直接还原铁生产工艺——回转窑（一）
2011-05-30 15:00来源：我的钢铁网试用手机平台
回转窑直接还原法是以连续转动的回转窑作反应器，以固体碳作还原剂，通过固相还原反应把铁矿石炼成铁的直接还原炼铁方法。回转窑直接还原是在950～1100℃进行的固相碳还原反应，窑内料层薄，有相当大的自由空间，气流能不受阻碍的自由逸出，窑尾温度较高，有利于含铁多元共生矿实现选择性还原和气化温度低的元素和氧化物以气态排出，然后加以回收，实现资源综合利用。由于还原温度较低，矿石中的脉石都保留在产品里，未能充分渗碳。由于还原失氧形成大量微气孔，产品的微观类似海绵，故也称海绵铁。
原料要求
铁矿石(包括氧化球团矿)、还原与燃烧用煤和脱硫剂是煤基回转窑直接还原生产的主要原料，是直接还原生产的物质基础。原料的质量不仅对直接还原的生产效率、产品质量和能源消耗等技术经济指标有直接影响，还决定着直接还原工艺的成败。因此，做好原料选择和加工准备是直接还原生产十分重要的基础工作，是能否生产出直接还原铁的关键。
一含铁原料的选用
用于回转窑直接还原生产的含铁原料可以是天然铁矿石(即块矿)，也可以是氧化球团。决定含铁原料质量的主要因素是：化学成分、物理性质和冶金性能。适宜于回转窑直接还原生产的铁矿石必须：含铁量高、脉石含量少、有害杂质少、化学成分稳定、粒度适宜，并且具有良好的还原性及一定的强度。
化学成分
1．含铁量与脉石
含铁原料以铁氧化物为主，还含有SiO2Al2O3、CaO、MgO等成分。在回转窑还原过程中，所发生的主要化学变化是在固态下脱除含铁原料中的氧，而不能脱除脉石成分和其他杂质。因此选用的含铁原料必须是含铁量高、脉石含量低。通常要求含铁量在66％以上，脉石总量小于8%。
CaO与MgO通常在矿石中含量不多，在炼钢过程中不是有害成分，对回转窑工艺也没有大的影响。一般要求原料中CaO<2.5%,Mgo<1.5％。保留在直接还原铁中的酸性脉石SiO2和Al2O3导至炼钢电耗增高，生产率下降，渣量和各种材料消耗增加、炉衬寿命缩短。铁矿石中(SiO2+Al203)应小于5.5％。
2．含硫量
硫对钢材是最有害的成分，因为它使钢材具有热脆性。在回转窑直接还原生产中，原料带入的硫，部分挥发进入废气，部分被脱硫剂吸收，工艺本身有一定的脱硫能力。但综合考虑冶炼效果，含铁原料的含硫量应尽可能低，一般要求小于0.03%。
3．含磷量’
磷也是钢材的有害成分，它使钢材具有冷脆性。铁矿石中的磷，在回转窑还原过程中不能脱除。直接还原铁的含磷量取决于矿石的带入量。高磷直接还原铁用于炼钢，迫使炼钢增加渣量，提高炉渣碱度，使炼钢能耗增加和产率下降。因此铁矿石原料中磷含量应尽可能低，最好在O．03％以下。
4．其他成分
铅、锌、铜、砷、锡是优质钢中的受控成分。一般要求含铁原料中这些元素与其他有色金属元素的总含量不大于O．02％钾、钠等碱金属氧化物的腐蚀性很强，易与窑衬生成低熔点硅酸盐，造成窑衬粘结，以致结圈，影响回转窑正常作业。另外，含铁原料内含有碱金属氧化物，将会促使其在还原过程中产生膨胀、粉化，造成粉尘损失。含铁原料中碱金属氧化物含量一般以低于0.02％为宜。
物理性质
原料的物理性质也是影响回转窑直接还原的重要因素。主要包括粒度和强度。
1．粒度
入窑矿石粒度主要是取决于矿石的还原性，粒度上限与还原性成正比，它以回窑卸料端排出物的核心得到还原为原则；粒度下限的选择要能保证料层具有足够的透气性，而且能与其他原料较均匀
混合，有利于防止低熔物生成和局部区段过热。一般认为采用块矿时粒度为5～20mm，其中小于5m m和大于20mm量分别不大于5％；采用球团矿时，粒度为9～16mm，其中10～16mm量不少于95%。
2．强度
矿石强度表示矿石在窑内抗冲击和磨擦的能力。原料强度不高，在回转窑内将被破碎，产生粉末，容易引起结圈。另外，还原过程产生粉末会增加后续处理工作，影响经济效益。通常用转鼓指数和抗压强度表示矿石的这一性能。
冶金性能
铁矿原料的冶金性能与回转窑直接还原工艺有密切关系，一定程度上决定着回转窑直接还原在技术经济上的可行与否。冶金性能主要表现为矿石的还原性和爆裂性。
1．还原性
还原性是指铁矿石中与铁结合的氧被气体还原剂(CO、H2)夺取的难易程度。与铁结合的氧容易被气体还原剂夺取的矿石，还原性好，反之则还原性差。
在回转窑里把铁矿石还原成金属化直接还原铁的时间，主要取决于矿石的还原性。还原性越好，物料在回转窑内停留的时间越短，窑的生产率越高，且允许适当降低还原作业温度，提高回转窑作业的安全性。另一方面，还原性好的矿石可放宽入窑粒度上限，能改善矿石的利用率和还原产品的利用，取得直接经济效益。
回转窑直接还原工艺应该选用还原性好的块矿和球团矿作原料。一般情况，经过充分氧化固结的球团矿，其还原性优于天然块矿。通常铁矿石还原性指标用还原度在40％时的还原速率表示，这项指标应大于O．55％／分。
2．爆裂性
在回转窑直接还原生产中，铁矿石的爆裂现象是由于受热爆裂和还原引起爆裂的综合效应所产生的。矿石爆裂严重时，回转窑作业铁损高，产量下降，还易引起窑内结圈。
含铁原料的综合评价’
选用铁矿石，尤其是天然块矿，全面符合上述回转窑直接还原工艺要求是困难的，也是不多的。往往某种矿石含铁品位高，脉石含量少，但硫、磷含量偏高；或是含铁量高，硫、磷杂质含量合适，而有害金属元素偏高；或是矿石的化学成份都比较理想，而其冶金性能或物理性质不好。固此，对矿石作出正确的综合评价，是选用含铁原料的重要前提。
生产实践证明，选用回转窑直接还原含铁原料，不能单纯重视化学成分，必须兼顾矿石的冶金性能和物理性质。
二煤的选用
煤是回转窑直接还原生产不可缺少的原料，它是煤基直接还原的还原剂和供热燃料。煤的品质对回转窑直接还原的工艺流程、生产结果、经济效益均有重大影响。做好煤的选择是回转窑直接还原生产中致关重要的前提。作为煤基回转窑直接还原用煤的质量要求，主要从化学成分和冶金性能进行评价。
化学成分
1．固定碳和灰分
生产直接还原铁的煤耗主要取决于煤的固定碳含量。固定碳含量越高，煤耗就越低。煤的固定碳含量低，则灰分增多，占去回转窑的有效容积增加，从而降低设备效率。同时消耗于加热灰分的能量增加。大量实践证明，直接还原用煤最好选用固定碳含量大于50％、灰分小于20％的煤种。
2．挥发分
