直接还原
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DRI (直接还原铁)和HBI(热压铁块)的贸易和运输。
DRI ( Direct Reduced Iron) “直接还原铁”是一种高品质冶金产品(97%的纯铁含量)通过矿粉,球团或矿块同天然气或煤加热化学的还原反应中得到,反应温度比铁的溶点低。
相对高品位的铁矿作为填料。
矿粉可以直接应用,不需要烧结过程。
生产1吨的DRI,大概需要1.5吨的铁矿。
(一)直接还原法生产生铁直接还原法是指在低于熔化温度之下将铁矿石还原成海绵铁的炼铁生产过程,其产品为直接还原铁(即DRI),也称海绵铁。
该产品未经熔化,仍保持矿石外形,由于还原失氧形成大量气孔,在显微镜下观察团形似海绵而得名。
海绵铁的特点是含碳低(<1%),并保存了矿石中的脉石。
这些特性使其不宜大规模用于转炉炼钢,只适于代替废钢作为电炉炼钢的原料。
直接还原法分气基法和煤基法两大类。
前者是用天然气经裂化产出H2和CO气体,作为还原剂,在竖炉、罐式炉或流化床内将铁矿石中的氧化铁还原成海绵铁。
主要有Midrex法、HYL Ⅲ法、FIOR法等。
后者是用煤作还原剂,在回转窑、隧道窑等设备内将铁矿石中的氧化铁还原。
主要有FASMET法等。
直接还原法的优点有:(1)流程短,直接还原铁加电炉炼钢;(2)不用焦炭,不受炼焦煤短缺的影响;(3)污染少,取消了焦炉、烧结等工序;(4)海绵铁中硫、磷等有害杂质与有色金属含量低,有利于电炉冶炼优质钢种。
直接还原法的缺点有:(1)对原料要求较高:气基要有天然气;煤基要用灰熔点高、反应性好的煤;(2)海绵铁的价格一般比废钢要高。
直接还原法已有上百年的发展历史,但直到20世纪60年代才获得较大突破。
进入20世纪90年代,其生产工艺日臻成熟并获得长足发展。
其主要原因是:(1)天然气的大量开发利用,特别是高效率天然气转化法的采用,提供了适用的还原煤气,使直接还原法获得了来源丰富、价格相对便宜的新能源。
(2)电炉炼钢迅速发展以及冶炼多种优质钢的需要,大大扩展了对海绵铁的需求。
直接还原法
直接还原法也是采用煤或者气体作为还原剂,在固态条件下将矿石中的铁矿物还原为金属态,经过磁选实现金属铁与铝精矿的分离。
胡四春等对山西保德一水硬铝石型高铁铝土矿进行了中温金属化焙烧-磁选工艺的试验研究,铝精矿品位>60%,氧化铝回收率>70%,铁精矿TFe品位>80%,TFe回收率>60%,铝铁产品均达到了工业利用的品位,但是回收率均处于较低水平。
由于高铁铝土矿中铁矿物颗粒细微,采用直接还原后的金属铁晶粒难以聚合长大,磁选效果较差,因此有研究者在高铁高硅铝土矿中配入钠盐作为促进铁矿物还原和铁晶粒长大的添加剂,在相对较高的温度(900~1100℃)下进行金属化还原焙烧,经磁选得到高品位的海绵铁粉和富铝的非磁性物,通过磁选分离得到海绵铁,铝精矿进行拜耳法溶出。
朱忠平对广西高铁三水铝石型铝土矿进行了直接还原-磁选试验研究,试验中通过添加一定配比的钠盐添加剂,较大幅度的提高了铁、铝的回收率,可获得TFe93.73%、Al2O3 1.21%的磁性物和TFe 6.73%、Al2O340.56%的非磁性物产品,铁回收率93.07%,铁铝矿物的回收率和精矿品位与没有添加钠盐相比有较大幅度的提升。
高铁铝土矿直接还原焙烧在一定程度上能够取得较好的铝铁分离效果,钠盐的添加促进金属铁结晶,可以起到强化还原及磁选分离的效果。
直接还原铁的品质与用途直接还原铁即粉末冶金还原铁粉生产中的海绵铁。
炼钢中的海绵铁的品质要求与粉末冶金用海绵铁的品质要求不同,其含铁量在90%以上,但要控制S,P,Pb,Zn,Bi,As等有害元素的含量。
