文档介绍：钢铁冶金概论 -------非高炉炼铁
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主要内容
一、概述
二、非高炉炼铁的特点
三、非高炉炼铁分类
四、直接还原法
五、熔融还原法
六、非高炉炼铁技术经济指标
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一、概述

非高炉炼铁法是高炉法之外,不用焦炭炼铁的各种工艺方法的统称。

1770年第一个直接还原法专利诞生→1857年提出完整的近代直接还原(Chenot)构思→1873建成第一座非高炉装置→上世纪20年代电炉(矿热炉)炼铁→70年代具备一定规模→近期又重新成为研究热点
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二、非高炉炼铁的特点
,焦煤仅占煤总储量5%,且现行技术只能开采30-40%,高炉法面临缺乏焦煤的困境;
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、周期短、灵活性强、适应性强;
、方法多、未形成强势流程,
处于完善研究及发展中。
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非高炉与高炉工艺温度与还原度关系比较
高炉流程:
矿石A在高炉内升温、还原、熔化为铁水B→[C]已达到饱和→在炼钢过程脱C→再去除多余氧成为成品钢液;
非高炉流程:
矿石被升温、还原为海绵铁→在电炉中熔化还原未还原部分→得到成品钢液
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钢铁生产过程产品中氧量、碳量的变化
传统方法生产工艺中冶金反应重复,高炉炼铁过程将铁、氧分离的同时还会使C、Si、Mn等元素进入铁水,必须精炼,精炼后再次脱氧,因此,工艺复杂,造成能源与原材料的消耗;
非高炉方法具备了一步法的特征,减少了因高温冶炼对设备和耐火材料等方面的一系列困难。
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三、非高炉炼铁分类
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固定床法
回转窑法
竖炉法
流化床法
:
固体还原剂
气体还原剂
:
预还原法
直接炼钢法
熔融还原法
原子能炼铁法
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四、直接还原法
:
以气体燃料、液体燃料或非焦煤为能源,在铁矿石(或铁团块)呈固态的软化温度以下进行还原获得金属铁的方法。
由于还原温度低,产品呈多孔低密度海绵状结构,含碳低、未排除脉石杂质的金属铁产品,称直接还原铁(DRI),或称海绵铁。
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(SL-RN法)
工艺过程:
次烟煤+粗选铁砂→多层炉内不完全燃烧800℃→煤干馏铁砂预还原→从回转窑尾加入→加热950-1000℃→铁砂被还原至金属化率90% →料人水冷筒冷却至120 ℃→磁选机分选→海绵铁送炼钢车间
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(Midrex法)
工艺过程:
天然气+净化炉顶气(300-400℃)→混合室→重整炉(Ni催化剂) →900-950 ℃反应:
CH4+H2O=CO+3H2
CH4+CO2=2CO+2H2
还原气→竖炉(炉料炉顶加入) →停留6h →冷却带N2冷却至100℃→炉料排出
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