shù)上已證明為可行的，即把這些煤氣用在冶金工藝中，生產(chǎn)直接還原鐵和粗鋼。在鐵水的生產(chǎn)過(guò)程之外，額外生產(chǎn)直接還原鐵（DRI），以及進(jìn)一步將直接

2、還原鐵作為高爐或電爐的金屬爐料來(lái)利用，在不增加焦?fàn)t廠和高爐的容量，也不改變粗鋼質(zhì)量的前提下，實(shí)現(xiàn)粗鋼產(chǎn)量的增加，并明顯降低礦物燃料的消耗率。這種方式不僅可增加鋼產(chǎn)量，還可降低一次性礦物能源的消耗率。在電爐原料中添加直接還原鐵，通過(guò)調(diào)整優(yōu)化直接還原鐵與廢鋼的比例，生產(chǎn)出的產(chǎn)品在質(zhì)量和成本方面，比只采用廢鋼為原料的情況要范圍廣泛得多。本文分析了以HYLZR(希爾)工藝流程（自重整）為基礎(chǔ)，以焦?fàn)t煤氣作為還原氣源的HYL(希爾)直接還原廠的基

3、本構(gòu)成與配置。并且對(duì)利用剩余的焦?fàn)t煤氣來(lái)生產(chǎn)直接還原鐵和或發(fā)電進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)評(píng)估比較。以焦?fàn)t煤氣為基礎(chǔ)生產(chǎn)的直接還原鐵，其成本很可能低于DRIHBI的國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格以及高漲的廢鋼價(jià)格。本文還列出了在高爐以及電爐中采用直接還原鐵所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)影響的例子。一次性礦物能源的優(yōu)化利用還會(huì)明顯降低生產(chǎn)每噸粗鋼的CO2單位排放量。通過(guò)傳統(tǒng)的高爐轉(zhuǎn)爐路徑煉鋼所產(chǎn)生的CO2單位排放量，即使是以?xún)?yōu)化的工藝為基礎(chǔ)，也約為1.6噸CO2t粗鋼。而采用焦?fàn)t煤氣和高爐爐

4、頂煤氣所生產(chǎn)的直接還原鐵，作為高爐或電爐的金屬爐料使用，可大大降低CO2的絕對(duì)排放量和或單位排放量。關(guān)鍵詞直接還原HYLDR(希爾)工藝直接還原鐵焦?fàn)t煤氣高爐爐頂煤氣CO2排放1.介紹能源價(jià)格，主要是焦炭?jī)r(jià)格的提高，以及CO2排放的相關(guān)環(huán)境限制，使人們開(kāi)始考慮把鋼廠主要的可用能源用于鋼鐵生產(chǎn)，而不是像目前這樣用作它途。另外，目前鋼鐵料的漲價(jià)以及普遍的市場(chǎng)波動(dòng)，需要人們尋找可降低生產(chǎn)成本并能就地取材的生產(chǎn)途徑。綜合性鋼廠中所回收的氣態(tài)燃料

5、副產(chǎn)品主要有焦?fàn)t煤氣(COG)、高爐煤氣(BFG)、以及氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煤氣(BOFG)。這些煤氣的熱值和成分有很大差異。在任何通過(guò)高爐轉(zhuǎn)爐進(jìn)行鋼鐵生產(chǎn)的綜合性鋼廠中，能量是先天性不平衡的。由焦?fàn)t、高爐和轉(zhuǎn)爐所產(chǎn)生的各種可燃性氣體所含的能源，總是要多于該鋼廠中要求作為燃料使用的能源。較為典型的是，綜合性鋼廠的能源平衡顯示，大部分過(guò)剩的氣態(tài)能源主要用于發(fā)電，甚至是放散燃燒。利用這些氣體所生產(chǎn)的電力中，只有一小部分用于鋼廠中，以滿(mǎn)足其自身需求，

6、而大部分電力都要輸出。過(guò)剩焦?fàn)t煤氣的另一種利用方式是生產(chǎn)直接還原鐵。所生產(chǎn)的直接還原鐵有以下幾種出路：1替代氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐中的廢鋼原料。2作為高爐中的金屬爐料。這將降低焦炭和或煤粉噴射（PCI）消耗量，或增加鐵水產(chǎn)量。PDF文件使用“pdfFactyPro“試用版本創(chuàng)建.cn煉鐵技術(shù)交流會(huì)3在未經(jīng)處理（沒(méi)有脫硫）時(shí)，焦?fàn)t煤氣含有較高的硫分（如硫化氫），特別是被用于為某些型號(hào)的軋制合金鋼進(jìn)行加熱時(shí)，這是焦?fàn)t煤氣的一個(gè)顯著缺點(diǎn)。由于焦?fàn)t煤氣具

7、有這樣的特點(diǎn)，所以必須采用抗硫腐蝕的材料來(lái)制造管路、閥門(mén)和燃燒器等。在焦炭的碳化過(guò)程中，需要用燃料對(duì)煉焦?fàn)t進(jìn)行加熱。在這方面，煉焦廠用于加熱的燃料就具有很大的彈性，其燃料來(lái)源也變得非常廣泛，其中就包括可以使用高爐煤氣和煉焦廠自產(chǎn)焦?fàn)t煤氣。在以鐵水和轉(zhuǎn)爐為基礎(chǔ)的綜合性鋼廠中，焦?fàn)t車(chē)間與其他生產(chǎn)車(chē)間之間，存在一個(gè)能量“鏈接”。表1典型綜合性鋼廠中的車(chē)間典型綜合性鋼廠中的車(chē)間系統(tǒng)的物流和能量流系統(tǒng)的物流和能量流項(xiàng)目項(xiàng)目單位單位高爐高爐焦?fàn)t廠焦

8、爐廠氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐主要輸入焦碳煤粉噴射煉焦煤附加燃料能源GJt公斤tGJt公斤tGJtttGJtkWht單位噸鐵水8.993004.721680.02單位噸焦煤39.911.223.45單位噸鋼水25廢氣流量物流能量成分H2COCO2CH4CnHmN2H2SLHVNm3tGJt體積%體積%體積%體積%體積%體積%gNm3MJNm3單位噸鐵水891.83.053.923.723.249.23.42單位噸焦煤418.17.2762