用于生产还原铁粉的直接还原铁其技术条件为:TFe=97.5%~98.0%、金属化率≥95%、C=0.3%~0.4%、S、P≤0.020%、Si≤0.10%。
用于炼钢的直接还原铁其技术条件为:TFe≥91%、金属化率≥85%、S、P≤0.020%、Si≤0.20%。
直接还原铁除了作为电弧炉冶炼原料以外,直接还原铁还是氧气转炉的优质冷却剂和炉料,对转炉的冷却效果是废钢的112~2倍。
应用直接还原铁后转炉冶炼可获得多种效果,如稀释铁水中的S、P、Bi、Pb、Zn、As等有害杂质元素含量,消除废钢对炉衬的机械损耗作用,改善自动加料和终点控制,提高计算机自控水平,提高生产率等。
所以将钢厂的含铁氧化物为原料建立直接还原铁生产线,投产后其产品在钢铁企业的用途是广泛的、有益的。
基本特点:1、化学成分稳定,有效稀释钢中残余和夹杂金属元素含量,改善钢的质量;2、P、S有害元素含量低,可缩短精炼时间;3、减少装料次数、减少停电作业和热损失,熔化速度快、电耗低、可提高效率、降低成本;4、熔化期中,供电作业稳定,允许大功率供电、口音低、烟尘少、工作环境好;5、使用成本低廉,经济效益高。
编辑本段生产工艺:在工业上应用较多的有铁磷还原法,铁精矿粉还原法等,即将轧钢氧化铁磷或精矿粉经还原铁压块机压制成块后,装入焙烧管进窑焙烧,生产出了优质还原铁。
直接还原铁经粗破(将直接还原铁锭破成块状)中破(将块状直接还原铁破碎成0~15mm的颗粒状)后,再经过磁选,去除SiO2、、CaS和游离碳等杂质。
用户可再次使用还原铁压块机压制直接还原铁颗粒,使直接还原铁颗粒成型并达到一定的堆比重g/cm3要求。
直接还原铁破碎颗粒直接影响压块物理特性(压缩性、成型性、堆比重g/cm3)对特钢生产起到至关重要的作用。
有机化学基础知识点有机铜化合物的制备和应用有机铜化合物的制备和应用有机化学基础知识点有机化学是研究有机物质的组成、结构、性质、合成和反应的科学。
在有机化学中,有机铜化合物是一类重要的有机金属化合物。
有机铜化合物具有独特的结构和性质,并在有机合成、催化和材料科学等领域中广泛应用。
一、有机铜化合物的制备有机铜化合物的制备方法多种多样,下面介绍两种常用的制备方法。
1. 直接还原法直接还原法是制备有机铜化合物的一种常见方法。
通常使用铜盐和邻铜试剂进行反应。
邻铜试剂是通过铜与有机卤化物反应得到的,具有较好的还原性。
制备方法如下:步骤一:将铜盐(如CuCl2)与邻铜试剂(如MeMgBr)溶解在有机溶剂(如乙醚)中,生成邻铜化合物。
CuCl2 + 2MeMgBr → CuMe2 + 2MgBrCl步骤二:将生成的邻铜化合物与有机卤化物发生反应,生成有机铜化合物。
CuMe2 + RX → CuR + MeX通过这种方法,可以制备出不同结构和性质的有机铜化合物。
2. 氧化还原法氧化还原法是制备有机铜化合物的另一种常用方法。
该方法需要使用氧化铜作为催化剂和还原剂。
制备方法如下:步骤一:将有机物通过氧化反应转化为对应的亚胺。
R-NH2 + CuO → R-N=O + Cu + H2O步骤二:加入氧化铜作为催化剂和还原剂。
R-N=O + 2CuO → R-N-Cu + Cu2O通过这种方法,可以制备出含铜的有机化合物。
二、有机铜化合物的应用有机铜化合物在化学和材料科学领域中具有广泛的应用。
以下列举几个常见的应用。
1. 有机合成中的催化剂有机铜化合物在有机合成中常用作催化剂。
它们可以参与不同类型的反应,如还原、羟甲基化、氨基化等。
有机铜化合物作为催化剂具有高催化活性和选择性,可以有效促进有机物的合成反应。
2. 有机发光材料有机铜化合物在有机发光材料的制备中具有重要作用。
