11非高炉炼铁技术及在我国发展的展望-东北大学
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浅谈非高炉冶炼技术的发展前景摘要 2011年是国家“十二五”规划的开局之年,国家对于高能耗行业的宏观调控政策呈现收紧态势。
国家主管部门制定了《钢铁产业调整与振兴规划》,对所有新建项目必须以淘汰落后产能为前提。
国家不断逐步提高淘汰标准,我国中小型高炉在日后的生存空间越来越少。
另外原材料价格不断上涨,严重压缩传统高炉冶炼成本空间。
目前,冶金上下游行业都对我国的非高炉炼铁技术表现出很大的热情。
国内宝钢、沙钢、马钢、日钢、武钢、莱钢等大型钢铁厂对非高炉炼铁技术产生浓厚兴趣,直接还原和熔融还原成为日益关注的冶炼技术。
关键词非高炉炼铁;淘汰落后产能;直接还原;熔融还原中图分类号tf55 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2011)44-0065-021 非高炉炼铁在我国钢铁工业发展中的作用非高炉炼铁分为直接还原炼铁工艺和熔融还原炼铁工艺两种。
直接还原炼铁工艺包括竖炉法、流化床法、隧道窑法、回转窑法和转底炉法。
熔融还原炼铁工艺主要包括corrx法、corex法、finex 法和hismelt法等。
1)非高炉炼铁是我国钢铁工业改善能源结构,减少对焦煤能源的依赖的重要途径;2)非高炉炼铁是发展短流程钢铁生产的重要途径。
发展直接还原铁生产是解决废钢短缺,另外直接还原铁(dri)在电炉炼钢中仍然是不可短缺的稀释剂原料;3)非高炉冶炼是复合矿综合利用、难选矿开发利用的有效方法。
我国高品位铁矿资源短缺,复合矿占有相当大的比例,另外,还有部分钢铁厂内部含铁物料及其它冶金业的含铁废料(如赤泥等),这些含铁资源通过传统的选矿难以将其它元素剥离,回收其有价值的金属。
2 直接还原铁工艺直接还原法应用的反应器有竖炉、流化床、转底炉、回转窑和隧道窑。
目前,国内dri生产达到工业化规模的直接还原技术有转底炉、回转窑和隧道窑三种,这三种工艺都属于煤基还原技术。
其中隧道窑的产量所占的比重较大,但是规模不大,单车产量低、生产周期长、能耗高、生产环境差。
高炉炼铁产业发展趋势高炉炼铁产业发展趋势近年来,随着中国经济的快速发展,高炉炼铁产业也得到了蓬勃的发展。
高炉炼铁是指通过高温将铁矿石还原为金属铁的一种工艺。
作为炼铁产业的核心环节,高炉炼铁在我国的工业生产中具有重要地位。
本文旨在对高炉炼铁产业的发展趋势进行探讨和分析,以期为该行业的发展提供参考。
一、发展历程与现状高炉炼铁技术起源于20世纪初,经过百年的发展,已成为当今炼铁产业的主流工艺。
在我国,高炉炼铁产业经历了起步阶段、扩张阶段和优化阶段三个发展阶段。
起步阶段(20世纪初至20世纪60年代):我国高炉炼铁产业在本阶段逐步建立起炼铁技术体系和生产基地。
20世纪初,我国开始引进和消化吸收国外的高炉炼铁技术。
到20世纪50年代,我国已具备自主研发高炉炼铁技术的能力,并开始大规模建设高炉。
到20世纪60年代,我国高炉炼铁产能稳步增长,但存在一些技术问题和设备落后的情况。
扩张阶段(20世纪70年代至21世纪初):我国高炉炼铁产业在本阶段实现了快速发展。
70年代初,我国高炉炼铁产能再次扩大,技术水平也有了一定的提高。
80年代初,我国高炉炼铁产能突破5000万吨,成为世界第一大炼铁国。
90年代至21世纪初,我国高炉炼铁产能进一步提升,技术水平逐步接近国际先进水平。
优化阶段(21世纪至今):我国高炉炼铁产业在本阶段实施了一系列的技术创新和产业升级。
21世纪初,我国高炉炼铁产量再次出现大幅增长,技术水平和设备质量也有了明显提高。