挥发分是指煤在加热过程中释放出的挥发性物质。挥发分的放出有利于促进还原反应，为还原反应提供燃烧热量和调节反应区域的温度分布。但挥发分过高，使废气量增加，废气热损失大，导致热量消耗的增加，而控制不好则易产生局部过热。煤的挥发分一般在30％为宜。
3．含硫量
入窑原料中硫负荷的80～90％是由煤带入的。减少还原煤的含硫量是降低直接还原铁产品含硫量的主要措施。煤的含硫量应小于 1.0%。使用含硫量高的煤作为还原剂，需增加脱硫剂的使用量，以保证产品含硫量合格，从而也导致热量消耗的增加。
4．水份
煤的水分过高，同样会增加回转窑直接还原的热消耗，导致降低回转窑的产率，并影响喷煤的正常作业。加入煤的含水量一般应小于10～l5%，窑头喷吹煤最好小于5％。并且，煤的含水量应稳定，以保证还原过程的稳定。
冶金性能
1．反应性
煤的反应性是指煤在某温度下，煤中固定碳与CO2反应生成CO的能力。煤的反应性是评价固体还原剂的重要指标。反应性好的煤可以使回转窑反应窑间维持较高的cO浓度，促进铁氧化物的还原，允许采用较低的还原作业温度，有利于防止窑内结圈，可以相应降低对还原煤灰分软化温度的要求。通常希望煤的反应性值在950℃时达到90％以上。
2．灰分熔融性
灰分熔融性是指煤的灰分在高温条件下开始软化(T1)、变形(T2)、到完全熔化为液态(T3)的温度。这也是评价煤的一个重要指标。煤灰软化温度(T1)越高，在正常操作温度下，窑内物料越不容易粘结，防止窑内结圈。回转窑所允许的操作温度应低于煤灰软化温度150℃。一般认为灰分软化温度最好大于1200℃。
3。热稳定性
热稳定性是指煤在加热过程中维持其原始粒度的性质。热稳定性差的煤在使用中将过度粉碎，生成大量粉末，引起偏析，影响正常作业。热稳定性适当的煤，在升温过程中粉粹适当，可以减少用前破碎处理。在回转窑直接还原工艺中，煤的热稳定性指标TS+6mm大于70％即可适用。
4．自由臌胀指数和结焦指数
自由膨胀指数是测定挥发物在挥发过程中煤产生自由膨胀的指标。煤在窑内超常膨胀会引起炉料体积增大，堆比重下降，炉料偏析，恶化热传导条件。回转窑用煤，通常要求煤的自由膨胀指数小于l。
结焦指数大，易使煤粒粘结块长大，导致物料偏析和炉料粘结，造成煤的利用率下降。为了保证窑内不产生结焦，通常要求煤的结焦指数小于3。
5．粒度
煤的平均粒度应与矿石(或球团)的平均粒度相近，以保证炉料混合均匀，不产生偏析。热稳定性差的煤，其粒度上限可适当放宽。窑尾加入的煤应尽量减少粉末的数量，避免吹损和结圈。窑头喷入煤的粒度必须严格控制，并力求稳定。
三脱硫剂的选用
回转窑加入脱硫剂的目的是去除物料的硫，改善直接还原铁的质量。回转窑直接还原生产常用的脱硫剂是石灰石(CaCO3)或白云石[caMg(c03)2]。
回转窑直接还原生产对脱硫剂的质量要求
1．碱性氧化物(CaO+MgO)含量高，否则，脱硫剂的用量多，增加热量消耗。一般要求脱硫剂中酸性氧化物(SiO2+A1203)不大于3.5%。酸性氧化物含量高，即降低了碱性氧化物含量。
2．硫、磷含量要低。
3.石灰石应有一定的粒度。粒度过大，石灰石分解速度慢，增加高温区的热量消耗。
直接还原铁生产工艺——回转窑（二）
回转窑直接还原法工艺特征
回转窑法工艺流程如图示。回转窑是与水平稍呈倾斜放置在几组支撑托轮上、内衬耐火材料可连续旋转的筒形高温反应器。作业时，将一定粒度的铁矿石(块矿、球闭矿)、部分还原煤(包括返回炭)和脱硫剂按比例连续从窑加料端(尾端)加入，随着窑体转动(0.5～1.2r/min)，物料受摩擦力被带起一定高度并因重力作用翻滚落下，同时向窑排料端(低端)前移一小距离。在窑排料端还设有还原煤喷送装疆，靠高压空气将适宜粒度的还原煤送入窑内，调节喷送空气量能有效地控制喷入距离和分布。窑内物料加热和反应热由排料端和沿窑长装设的伸入窑内的供风管送入空气(一次风和二次风)，燃烧窑内还原煤释放的挥发分、还原反应生成的CO和碳提供。如热量不足，可在窑头增设煤粉烧嘴补充。物料在前移过程中逐渐被逆向的热气流加热，完成干燥、预热、碳酸盐分解、脱硫、铁氧化物(或其他元素)还原和渗碳反应等。调节各风管供风量、煤粉和还原煤数量、粒度和分布，可灵活的控制窑内温度和分布。使入窑铁矿石在窑内停留8～10小时和950～1100℃下转变成海绵铁。
有些回转窑为扩大高温还原带长度，在预热段安有埋入烧嘴，空气送入料层燃烧窑尾还原煤释放的挥发分，提高预热段温度。从排料端排出的高温料通过溜槽落入冷却筒。靠筒外喷水(或内、外同时喷水)将料冷却到120℃以下。为改善物料运动强化冷却，筒内装有扬料板。在回转窑卸料端及冷却筒两端安装有密封装置，生产时维持微正压，防止空气吸入发生再氧化。冷却后的物料经筛分分级、磁选分离得出磁性颗粒料(直接还原铁)、磁性粉料、非磁性颗粒料和非磁性粉。磁性粉料拌加黏结剂后压成块，与直接还原铁一起供电炉炼钢。非磁性颗粒料含较高固定碳，可作还原剂重新利用。因回转窑还原温度较高(950～1100℃)，产品比较安定，通常不需钝化处理。回转窑直接还原铁含碳低(0.05％～0.3％)，S、P均<0.03％、金属化率按要求控制在88％～93％。
回转窑直接还原工艺过程举例
当使用细精矿为原料时，可采用细精矿造球，铺放在与回转窑加料端相连的链箅机箅床上，利用回转窑排出的高温废气将球团干燥、预热和固结，到一定强度后从链算机卸料端卸下进入回转窑继续还原作业。用一套装置完成从精矿粉生产金属化球团过程。称回转窑一步法省去细精矿生产氧化球团环节，简化生产工艺、减少建设投资、节省能源、生产费用降低。
回转窑直接还原工艺已进入技术成熟，稳步发展阶段。其发展方向是改进操作技术，降低能耗，提高产率、扩大生产能力。当前回转窑直接还原方法繁多，各有特色，原料和产品也各有差异。生产炼钢海绵铁的方法如SL/RN法、CODIR法、DRC、TDR、ACCAR等；还有用于处理含铁粉尘和复合矿综合利用的多种方法。各种方法虽有其特征，但其工艺过程和原理基本相同。
回转窑直接还原法工作原理
经预热装置或直接进入回转窑简体的物料与窑头的燃烧气体按逆流方式进行热交换。物料从窑尾至出料端经过干燥、预热、分解、煅烧及冷却等段带。燃烧装置设在窑头，喷入燃料，燃烧的烟气受排烟装置(烟囱或排烟机)造成的负压的影响沿筒体上升流动，与物料逆向相遇进行热交换，并从窑尾排出。
回转窑简体呈3％～3．5％的斜度安装，并以1～2r／min慢速旋转，自窑尾端加入的物料沿窑体以翻滚及滑动的方式朝窑头出料端移动，最后从出料端卸出。窑内各段带的分配及其长度随加入物料的性质及其在加热过程中的物理化学变化不同而有所差异。煅烧带以辐射传热为主，预热带则以对流和传导传热为主。从窑尾排出的烟气温度较高，一般可达900～1100℃。