其中的铜离子可以通过激发态到基态的跃迁来发射光线,实现发光效果。
世界金属导报/2006年/11月/28日/第A02版科技Energiron——新一代直接还原技术与炼钢车间结合在一起,En-ergiron直接还原技术优化了运营成本、产品质量、工厂操作以及减轻对环境的影响。
达涅利和得兴HYL技术联合体所展现的Energiron工艺代表了全球钢铁市场该领域的顶尖技术,它结合了两个公司在生产高质量、先进的DRI和HBI设备方面的知识和经验。
联合体的目标是为DRI生产商提供可靠的而且技术先进的直接还原设备,以生产高质量和性能稳定的DRI,例如,全面控制DRI的金属化程度和高碳含量,以适应长途运输和电炉的高功率。
这个战略性技术联合体以新的Energiron为商标呈现给世界,使三个公司各自的技术和诀窍融合在一起,进行气体直接还原铁厂的设计和建设。
新型Ener-giron技术的突出特点是金属产品的高性能含量,及将直接还原厂和炼钢厂结合在一起,达到节能和降低成本的目的。
此工艺能广泛适应于各种铁矿石,包括高硫矿,并能使用多种还原气体,例如;天然气、发生炉煤气和焦炉煤气。
这个新联合体的第一个成就是与阿联酋迪拜Genera资产公司(GHC)签订的交钥匙工程,提供一个年产140万t长材的联合钢铁厂。
2006年7月末,美国明尼苏达钢铁公司宣布了与达涅利和HYL 技术公司签订一排他性协议,协议要求将新的Energiron直接还原厂和炼钢设备安装近于(美国)明尼苏达Nashwauk的联合矿山和炼钢厂。
年产175t DRI的Energiron厂和年产150t的板坯连铸机皆属于交钥匙工程。
炼钢厂将包括电炉、钢包炉、真空脱气炉和板坯连铸机,并将采用达涅利的专利技术。
预计2007年初开始建设,2009年底投入工业化生产。
Energiron技术有如下显著特点:该工艺对原料适应性强;DRI质量控制(高碳);电炉直接热装DRI;高效率,降低生产成本。
工艺灵活性含有还原介质CO和H?下2?的任何气体几乎都可用做炉补充煤气,而无需对还原煤气回路进行任何大的改动,例如:来自蒸汽重整炉的重整煤气;来自煤/碳氢气化合物气化煤气;来自其它炼铁工艺的净化煤气;焦炉煤气;自身重整煤气。
电解还原法
电解还原法是一种电化学方法,通过在电解池阴极上直接或间接还原污染物,将污染物转化为无害物质或从溶液中分离出来。
这种方法可以分为直接还原和间接还原两种。
直接还原是指污染物在阴极上直接获得电子而发生还原,例如在电化学还原设备中,重金属离子或有机物在阴极上获得电子直接还原为金属或有机物。
间接还原则是利用溶液中电极电势较低的阴离子,在阳极上失去电子时直接发生氧化,从而使电解质中高价或低价金属阳离子直接在阴极得到电子,从而使其还原为低价阳离子或金属沉淀。
在电解过程中,产生的气泡对杂质颗粒的吸附能力较大,并具有较高的分散性,可以作为载体吸附水中悬浮物,从而易于去除污染物。
此外,电解设备还可以用于电解氧化、电解气浮和电解絮凝等作用。
电解氧化是指阳极上污染物在失去电子时直接发生氧化;电解气浮是将废水电解,水分子电离产生H+和OH-,在电场的推动下定向迁移,并将氢和氧分别沉淀于阴极板和阳极板表面;电解絮凝则利用电解产生的不溶性固体物质(如氢氧化铁)作为絮凝剂,促进废水中悬浮污染物的沉降。
电催化碳还原碳酸盐直接还原是一种将碳酸盐转化为烃或其他碳氢化合物的过程。
这个过程涉及到电化学反应,其中碳作为还原剂将碳酸盐中的氧还原为氢气或水。
在电催化碳还原碳酸盐直接还原过程中,通常使用催化剂来加速反应并降低反应所需的能量。
一些常见的催化剂包括金属氧化物、金属碳化物和氮化物等。
反应的具体步骤如下:
1.碳酸盐离子在电极表面吸附。