在优化阶段,我国高炉炼铁产业始终围绕提高效能、降低能耗、减少环境污染等方面进行升级改造。
现在,我国高炉炼铁技术已基本达到国际先进水平,生产效益和环保水平也有了明显提高。
二、发展趋势与问题1. 产量稳步增长:随着国内经济的持续发展和钢铁需求的增加,我国高炉炼铁产业的总体产能仍然保持稳步增长的态势。
根据统计数据,我国高炉炼铁产量在过去十年中基本保持在4亿吨以上。
未来,我国高炉炼铁产量仍有望继续增长,但增速可能会逐渐放缓。
1C over Report封面报道中国高炉炼铁技术装备发展成就与展望孙悦升,张古兴(河钢集团有限公司承德分公司炼铁事业部,河北 承德 067002)摘 要:“绿色钢铁”是世界钢铁工业发展的共同选择与发展方向,是钢铁工业生存和发展的共同需要。
“绿色钢铁”的目标是钢铁产品的设计、制造、运输、使用、废弃物循环利用等整个生命周期,对环境影响最小、资源利用率最高、能源消耗最小,同时钢铁企业的经济效益、环境效益和社会效益同样达到环境友好的要求。
高炉炼铁成本约占钢铁制造总成本的60%~70%,炼铁工序能源消耗约占钢铁综合能耗的60%~70%,因此,应牢固树立“高炉是长流程钢铁企业核心”的发展理念。
关键词:高炉炼铁技术;发展方向;功能解析;发展战略中图分类号:TF321 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2020)18-0001-2 收稿日期:2020-09作者简介:孙悦升,男,生于1995年,汉族,辽宁昌图人,本科,研究方向:高炉炼铁。
众所周知,高炉炼铁作为高能耗的产业,在此种背景下,必须要解决资源短缺对其正常生产的影响,否则其应用范围将会越来越小,甚至会消失。
故高炉炼铁行业必须要创新自己的生产方式,改变原来的对化石能源的过度依赖现象,跟随时代发展的大潮,积极寻找绿色的替代性能源,应用低碳绿色的炼铁技术。
以实现工业、经济与环境的协调可持续发展。
1 早期的非高炉炼铁技术早期开发的各种非高炉炼铁技术,其主要针对点是减少SOx、NOx 排放和应对优质焦煤资源短缺。
20世纪50—60年代,欧美开始了气基直接还原炼铁技术的探索,开发了HYL、Midrex 等气基竖炉直接还原方法,确立了工业规模发展直接还原铁的道路。
20世纪80年代,“薄板坯连铸连轧”的成功有力地推动了“气基竖炉直接还原+电炉”短流程的发展。
同时,以取消烧结和炼焦工序、大幅减少硫化物和氮化物排放为目标,发展了COREX、FINEX、HIsmelt 等熔融还原炼铁技术。
非高炉炼铁技术概述摘要:随着焦煤资源日益减少,高炉炼铁技术发展受到限制,非高炉炼铁成为了日益关注的冶炼技术。
文章阐述了非高炉炼铁技术的发展现状、分类,工艺流程及特点,同时展望了其未来的发展前景。
关键词:非高炉炼铁直接还原熔融还原非焦煤一、引言目前,生铁主要来源于高炉冶炼产品,高炉炼铁技术成熟,具有工艺简单,产量高,生产效率大等优点。
但其必须依赖焦煤,而且其流程长,污染大,设备复杂。
因此,世界各国学者逐渐着手研究和改进非高炉炼铁技术。
二、非高炉炼铁工艺非高炉炼铁是指以铁矿石为原料并使用高炉以外的冶炼技术生产铁产品的方法。
在当今焦煤资源缺乏,非焦煤资源丰富的情况下,非高炉炼铁以非焦煤为能源,不但环保,而且省去了烧结、球团等工序,缩短了流程。
因此非高炉炼铁一直被认为是一种环保节能、投资小、生产成本低的生产工艺。
非高炉炼铁可分为直接还原炼铁工艺和熔融还原炼铁工艺两种。
1.直接还原炼铁工艺直接还原炼铁工艺是一种以天然气、煤气、非焦煤粉为能源和还原剂,在铁矿石软化温度下,将铁矿石中铁氧化物还原成铁的生产工艺。