为了有效地利用余热，可在窑的加料端设置各种原料预热装置或余热锅炉。出窑的熟料温度有的高达1000～1300℃。在窑的出料端设置熟料冷却装置，以便回收余热。熟料冷却至250℃以下时进入下一工序。
设备组成
主要由筒体、滚圈、支承装置、传动装置、窑头罩、密封装置、集尘室、燃烧装置及热烟室等部分构成。(见图)
(1)筒体。回转窑的筒体由钢板卷成，从铆接已发展为全部焊接。筒体应具有足够的刚度和强度，以保证在安装和运转中轴线的直线性和截面的圆度。筒体内衬耐火材料，起保护简体和减少散热的作
用，简体衬砖应能满足操作条件的要求。预热带一般采用粘土砖，烧成带根据煅烧温度、化学侵蚀等因素选择。煅烧粘土的回转窑一般采用粘土砖或3等高铝砖砌筑；高铝矾土回转窑一般采用高铝砖砌筑；镁质、镁质合成砂、白云石砂、活性石灰回转窑则采用碱性砖砌筑。筒体两端设有窑口护板，防止筒体因受灼热物料或高温烟气作用而变形开裂以及导致筒体的窑衬脱落。由于窑口工作温度有时高达1000～1300℃，故窑口护板应由可以更换的耐热、耐磨材料制成，必要时还采用风冷或水冷措施。
(2)滚圈。简体上装有若干个滚圈(轮带)，将筒体分成数跨。简体、窑衬、物料及窑皮等所有回转部分的重量均通过滚圈传递到支承装置上。滚圈由耐磨性好，接触疲劳强度高的碳钢、合金钢铸成或锻造。滚圈截面形状有矩形和箱形两种，当前多数采用矩形截面滚圈。滚圈与筒体之间留有适度的间隙，既可增强筒体刚度，又不致使筒体和滚圈产生较大的热应力。
(3)支承装置。承受着回转设备的全部重量。对简体起着轴向与径向定位作用，使其能安全平稳的运转。支承装置由托轮、托轮轴、托轮轴承、挡轮及底座等部分构成。托轮直接与滚圈接触。各组托轮轴线必须与简体中心线平行，且两组托轮中心与筒体断面中心的三点连线应形成等边三角形。托轮宽度略宽于滚圈，由耐磨铸钢制成，托轮断面有单轮幅、双轮幅及三轮幅等3种结构，安装方式有心轴式和转轴式2种。转轴式托轮轴一般是热配合装配。托轮轴承结构形式分滑动轴承、滚动轴承及滑动一滚动轴承等，大多采用滑动轴承。滑动轴承的瓦衬镶在球面瓦上，形成球面接触，能自动调心，油勺带油润滑，球面瓦窜水冷却，轴端设有止推盘，轴肩有止推环以承受轴向推力。轴承固定在型钢底座上，并有调整托轮位置用的顶丝。滚动轴承虽具有结构简单，摩擦阻力小，电耗低等优点，但大型轴承的一次性投资大，寿命较滑动轴承低。除前苏联在大直径回转窑的支承装置上采用滚动轴承外，美国、丹麦和日本等国的回转窑均采用滑动轴承，中国仅在中小型回转窑上有的采用滚动轴承。挡轮的作用是限制或控制筒体轴向窜动。窑体支承装置的组数称为窑的档数。可在一档或数档支承装置上装有挡轮，称为带挡轮支承装置，除液压挡轮外，一般只在靠大齿圈附近的滚圈两旁装一组挡轮。挡轮按其功能分为“信号挡轮”，“推力挡轮”及“液压挡轮”。“信号挡轮”多数用在旧式窑上，它不是防止窑体轴向窜动的止挡装置，只起信号作用。“推力挡轮”承受窑体下滑力，限制筒体轴向窜动。“液压挡轮”是通过液压装置推动挡轮，迫使简体作轴向运动，保证滚圈和托轮在全宽度上均匀磨损及简体
直线性以减少动力消耗。这种装置可同时采用几个小型液压挡轮，共同承受窑体轴向窜动力，特别适用于大直径多挡数的回转窑。
(4)传动装置。通过减速机构将动力传递给用弹簧板固定在简体上的大齿圈，使筒体作慢速回转。由于运输和安装的要求，齿圈为两半剖分式，其齿数均为偶数。弹簧板有切向和纵向两种。窑传动装置特点是传动比大，要求平滑无级调速，起动力矩大。分为主传动和辅助传动两个系统。主传动系统多数由主电动机、主减速机、齿轮和大齿圈组成，亦可中间再加一级半敞开齿轮或皮带传动，或采用两套电动机和减速机构的双传动方式。主电动机应有调速功能。
辅助传动系统的作用是当主电动机或主电源发生故障时定期转动窑体，避免筒体产生变形与弯曲，在窑体砌砖或检修时亦使用。由辅助电动机带动辅助减速机，通过离合器与主减速机的高速轴相连。辅助电动机与主电动机分别用不同电源供电。辅助电动机也可用柴油发动机代替。
(5)窑头罩。连接筒体窑头端与冷却装置，罩内砌有粘土砖，并设有监视窑内燃料和物料燃烧情况的看火孔和检修门。窑头罩有固定式和移动式2种。大型回转窑多数采用固定式。
(6)密封装置。防止从窑的回转部件与固定装置间隙处吸入空气或窑内携尘的气体外泄。有窑头，窑尾密封之分，窑头罩与简体间的密封称窑头密封；集尘室与简体间的密封称窑尾密封。密封装置的基本要求首先是密封性能好，能适应运转时简体圆度公差值和轴向窜动幅度；此外是结构简单，维修方便，耐磨损且不影响窑的热工制度。密封装置有迷宫式(曲径式)，接触式(摩擦式)和气封式等3种。也可将上述两种或3种综合应用。
(7)集尘室。设于窑尾端，由红砖砌筑，内砌筑粘土砖，外部用钢骨架加强。其顶部设加料管将物料直接喂入窑内，烟气自窑尾进入集尘室，因流速降低，一部分粉尘在室内沉降，侧墙装有烟气排出管，室下部设有粉尘清理门或机械运灰装置。当窑尾采用预热装置时，则不设集尘室。
(8)燃烧装置。根据燃料不同，燃烧装置有喷煤管、燃油烧嘴及燃气烧嘴。燃烧装置装设在支架上，从窑头以悬臂形式伸入窑内，支承架上装有烧嘴调节机构，可调节火焰的位置。
(9)热烟室。设于窑头罩下部，由红砖砌筑，内衬粘土砖，外部用钢骨架加强，其中部一侧设有下料口，将回转窑煅烧好的料溜至冷却装置。进入冷却装置的冷空气经与回转窑煅烧好的物料进行热交换后，温度可达500℃左右，被排烟装置吸引至窑内作为二次空气使用。热烟室侧墙装有小门，供观察及处理结砣的物料用。