2.通过电化学反应,碳酸盐离子被还原为烃或其他碳氢化合物。
3.产物从电极表面解吸并离开反应区域。
这个过程可以看作是电化学还原和热力学转化的组合。
在电化学还原阶段,碳酸盐离子被还原为烃或其他碳氢化合物。
在热力学转化阶段,这些中间产物进一步转化为最终产物。
需要注意的是,电催化碳还原碳酸盐直接还原过程需要在特定的条件下进行,例如高温和高压力。
此外,这个过程还需要消耗电能,因此成本相对较高。
因此,在实际应用中,需要综合考虑各种因素,如反应条件、催化剂选择、能源消耗和经济效益等。
电炉dri生产工艺
电炉DRI(直接还原铁)生产工艺是一种利用天然气或其他气体作为还原剂,将铁矿石直接还原成铁的工艺。
这种工艺通常包括以下几个主要步骤:
1. 铁矿石预处理,首先,铁矿石需要经过破碎和磨矿等预处理工序,以便使其颗粒大小适合于电炉内的还原反应。
2. 还原反应,在电炉中,将经过预处理的铁矿石与天然气或其他气体一起注入,通过高温还原反应,将铁矿石中的氧化铁还原成金属铁。
这一步骤需要严格控制温度、气氛和还原剂的流量,以确保还原反应能够高效进行。
3. 熔炼和收集,在还原反应完成后,得到的金属铁与其他杂质和残余物质一起熔化,并通过特定的工艺进行分离和收集,得到高纯度的直接还原铁产品。
4. 尾气处理,在电炉DRI生产工艺中,还需要对产生的尾气进行处理,以减少对环境的影响。
尾气处理通常包括除尘、脱硫和脱氮等步骤,以确保排放符合环保标准。
总的来说,电炉DRI生产工艺是一项复杂的工程系统,涉及材料科学、化学工程、热力学等多个领域的知识,需要严格控制各个环节,以确保生产出高质量的直接还原铁产品。
同时,随着环保意识的提高,工艺中的尾气处理也变得越来越重要。
希望这些信息能够对你有所帮助。
中国隧道窑生产直接还原铁现状及其发展周连海摘要:回顾世界及中国隧道窑直接还原铁的历史,分析了中国隧道窑生产直接还原铁技术优势以及以后的发展方向。
关键词:隧道窑直接还原铁现状发展方向1前言直接还原铁(英文DRI)俗称海绵铁,是将铁矿用CO或H2直接还原成固态产品。
有气孔,密度不高。
直接还原铁是废钢的替代品,炼钢中配加直接还原铁是控制有害元素的主要手段,同时也是提高钢材质量,增加钢材品种,是粉末冶金的重要原料。
鉴于直接还原铁的重要性,就世界直接还原铁(海绵铁)的生产来说,发展速度很快,。
1980年,世界直接还原铁(海绵铁)产量仅728万吨,1998年增加到3709万吨,还原铁平均年增长10.42%,2001年产量4051万吨,2002年产4300万吨,2003年达4950万吨,2004年达到5460万吨,2005年达到6000万吨,2006年达到6500万吨,2007年达到7000万吨。
2008年上半年万吨。
其中,印度为1500万吨,增长率为16.6%,委内瑞拉为869万吨,增长率为11%,伊朗为687万吨,增长率6.8%,按照生产工艺划分,米德兰法占主要地位,约占总量的62%,希尔工艺约占总量的20%,其他工艺约占18%。
按主体设备可分为竖炉法、回转窑法、转底炉法、反应罐法、罐式炉法和流化床法等。
目前,世界上90%以上的直接还原铁是用气基法生产出来的。
但是天然气资源有限、价高,使生产量增长不快。
用煤作还原剂在技术上也已过关,可以用块矿、球团矿或粉矿作铁原料(如竖炉、流化床、转底炉和回转窑等)。
所以发展迅猛。
我国生产直接还原铁的产量不断增长,从1997年的7万吨,到2002年产量为30万吨,2003年产量为35万吨,2004年产量为40万吨,2005年也仅为43万吨左右,2006年产量为50万吨,2007年产量为60万吨。
我国直接还原铁生产能力为80万吨/年,世界冶金行业把我国的直接还原铁(海绵铁)产量定为零。