据统计直接还原冶炼工艺多达40余种,大部分已经实现了大规模工业化生产[1]。
目前,直接还原炼铁工艺主要有气基直接还原、煤基直接还原两大类。
1.1气基直接还原气基直接还原是指用co或h2等还原气体作还原剂还原铁矿石的炼铁方法。
具有生产效率高、容积利用率高、热效率高、能耗低、操作容易等优点,是dri(directly reduced iron)生产最主要的方法,约占dri总产量的90%以上[2]。
气基直接还原代表工艺有hyl反应罐法、midrex-竖炉法、流化床法等[3]。
hyl反应罐法是由墨西哥希尔萨(hojalataylamina,hylsa)公司于20世纪50年代初开发的,其工业化标志着现代化直接还原的开始。
hyl反应罐法具有作业稳定,设备可靠等优点,但其作业不连续,还原气利用差,能耗高及产品质量不均匀。
高炉炼铁技术创新实践及未来展望摘要:随着经济和工业的快速发展,生产钢铁主要的方式就是高炉冶炼,采用高炉冶炼冶铁技术生产的钢铁产量在钢铁总产量中占比超过95%,而非高炉冶炼冶铁工艺生产的钢铁占比仅5%左右。
虽然,目前整个钢铁行业的生产对于高炉冶炼冶铁技术的依赖程度较高,但是不可否认的是,采用该技术所导致的高污染、高耗能问题已经到了不容忽视的地步,因此,有必要对这项技术进行深入研究,以期进一步完善技术体系,实现清洁化生产,达到节能降耗的目标。
钢铁企业在追求生产效率以及经济效益的同时也应关注技术的改良进步,研究高炉冶炼冶铁技术的实际应用,兼顾经济效益、生态效益以及社会效益。
关键词:高炉冶炼;炼铁;技术工艺;应用引言炼铁工业已迈入绿色化、智能化发展之路。
中冶赛迪根据多年冶金技术研发与工程实践,在高效、长寿高炉领域取得了一系列成果,开发了多项低耗低碳冶炼技术,助力炼铁工业的绿色化发展。
同时,将智能化作为引领炼铁技术从传统工业向高质量发展的重要引擎,基于冶金工程流程学理论,创建了全球首个铁区一体化智能管控平台。
1高炉结构介绍利用高炉炼铁可以使钢铁产出量得到进一步的提高,并且可以确保冶炼过程的安全和质量。
高炉炼铁中常见的设备就是高炉,高炉外形结构多是圆柱形,通常会设有不同的冶炼出口、排气口和进风口。
在进行冶炼时,首先要向高炉内输送铁原料,在高炉内部实施大量工艺加工,将炼制好的铁从冶炼出口排出。
一般情况下,炼铁都是在高温环境下进行,因此,高炉内部始终保持较高的温度。
在进行高炉冶炼的过程中,除了高炉,还需要使用到其他一些辅助设备,来完成炼铁操作。
高炉当中的铁矿石在高火高温作用下,其分子结构受到破坏,再利用还原剂将铁提炼出来,最后进行铁分离。
炼铁过程中会出现一定量的铁碎渣,这时需要将其从排出口将碎渣排出。
2高炉炼铁探究目标当前高炉炼铁仍然是主要的钢铁生产方式,当务之急是通过技术与工艺的优化,适当改进操作,从源头上重视煤气排放的问题,使高炉炼铁过程中的煤气实现有效的转化,避免排放到空气中,影响附近居民的生活质量。
C over Report封面报道中国新形势下非高炉炼铁的技术发展张文来(唐钢国际工程技术股份有限公司,河北 唐山 063000)摘 要:在中国当前的冶金新形势下,近些年非高炉炼铁技术在中国得到了较快发展。
非高炉炼铁技术是中国当前较为重要的一项科学技术。
非高炉炼铁技术是除开高炉技术外,不使用焦炭等各种工艺炼铁技术的统称,根据相应产品的形态,非高炉炼铁技术可以分为直接还原炼铁技术和熔融还原炼铁技术。
非高炉炼铁技术具有一定的优势所在,具体来讲其能够有效节约能源,同时投资低、生产成本低,因此能够满足当前炼铁技术发展的基本需求。