四阶魔方： 交换两个对面棱块：MR2 U2 MR2 U2 MU2 MR2 MU2 翻正一个棱块组：MR2 B2 U2 ML U2 MR' U2 MR U2 F2 MR F2 ML' B2 MR2 五阶魔方： 1.还原中心 2.还原棱块 3.按三阶魔方还原 第一步:还原中心(其实只要自己转转魔方,就会转好,但对初学者来说也有二种特殊情况) 我们要记住两个公式:公式一：TR' F' MR' F TR F' MR 公式二：TR U TR' U TR U2 TR' 公式部分说明： F'：表示前面的一层逆时针转90度；MR‘：右边向内的第三层也就是中间层逆时针转90度； TR：表示右边向内的两层同时顺时针转90度；MR：右边向内的第三层也就是中间层顺时针转90度； 其它可类推，这两个公式处理的情况如下图: 公式一是处理第一种情况,公式二是处理第二种情况. 第二步:还原棱块 大家记四个公式吧,在四阶魔方的还原里,我们已经用过的,四阶的棱块还原,完全适用于五阶. 公式三:TR2 B2 U2 TL U2 TR' U2 TR U2 F2 TR F2 TL' B2 TR2 公式四:TL' U2 TL' U2 F2 TL' F2 TR U2 TR' U2 TL2 公式五:MU' R U R' F R' F' R MU 公式六:TR2 B2 TR' U2 TR' U2 B2 TR' B2 TR B2 TR' B2 TR2 这四个公式分别对应下面四种情况: 翻正一边的中块：TR2 B2 U2 TL U2 TR' U2 TR U2 F2 TR F2 TL' B2 TR2 交换对边侧块：TL' U2 TL' U2 F2 TL' F2 TR U2 TR' U2 TL2 同时翻正对边中块：MU' R U R' F R' F' R MU 交换对边中块：TR2 B2 TR' U2 TR' U2 B2 TR' B2 TR B2 TR' B2 TR2 六阶魔方 6x6魔术方块教学 首先要完成中心的第一面(相信大家只要理解一下就会了)
直接还原炼铁 在低于矿石熔化温度下，通过固态还原，把铁矿石炼制成铁的工艺过程。这种铁保留了失氧时形成的大量微气孔，在显微镜下观察形似海绵，所以也称为海绵铁；用球团矿制成的海绵铁也称为金属化球团。直接还原铁的特点是碳、硅含量低，成分类似钢，实际上也代替废钢使用于炼钢。习惯上把铁矿石在高炉中先还原冶炼成含碳高的生铁。而后在炼钢炉内氧化，降低含碳量并精炼成钢，这项传统工艺，称作间接炼钢方法；而把炼制海绵铁的工艺称作直接还原法，或称直接炼铁（钢）法。 直接还原原理与早期的炼铁法（见块炼铁）基本相同。高炉法取代原始炼铁法后,生产效率大幅度提高,是钢铁冶金技术的重大进步。但随着钢铁工业大规模发展，适合高炉使用的冶金焦的供应日趋紧张。为了摆脱冶金焦的羁绊，18世纪末提出了直接还原法的设想。20世纪60年代，直接还原法得到发展，其原因是：①50～70年代，石油及天然气大量开发，为发展直接还原法提供了方便的能源。②电炉炼钢迅速发展，海绵铁能代替供应紧缺的优质废钢,用作电炉原料,开辟了海绵铁的广阔市场。③选矿技术提高,能提供高品位精矿,使脉石含量可以降得很低，简化了直接还原工艺。1980年全世界直接还原炼铁生产量为713万吨，占全世界生铁产量的1.4％。最大的直接还原工厂规模达到年产百万吨，在钢铁工业中已占有一定的位置。 海绵铁中能氧化发热的元素如硅、碳、锰的含量很少，不能用于转炉炼钢，但适用于电弧炉炼钢。这样就形成一个直接还原炉－电炉的钢铁生产新流程。经过电炉内的简单熔化过程，从海绵铁中分离出少量脉石，就炼成了钢，免除了氧化、精炼及脱氧操作，使新流程具有作业程序少和能耗低的优点。其缺点是：①成熟的直接还原法需用天然气作能源，而用煤炭作能源的直接还原法尚不完善，70年代后期，石油供应不足，天然气短缺，都限制了直接还原法的发展。②直接还原炉－电炉炼钢流程，生产一吨钢的电耗不少于600千瓦·时,不适于电力短缺地区使用。③海绵铁的活性大、易氧化，长途运输和长期保存困难。目前，只有一些中小型钢铁厂采用此法。 现在达到工业生产水平或仍在继续试验的直接还原方法约有二十余种，主要分为两类：使用气体还原剂的直接还原法按工艺设备来分，有三种类型，包括竖炉法、反应罐法和流态化法。作为还原剂的煤气先加热到一定温度（约900）,并同时作为热载体，供还原反应所需的热量。要求煤气中H、CO含量高,CO、H O含量低；CH在还原过程中分解离析的碳要影响操作,含量不得超过3％。用天然气转化制造这样的煤气最方便；也可用石油（原油或重油）制造，但价格较高。用煤炭气化制造还原气，是正在研究的课题。 竖炉法在竖炉中炉料与煤气逆向运动，下降的炉料逐步被煤气加热和还原，传热、传质效率较高。竖炉法以Midrex法为代表，是当前发展最快、应用最广的直接还原炼铁法，其改进的生产流程示意见图1[ Midrex法生产流程示意]
中国煤基隧道窑法还原铁（海绵铁）生产最新工艺技术 中国是世界第一大钢产量国，2011 年钢产量突破7 亿吨，年需要废钢9000 多万吨，还原铁需求量为500 万吨。我国年进口还原铁300万吨，而还原铁（海绵铁）年产量仅为60 万吨。 我国是一个贫铁矿资源丰富的国家，低贫呆矿占铁矿资源97%以上，但每年需要从国外进口6 亿吨的铁矿石，国内大量的低贫呆矿没有得到很好的开发。 另外，我国每年还有上亿吨的硫酸渣、铜渣、除尘灰等含铁废料产生。现在，我国是一个非焦煤储量丰富的国家，焦煤资源日益频发，因此国家出台相关政策，鼓励发展直接还原铁和非焦炼铁工艺技术开发与应用。 提高还原铁的产量及开发我国大量的低贫呆矿使其资源化迫在眉睫。 我国目前年生产的60 万吨还原铁（海绵铁），主要是由200 余条隧道窑法生产的。在我国，煤基隧道窑罐式法生产还原铁（海绵铁）走过30 年的历史，其 工艺技术比较稳定、成熟，小项目分布相对比较普遍。但因传统的煤基隧道窑罐式法，必须采用昂贵的耐火罐；同时具有能耗高；还原时间长；劳动力消耗高；产品质量低下等原因，造成生产成本高、销路不畅等实际问题。目前造成煤基隧道窑法还原铁生产停顿状态。 2011年，在北京非高炉会议上，许多隧道窑法海绵铁厂家强烈要求专家、教授们能提供一套新的工艺技术，使煤基隧道窑厂家能焕发生机。 因此，沈阳博联特熔融还原科技有限公司与多家与会海绵铁厂家进行了交流后，半年内通过研发和工业试验，为其解决了两大技术问题，可以让煤基隧道窑法海绵铁厂家获得新生。 一. 实现了煤基隧道窑无罐法生产海绵铁甚至砾铁产品将煤基隧道窑烧嘴位置进行改变，采用直接燃煤新技术，彻底去掉昂贵的耐火罐，实现了无罐法生产海绵铁，入炉铁矿可以多种化。新技术煤基隧道窑法海绵铁的主要特点： 1、降低生产运行成本。取消了昂贵的耐火罐，可以降低生产运行成本200 多元/ 吨。 2、还原时间大大的缩短。 传统隧道窑罐式法生产还原铁的还原时间，一般为：粘土罐28?31小时、
球团知识详解 第一部分初级造球工知识要求 第一章基本知识 第一节团矿概念 团矿是人造块原料的一种方法，是将粉状物粒度变成在物理性能和化学组成上能满足下一步加工要求的过程。在团矿过程中，物料不仅由于粒子密集和成型发生物理性质（密度、空隙率、形状、大小和机械强度等）上的变化，而且也发生了化学和物理性质（化学组成，还原性，膨胀性，高温还原软化性，低温还原粉化性等）上的变化，从而使物料的冶金性能得到改善。 团矿的基本任务，除了和烧结一样利用精矿和粉矿制成块状冶炼原料外，还可以生产金属化球团和综合性团块，以便直接还原和综合回收多种金属。 球团是粉末原料在加水的条件下受到滚动而成球，其形状为球形，粒度均匀，大小则由滚动的时间而定，使用球团法得到的生球必须经过固结后才具有足够的强度，焙烧固结后的球团，孔隙率高，还原性好，成为球团矿。 第二节球团的原料种类，化学成分及性能 铁矿石球团的原料主要有两大类；一是含铁原料，二是粘结剂和添加剂。 1．矿石种类 ⑴磁铁矿石 磁铁矿石是未风化和氧化的变质沉积矿床中或岩浆地区交代矿床中的主要含铁矿物。这种矿石的含铁量从铁应岩的20%～50%到岩浆矿床的65%不等。磁铁矿的化学分子式是Fe 3O4，常常也写成FeO Fe2O3，其理论含铁量为72.4%，其中FeO为31%，Fe2O3为69%。在交代矿床中，可以观察到其二价铁被锰离子或钙离子取代，以及三价铁被铝离子取代的现象。在成矿温度高的矿床中发现含有TiO2，它主要以分离的钛铁矿夹状存在于磁铁矿晶体之间。结合在磁铁矿晶体内的五氧化二钒，其大部分都与钛共生在矿化的辉长岩块内。尖晶石型磁铁矿结晶成双重氧化物，其含铁以二价形态（FeO和三价形态Fe2O3）存在。 磁铁矿比重为4.9～6.2g/cm3,硬度为5.5～6.5,难还原和难破碎。它的外表颜色为钢灰色和黑灰色，有黑色条痕，具有磁性。 自然界中纯磁铁矿石很少见到，由于氧化作用，部分磁铁矿石被氧化成赤铁矿石，但仍保持磁铁矿的结晶形态，所以这种矿石叫假象赤铁矿石和半假象赤铁矿石。 为了衡量磁铁矿的氧化程度，通常以全铁（T Fe）与氧化亚铁的比值来区分。比值越大，说明铁矿石的氧化程度越高。 当T Fe /FeO＜2.7 为原生磁铁矿石； T Fe /FeO=2.7～3.5 为混合矿石； T Fe /FeO＞3.5 为氧化矿石， 应当指出，这种划分只是对于矿物成分简单，铁矿石由较单一的磁铁矿和赤铁矿组成的铁矿床才适用。如果矿石中含酸铁等，因其中的FeO不具有磁性，如计算时把它列入FeO内就会出现假象。 一般开采出来的磁铁矿石含量为30～60%，当含铁量大于45%，粒度大于5～8㎜时，可直接供链铁使用，小于5～8㎜的作烧结原料。当含铁低于45%，或有害杂质超过规定时，则不能直接利用，必须经过选矿处理。最常用的选矿方法是磁选法，有时还配合采用浮选法。所获得的精矿称磁选精矿，其含铁量在60%左右，在矿物结构上与原矿是基本一致的。造球的原料基本上是经过选矿后精矿。 物理性质及化学成分
你好！ 我们这项目的基本情况汇报给你。 一、项目内容 200万吨直接还原铁钢厂项目，建厂主要内容包括：码头、原料场、直接还原铁、炼钢、轧钢系统、发电、制氧等公辅设施及办公生活综合设施等。 二、主要产品 一条高速线材生产线年产60万吨，Φ5.5~16mm高速无扭热轧盘条。一条棒材生产线年产60万吨，生产高强度带肋钢筋和圆钢；另一条棒材生产线年产80万吨。生产高强度带肋钢筋和圆钢。 三、工艺及主要设备 序 号 工序项目规格座数 1 码头码头 2 料场原料场 3 直接还原多层炉Φ17.5m*1.5m*12 4 回转窑Φ6m*90m 4 熔分炉110mw 2 4 炼钢提钒设施 转炉100t，5机5流方坯 2 5 轧钢高线高线60万吨，棒材140万吨 3 棒材A 60万吨 棒材B 80万吨 6 公辅设施制氧10000m3/h 2 发电2*160MW 2 给排水 检化验 库房合金、耐材库；成品库 总图运输 检维修 7 综合设施生活、办公 四、直接还原铁工艺流程图
多层炉：干燥脱水、去除挥发分；炉料的排出温度500℃； 回转窑：还原，炉料的出口温度950-1000℃； 熔分炉：熔化、渣铁分离；渣1500-1550℃；铁水1450-1500℃； 五、原料燃料成分 海砂精矿粒度：0.05~0.25mm。 成分Tfe TiO2 V2O5 MnO SiO2 Al2O3 CaO MgO P S 典型值（%）56.8 7.7 0.45 0.66 3.9 3.7 1.5 3.4 0.18 0.04 煤的成分 名称M V A C S 数值21 34 4.5 40.5 0.22 粒度：≤50mm，100％；＜3mm，≯20％。 200万吨年耗量 序号名称耗量(万t/a) 日耗量(t/d) 小时耗量 1 海砂矿380 11500 479.17 2 熔剂24 750 31.25 3 煤280 8484.848 353.54 六、我们想了解： 直接还原铁部分4座多层炉（多膛炉）、4条回转窑、2座熔分炉现在造价（估算）？ 包含土建、设备、安装等
我们用的是降阶法，基本的还原过程如下： 1.中心复原 2.棱合并 3.按三阶还原 4.特殊情况校正 四阶魔方与三阶魔方的区别主要有两点，1.中心块的相对位置不是固定的，也就是说，你可能轻易对出四个黄中红中心块的情况，但是如果对成这样后面就不能还原了，你需要自己在前面几步注意做好中心块的相对位置关系，图所示，上黄下白前红后橙左蓝右绿，然后再继续后面的步骤。2.四阶魔方对好中心块，合并好棱边后，就个三阶魔方，但是这个三阶魔方会出现我们三阶入门教程里的那些不可能出现的情况，也就是 a.需要单独翻转一个注意，我这里说的一个棱边就是指已经合并好的两个棱块) b.只需要交换一对棱边或者一对角块，上面第三个图显示时发生的样子(他要单独只翻转黄红一个棱边，然后还得只交换黄红和黄橙一对棱边)，这通常被大家称为四阶魔方需要用两个算法处理一下，他就会变成正常的三阶魔方了，然后你就可以用学过的三阶魔方的任何方法来还原四阶 好，下面我们就来讲解四阶魔方的还原方法了。 （第一步）对好第一面的中心块 这一步最简单，你要对成左边这个样子，基本上这一步的指导方针就是，先对好一对，再对好把两对儿拼起来。请看下面的例子：魔方小站
播放 动画，你也可以 最左边的回到初始状 ，然后用播放条右边 的 和一步一步看。TL'F TU TL' 先对好一对儿黄色小块 右侧的黄色小块要转到前面来 会到 A 位置，为了要两个黄 色小块对成一对，要把前面 的黄色小块先调整到 A 旁 边。 对上第二对儿。对好黄色面上面这个例子大家关键就是学会第二步，看准了右面这个小黄块要到前面的 A 位置来，你就旋转一下前面把另 备到他旁边就对了。这个例子里小黄块是从右边转到前面去还好看一点儿，你也可能碰到小黄块要从后面转到前面，大家就得仔细点，别看错了位置就拼不上了。 有时拼一对儿的时候你要注意一下不要影响了已经对好的另一对儿，如果影响了，就让他们让开，空出一个轨道由旋转了。 以用鼠标拖拽3D动画里 个魔方，以看到魔方背面 的变化。B TU F TD2 超简单吧，这步大家就学会啦。