关键词:新形势;非高炉炼铁;技术发展中图分类号:P632 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2019)03-0001-3收稿日期:2019-03作者简介:张文来,男,生于1968年,汉族,河北唐山人,本科,高级工程师,研究方向:钢铁冶金。
众所周知,我国钢铁工业在历史发展过程中,一直都使用的是高炉炼铁工艺技术,但是高炉炼铁工艺技术具有一个非常明显的特征,这个特征表现为它必须要使用储量有限的炼焦煤为主要燃料,且需要以一定粒径的块状铁矿石进行炼铁工作,所以也就造成了能源、环境、投资等多方面的困扰。
然而在新形势下,炼铁工艺应当更加符合时代发展下对节约能源提出的要求,如此才能进一步提升我国的炼铁技术水平,同时提升资源的利用率。
1 关于非高炉炼铁工艺技术的总体分析在非高炉炼铁工艺技术当中,其中具有两种最为重要的炼铁思路,其分别是直接还原和熔融还原,这两种非高炉炼铁工艺技术具有较多的优势所在,所以整体上的发展空间较大。
直接还原炼铁技术还分为气基和煤基直接还原技术,气基直接还原技术在炼铁过程中,采用的主要方法是气基竖炉法、气基流化床法,它还可以利用天然气经裂化产出的H 2和co 作为还原剂,并且在竖炉当中将已有的铁矿石在固态温度下直接还原成海绵铁,当前所应用的方法主要有Midrex 和HYL 法两种。
高炉炼铁技术创新实践及未来展望摘要:近年来,冶铁工业经过较长时间的发展后已经逐渐进入平稳阶段,现在世界范围内生铁生产技术主要为高炉炼铁技术,而我国通过高炉炼铁技术生产的生铁占世界高炉生铁产量的65%左右。
高炉炼铁技术由于生产工艺相对简单且稳定,以及生产原材料相对简单易得、铁制品产出率较高,成为炼铁行业主要生产方式,但也存在一些缺点与不足,在新技术推陈出新的大环境下,仍存改进空间。
关键词:高炉炼铁技术;创新;展望1目前高炉生产的现状与形成原因从世界范围来讲,我国目前拥有当之无愧的高炉炼铁生产技术大国称号,而这与我国在冶铁行业大量采用高炉炼铁技术是密不可分的。
高炉炼铁技术由于其生产的钢铁质量较为稳定,并且可以在冶炼时极大的提高钢铁生产的效率并且操作简单,钢铁的生产数量因而大幅度的提升,因此也成为了目前使用最多的钢铁生产技术之一,正是由于我国的钢铁产量不断攀升,因此需要更高效、高质量的生产方法,因而也促进了高炉炼铁技术的不断发展与进步,二者相辅相成。
2目前我国所取得的主要高炉技术成就2.1高炉喷煤技术我国从上个世纪六十年代开始就最先在首钢和鞍钢等主要的大型钢厂设备中增加了高炉的喷煤技术,这项技术的研发与应用在世界范围内都处于一个比较早的时间;高炉的喷煤技术可以降低高炉的焦炭使用。
截至目前,我国大部分的高炉都采用了高炉喷煤技术,这样可以使高炉的炉内燃烧更为充分,我国的大型高炉焦比与煤比也始终处于世界的领先水平,这一技术为提高高炉的燃烧效率、炼铁的生产效率创造了条件,同时也有利于高炉在进行炼铁工作时的炉内反应平稳运行,以及提高燃料的利用率。
2.2高炉延长使用寿命高炉作为一种密闭的逆流反应装置,在高炉的生产设备中包括大量的物料之间的传递与传质和许多物料之间的还原反应过程,这些反应过程需要高炉来提供一个适宜、稳定的反应环境。
此外,高炉的平稳运行也对延长高炉的使用时间有着一定的帮助。
近些年来,我国在高炉的生产制造工艺上不断的进行改进与升级,已经从高炉材料的选择、高炉形状的推敲、高炉结构的搭建以及高炉的日常维护措施、保养维修方式等多个方面同时入手,已经在一定程度上增加了高炉的使用寿命。
我国非高炉炼铁的发展与展望姓名:薛冬班级:08冶金——4学号:02我国非高炉炼铁技术和生产现状非高炉炼铁技术是钢铁工业发展的前沿技术之一,直接还原已成为世界钢铁工业不可缺少的组成部分,熔融还原实现了工业化生产,其环境的优越性得以证实,其低能耗、低成本等优点还有待实践证实。