回转窑直接还原法(direct reduction process with rotary kiln) 以连续转动的回转窑作反应器，以固体碳作还原剂，通过固相还原反应把铁矿石炼成铁的直接还原炼铁方法。回转窑直接还原是在950～1100℃进行的固相碳还原反应，窑内料层薄，有相当大的自由空间，气流能不受阻碍的自由逸出，窑尾温度较高，有利于含铁多元共生矿实现选择性还原和气化温度低的元素和氧化物以气态排出，然后加以回收，实现资源综合利用。由于还原温度较低，矿石中的脉石都保留在产品里，未能充分渗碳。由于还原失氧形成大量微气孔，产品的微观类似海绵，故也称海绵铁。 高炉炼铁法有久远历史，已发展成高效、节能的冶金方法，是生产铁的基本方法，但它有一定局限性。随着人类对钢铁需求的增长和技术进步，早在18世纪又提出开发直接还原技术的想法，直到20世纪初才出现了工业化生产。20世纪60年代后，由于石油和天然气的大量开发，为钢铁工业提供了丰富和廉价的新能源；选矿技术进步，为直接还原生产提供了优质精矿原料；电力工业开发，电炉技术和能力的迅速发展，导致优质废钢供应紧张；而高新技术发展需要大量优质钢和纯净钢，这又需要纯净的优质炼钢炉料。总之，诸方面均为直接还原的开发开创了有利条件。70年代起，直接还原技术，工业规模，实际产量都取得重大进步和稳步发展。1975年世界直接还原炼铁的生产能力为436万t，实际产量为281万t，占生铁产量的0.6％，到1995年分别跃增到4460万t，3075万t和5.7％。至今气基直接还原炼铁法的生产能力和实际产量都占主导地位，约占总生产能力和总产量的90％，其中以米德莱克斯Midrex法和希尔(HYL)法占绝对优势。煤基直接还原法仅占10％左右，其中主要为回转窑直接还原法。回转窑直接还原法开发于50～60年代。60年代末发展较快，世界各地建设了一批工业生产窑，但由于工艺不够成熟，技术和装备上遇到一系列困难。如入窑料粉化严重，频繁出现窑衬粘结，无法实现正常运行，一度限制了该工艺发展。70年代中，重视对原料、燃料的性能研究，开发和改进送煤、送风技术，改革操作工艺，完善和提高设备，开发废热回收技术，保证了窑的正常操作，使生产率提高，能耗大幅度下降；同时，加强生产过程监测和自动化管理，促使回转窑直接还原技术步入成熟；此外70年代能源危机，天然气价格大幅度上涨，天然气又是重要化工原料，资源有限等，由此也促进了回转窑直接还原法的发展。1980～1995年期间，生产能力从216.2万t增加到365.5万t，直接还原铁产量从37万t增长到246万t。印度生产能力达151万t，南非为108万t。 筒史 1907年琼斯(J．T．Jones)最早提出回转窑直接还原法。在回转窑卸料端设煤气发生炉，热煤气从卸料端入窑，在距窑加料端1／3窑长处导入空气，与热煤气燃烧形成氧化加热带。铁矿石和还原煤从加料端加入，被高温废气干燥、预热、氧化去硫，随窑体转动铁矿石向卸料端前移，同时被热煤气和还原煤还原，然后从卸料端排出。后来改进为两台窑作业，一台氧化加热，另一台窑内铁矿石被油或煤粉不完全燃烧产生的还原气所还原，但因这样作业不经济，1912年停产。1926年鲍肯德(Bourcond)、斯奈德(Snyder)在实验室进行了用发生炉煤气的回转窑直接还原实验成功。同年还出现了用回转窑进行还原、增碳、得到熔融铁水的巴塞特(Basset)法。1930年克虏伯(krupp)公司开发了克虏伯一雷恩(krupp—Renn)法，用低质
直接还原铁生产工艺的分析 世界上直接还原铁生产技术已经成熟, 技术发展极为迅速, 根据Midrex 公司预测, 2010年全世界 直接还原铁产量将超过7300万t。于高炉流程存在着生产成本过高和环境污染的两大难题, 炼铁工艺由 高炉流程逐步向直接还原铁短流程过渡已成为定局。当今的钢铁企业对这一革命性技术工艺越早开发越 能占据主动; 不敢承担风险, 迟疑不前, 必将处于被动和落后的局面。因此, 直接还原铁的开发不是“有 所为”和“有所不为”的问题, 而是生产工艺的选择问题。 1 世界直接还原铁生产技术现状 1.1 生产工艺发展态势 由于某些国家天然气资源丰富, 直接还原铁生产技术在南美洲、南非和东南亚诸国的发展极为迅速, 而印度则后来居上; 特别是委内瑞拉、墨西哥等国, 生产历史已超过20余年, 生产规模不断扩大, 直接 还原铁产量已占本国钢铁产量的绝对份额; 而奥钢联、韩国合作开发的直接还原与熔融还原技术与日俱进; 浦项钢铁公司的直接还原铁生产大有代替高炉炼铁之势。对这样的发展态势, 作为世界钢铁生产大国的中国, 我们绝不可掉以轻心。 1.2 世界直接还原铁主要生产工艺 ??? 世界直接还原铁生产工艺大致可分为两大类: 一种是气基竖炉生产工艺; 一种是煤基回转窑生产工 艺。前者生产量约占总产量的92%, 而后者约占总产量的8%。在这两种生产技术的基础上, 又发展了熔 融还原生产技术。近年来, 将直接还原与熔融还原技术加以组合, 形成了COREX-Midrex联合流程, 颇受 人们的关注。直接还原铁主要生产工艺见表1。 ??? 应该指出, 世界上Midrex法和HYL法应用的比较普遍, 各项技术经济指标亦趋稳定, 生产工艺成熟 可靠。特别是墨西哥的HYL法, 生产技术不断创新, 由于开发了“自重整”技术, 使建设费用减少了 26% , 电炉的耗电降低了5%～6%。印度由于缺乏天然气, 但精煤的资源丰富, 因此多采用煤基回转窑 的生产方法。多年的生产实践证明, 煤基回转窑无论是在生产成本、生产效率还是环境保护方面, 均不及 气基竖炉法。 1.3 熔融还原法 熔融还原法也是采用直接还原的原理, 将铁精矿直接还原成熔融铁, 通常以煤为还原剂, 将还原炉与 熔铁炉置于一身, 其最终产品不是海绵铁或热压铁块, 而是熔融铁。主要的生产厂家如下： (1) 南非的伊斯科公司： COREX—1000, 生产能力为30万t/a, 现已生产了300万t; (2) 韩国：COREX C—2000, 1995年11月投产, 1997 年市场上又出现了C—3000R, 其生产能力约为C—2000的13.5 倍。目前, 世界上采用熔融还原法生产的共有7家, 总生产能力超过500万t/a, 相当 于世界铁水总生产量的1%。 1.4 COREX-Midrex 联合生产工艺 ??? 该技术是奥钢联与浦项钢铁公司联合开发成功的。这项技术一出现, 即显示出其独特的优点, 它具有 气基竖炉和熔融还原的优点, 又不需外来气源, 因此对天然气缺乏的厂家来说是求之不得的。COREX-Midrex 联合流程示意图见图1。 对COREX-Midrex联合流程的三点看法： (1) COREX-Midrex联合流程(正准备建1台90万t/a 的装置, 并计划于2005年代替浦项1号高炉(1666m3) ) 虽有其先进性的一面, 但由于开发成功的时间较短, 因此工业生产的考验约在2010年才能有 结论; (2) 由于煤与熔融铁直接接触, 煤中绝大部分硫进入熔融铁中, 因此生产出的还原铁并非纯净铁, 其 铁中的含硫量(0.015%～0.020%) 相当于高炉铁; (3) 对高炉流程的系统设备和资源(包括技术资源) 未能加以利用。因此该工艺适合于新建的位于城 市周边的钢铁厂或轧钢厂。 2钢铁联合企业生产直接还原铁技术工艺的选择 据专家预测, 在未来30～40年, 全世界钢铁生产工艺仍将以高炉流程为主。就是说, 高炉仍将长时 间存在。有高炉, 就必然有焦炉。如何在现有的高炉流程的基础上, 加以合理地、科学地改造, 使高炉 流程向直接还原铁生产的短流程逐步过渡, 达到既能生产高炉铁, 又能生产直接还原铁, 进一步降低钢材 成本, 改善生产环境的目的, 这是广大钢铁工作者义不容辞的责任。 2.1 铁精矿的准备问题 直接还原铁开发的初级阶段对入还原炉的铁精矿的技术要求非常苛刻, 一般要求块矿入炉, 铁精矿含 铁量在70%以上, SiO2含量在2%以下, 特别对煤基回转窑入炉铁精矿中低熔点金属的含量有更严格的要 求。随着直接还原铁技术的发展, 入炉铁精矿的技术条件越来越放宽, 并以直接还原本身的技术进步加以 补偿。例如, FNEX技术的开发成功, 使块矿入炉变为粉矿或氧化球团矿均可入炉, 这大大有利于直接还 原铁技术的开发。 ??? 西欧炼铁界开发的精矿加工处理技术, 使还原炉入炉铁精矿达到其技术要求, 保证了还原炉生产的顺行, 其流程示意图见图2。 2.2 气基竖炉还原炉两段反应机理 一段: 3Fe2O3 + H2= Fe3O4+ H2O
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。 1. 铁磷还原法：轧钢氧化铁磷是钢材在加热炉中加热后在轧制过程中，其表面氧化层自行脱落而产生的。还原海绵铁可采用热轧沸腾钢氧化铁磷作原料，因为沸腾钢氧化铁磷中的TFe、C、S、P化学成分含量，能满足还原海绵铁生产的技术要求，在还原海绵铁中最好不要以高碳钢或合金钢氧化铁磷为原料。2. 铁精矿粉还原法：磁铁矿的主要成分是Fe3O4经采用湿式球磨、湿式磁选、联合选矿工艺后产出的普通精矿粉，是生产还原海绵铁的优选原料。3. 隧道窑工艺即固态碳还原工艺。碳是通过与耐火罐中的氧在高温下形成一氧化碳以气相还原的，见下式：C+O2→CO2 CO2+C→2CO Fe3O4+CO→3FeO+CO2 FeO+CO→Fe+CO2 为了脱除固态还原剂中的硫配入石灰石粉通过炉中的化学反应吸收还原剂中挥发的H2S以免渗入海绵铁中，见下列反应式：CaCO3→CaO+CO2 CaO+H2S+C→CaS+H2+CO 氧化铁在隧道窑中加热被固体碳还原的过程是比较复杂的过程。炉料以预热到还原、冷却将产生一系列物理化学变化，隧道结构和性能是影响海绵铁产量、质量的重要因素。但控制和调节有关工艺参数使炉内整个系统达到平衡，从而达到还原目的。又是决定产品产量、质量的关键。编辑本段工艺流程：直接还原铁的生产工艺流程可分为如下五个工序：一.原料准备及其烘干破碎工序：将脱硫剂、还原剂两种物料装入定量料斗，定量料斗按两种物料的重量比，通过输送机将物料送到烘干室内对两物料进行烘干、混合。烘干后的物料含水量小于3%，烘干后的物料，通过输送机送到还原剂破碎机内进行粉碎，粉碎粒度为1.5mm以下。破碎后的
四阶魔方还原公式图文教程 本文四阶魔方公式图解是针对四阶魔方教程的降阶法做更多的解释和说明。 四阶魔方被认为是2-5阶魔方玩法中最不好复原的,虽然五阶魔方的变化种类比4阶多,但是四阶魔方的中心块并不固定,也就不...顶层和底层都有风筝块和三角块,它们也被称为角块和边块。整个魔术方块总共有8个角块和8个边块。 四阶魔方的一种比较简单的转法：只要记住三个魔方公式 一、转中心四格 先从一面中心四格开始。利用旋转，建议将同色两格连在一起移动比较容易。例如： 注：2表示转二次 转好一面中心四格后，转其侧面的中心四格，可利用侧面之顺逆时针旋转来配对。当然，必须先记得各面颜色的相对位置。注意：因为四阶的中心块的位置会移动，所以合并后中心块必需在正确位置，也就是上白下黄、前绿后蓝、左橙右红。
二、合并棱块： 公式一：MD R F' U R' F MD'。 要配对的是相对平行的 其它情形利用旋转等转到上图，例如： 再用公式一 三、将中心四个当成一块，边两格当成一块，当成三阶魔方转。最好配合F2L、OLL、PLL转法处理。
四、处理特殊情形： 此处所说特殊情形，是三阶方块不可能出现的，但在四阶上会出现。共可分两类：换两个对面棱块, 公式二：MR2 U2 MR2 U2 MU2 MR2 MU2 以下三种情形，先用上面公式二，再利用三阶 PLL 或基本公式处理。 翻正一个棱块组, 公式三：MR2 B2 U2 ML U2 MR' U2 MR U2 F2 MR F2 ML' B2 MR2 公式中，转中间左右两圈时，可以同时带左右外圈一起转看看，观察其结果。特别要记的，就是处理特别情形的两个公式。所以此种四阶转法，比较简单。同样的，上述转法可以应用在「五阶魔方」上。特殊情形只有一种，是在配对最后一个边时，边中间点可能要自转180度。