发展直接还原铁生产弥补废钢的短缺,是我国钢铁工业、装备制造业的发展的急豁.以国内技术为基础,利用国内铁矿资源,以煤制气一竖炉为主导工艺是我国发展直接还原铁生产的主要方向。
加强对国外熔融还原技术发展跟踪,强化国内的开发,尤其是对COREX技术的消化、以及装备的国产化是我国熔融还原发展的重要方向。
直接还原铁的主要用途是:废钢的代用品,是解决废钢不足重要途径;废钢残留元素的稀释剂,是电炉冶炼高品质纯净钢、优质钢不可缺少的控制残留元素原材料;装备制造业生产石油、合成化工、核设施等装备不可缺少的原材料;转炉炼钢的最好的冷却剂,以直接还原铁作为冷料用于转炉生产可提高转炉的冷料的使用量,有利于提高转炉作业率和产量,有效的提高转炉生产的热利用率。
2007年我国粗钢产量将接近5.0亿吨,占世界总产量36瞬以上。
而直接还原铁产量仅50万吨,不足世界总产量的1.0%,对我国国民经济的发展产生不利影响。
发展直接还原的重大作用和意义主要体现在:1)废钢短缺是影响我国钢铁工业发展、降低吨钢能耗、调整钢铁产品结构的重要因素。
我国自产废钢在短时期内无法满足钢铁生产的需要,进口废钢不仅价格昂贵,数量、质量均难以满足生产的需要。
发展直接还原铁生产,以直接还原铁替代废钢是解决我国废钢不足的最佳途径。
2)我国钢铁生产主要采用传统的高炉一转炉流程,电炉钢的产量占总钢产量比例仅仅15%,改善钢铁产品结构和能源结构,摆脱焦煤资源对钢铁生产发展的羁绊,发展直接还原铁是重要的途径。
3)钢铁产品的升级换代和产品结构的调整需要纯净的铁源材料,直接还原铁是生产优质钢、纯净钢的重要原材料。
非高炉炼铁技术及其在我国的发展前景非高炉炼铁技术(或称非焦炼铁技术)是当今钢铁冶金发展的前沿技术之一。
因此,随着焦煤资源日益减少,非高炉炼铁成为了日益关注的冶炼技术。
非高炉炼铁非高炉炼铁技术(或称非焦炼铁技术)是当今钢铁冶金发展的前沿技术之一。
因此,随着焦煤资源日益减少,非高炉炼铁成为了日益关注的冶炼技术。
一、非高炉炼铁技术日益备受关注的原因1、焦煤资源的世晃性的短缺,供应紧张,价格不断上升已成为影响钢铁工业发展的重要因素,钢铁工业发展急切需要摆脱对焦煤的依赖,改变钢铁生产能源结构。
长期以来,错误的资源观和发展观使人们在发展钢铁工业的时候忽略了能源结构的问题。
我国是世界煤炭储量最大的国家之一,是世界煤炭生产第一大国,但主焦煤的供应不能满足钢铁生产发展的需要,我国一些企业不得不进口主焦煤满足生产的需要。
2、以传统BF.—一BOF钢铁生产流程为主的钢铁工业生产对环境的污染及不良影响在国民经济各行业中仅次于动力工业,是我国控制环境污染,减少温室气体C02排放量的最主要行业部门。
我国冶金工业所产生的温室气体C02量占国民经济产生温室气体C02总量超过10%。
是气体硫化物(S02、S03、COS等)氮氧化物(NOx)等有害气体的重要污染源之一,是向大气排放粉尘及悬浮微尘的主要工业部门之一。
因此,冶金工业被列为重污染行业之一,随着环境保护的要求日益提高,钢铁工业发展的环境压力越来越大,钢铁工业的发展需要新的工艺方法。
首钢被迫花费巨资迁出北京教训为钢铁工业的发展提出了警示。
宝钢在上钢三厂搬迁中采用COREX熔融还原工艺的主要出发点也是环境问题。
3、降低能源消耗,进而减少C02及气相污染物的排放量是钢铁工业可持续发展的重要方向,为此,需要寻求新的工艺技术。
4、为改善钢铁产品结构,提高钢铁产品的质量和品质迫切需要寻求新的钢铁生产工艺。
5、电炉炼钢是目前能耗最低,对环境负面影响最小的工艺方法,电炉炼钢迫切需要稀释废钢中的不可控元素或有害元素的高品质、高纯净的铁源材料。