流态化还原炼铁技术 流态化(fluidization)是一种由于流体向上流过固体颗粒堆积的床层而使得 固体颗粒具有一般流体性质的物理现象,是现代多相相际接触的工程技术。使用流态化技术的流化床反应器因具有相际接触面积大,温度、浓度均匀,传热传质条件好,运行效率高等优点而应用于现代工业生产。 高炉炼铁技术在矿产资源受限和环保压力增大等形势下,将面临着前所未有的挑战。铁矿石对外依存度过高、铁矿石粒度越来越小和焦炭资源枯竭等状况,迫使人们加快步伐探索改进或替代高炉工艺的非高炉型炼铁工艺。以气固流态化还原技术为代表的非高炉炼铁工艺逐步受到重视。 新工艺的建立和发展需要理论研究作为支撑。目前国内对于流态化还原炼铁 过程中的气固两相流规律的认识还不够深入,特别是对不同属性铁矿粉的流态化特性、不同操作条件下的流态化还原特性,以及反应器结构对流态化还原过程的影响等相关研究还不够充分,基于流态化还原技术的新工艺要成熟应用于大规模工业生产还有明显距离。 发展流态化技术须重视基础研究 流态化技术可以把固体散料悬浮于运动的流体之中,使颗粒与颗粒之间脱离接触,从而消除颗粒间的内摩擦现象,使固体颗粒具有一般流体的特性,以期得到良好的物理化学条件。流态化技术很早就被引入冶金行业,成为非高炉炼铁技术气基还原流程中的一类重要工艺。流态化技术在直接还原炼铁过程中主要有铁矿粉磁化焙烧、粉铁矿预热和低度预还原、生产直接还原铁的冶金功能。 我国从上世纪50年代后期开始流态化炼铁技术的研究。1973年~1982年,为 了开发攀枝花资源,我国进行了3次流态化还原综合回收钒钛铁的试验研究。中国科学院结合资源特点对贫铁矿、多金属共生矿的综合利用,开展了流态化还原过程和设备的研究;钢铁研究总院于2004年提出低温快速预还原炼铁方法(FROL TS),并
直接还原铁简介及 伊朗ARFA直接还原铁厂实例 张风杰 （中国22冶集团有限公司，唐山） 【摘要】国际钢铁协会统计2009年全球粗钢产量12.197亿吨，中国粗钢产量为5.678亿吨，至此中国已连续14年位居世界第一。显然我们早已步入了钢铁大国行列，但我们离钢铁强国还有很长距离，在某些冶金技术领域相当滞后，尤其直接还原铁方面还我们还处于起步阶段。学习和了解国际先进的直接还原铁技术，发现和弥补我们的不足迎头赶上，中国直接还原铁前景广阔。 【关键字】直接还原铁优势气基竖炉法施工发展空间 直接还原铁(DRI-Direct Reduced Iron)，精铁粉或氧化铁在炉内低于融化温度的条件下还原成为多孔状物质，还原失氧形成大量气孔，在显微镜下观察形似海绵而又名海绵铁。其化学成分稳定，杂质含量少，可直接用作电炉炼钢的原料，也可作为转炉炼钢的冷却剂，它还是冶炼优质钢和特种钢的必备原材料。作为一种非高炉炼铁工艺，它越来越得到世界各国的重视。 美国米德雷克斯公司(Midrex)的统计数据显示，2008年世界直接还原铁产量达到6845万吨。自1990年全球还原铁产量从1768万吨增长到2008年的6845万吨，平均年增长幅度在6.0%，这已是直接还原铁产量连续30年增长，即使在2009年严峻的经济环境下，世界直接还原铁产量仍保持在6200万吨。除中国外，在1994～2010年间，全世界新增的炼铁生产能力有一半是基于直接还原流程。 具体到各个国家，2008年印度已经连续6年保持世界最大的直接还原铁生产国地位，当年产量为2120万吨，占世界总产量的31%；伊朗位居第二，产量为744万吨；委内瑞拉位居第三，产量为687万吨；这些国家具有充足的铁矿石和燃料资源，具备发展直接还原铁充分条件。 另外，近年来俄罗斯直接还原铁产量增长较快，2008年较上年增长33.7%。2004年，我国直接还原铁产量为43万吨，2005年为41万吨，2006年为40万吨，2007年为60万吨，2008年产量为60万吨。可见我国的直接还原铁产量相对于印度、伊朗等国是微乎其微的。 直接还原铁得以在世界范围内迅速发展，经分析得益于其产品本身和制作工艺的巨大优势以及市场需求的日益增大 产品优势：（1）还原铁化学成分稳定，炼钢过程中能有效稀释废钢中有害残余和夹杂金属含量，改善钢的质量；（2）还原铁本身P、S有害元素含量低，可缩短精炼时间；（3）可减少冶炼装料次数、减少停电作业和热损失，冶炼过程熔化速度快、电耗低、可提高效率、降低成本；（4）电炉冶炼熔化期，供电作业稳定，允许大功率供电、低噪音、烟尘少、工作环境好；（5）使用成本低廉，经济效益高。 工艺优势：（1）制作流程短，直接还原铁可直接提供于电炉炼钢；（2）不用焦炭，不受炼焦煤短缺的影响；（3）污染少，取消了焦炉、烧结等污染量大的工序；（4）还原铁中硫、磷等有害杂质与有色金属含量低，有利于电炉冶炼优质钢
电工基础知识 一，通用部分 1，什么叫电路？ 电流所经过的路径叫电路。电路的组成一般由电源，负载和连接部分（导线，开关，熔断器）等组成。 2，什么叫电源？ 电源是一种将非电能转换成电能的装置。 3，什么叫负载？ 负载是取用电能的装置，也就是用电设备。 连接部分是用来连接电源与负载，构成电流通路的中间环节，是用来输送，分配和控制电能的。 4，电流的基本概念是什么？ 电荷有规则的定向流动，就形成电流，习惯上规定正电荷移动的方向为电流的实际方向。 电流方向不变的电路称为直流电路。 单位时间内通过导体任一横截面的电量叫电流（强度），用符号 I 表示。 电流（强度）的单位是安培（A），大电流单位常用千安（KA）表示，小电流单位常用毫安（mA）,微安(μA)表示。 1KA=1000A 1A=1000 mA 1 mA=1000μA 5，电压的基本性质？ 1）两点间的电压具有惟一确定的数值。 2）两点间的电压只与这两点的位置有关，与电荷移动的路径无关。 3）电压有正，负之分，它与标志的参考电压方向有关。 4）沿电路中任一闭合回路行走一圈，各段电压的和恒为零。 电压的单位是伏特（V），根据不同的需要，也用千伏（KV），毫伏（mV）和微伏（μV）为单位。 1KV=1000V 1V=1000 mV 1mV=1000μV 6，电阻的概念是什么？ 导体对电流起阻碍作用的能力称为电阻，用符号 R 表示，当电压为 1 伏，电流为 1 安时，导体的电阻即为 1 欧姆（Ω），常用的单位千欧（KΩ），兆欧（MΩ）。 1 MΩ=1000 KΩ 1 KΩ=1000Ω 7，什么是部分电路的欧姆定律？ 流过电路的电流与电路两端的电压成正比，而与该电路的电阻成反比，这个关系叫做欧姆定律。用公式表示为I=U/R 式中：I——电流（A）；U——电压（V）；R——电阻（Ω）。 部分电路的欧姆定律反映了部分电路中电压，电流和电阻的相互关系，它是分析和计算部分电路的主要依据。 8，什么是全电路的欧姆定律？
四阶魔方还原公式图文教程 本文主要是针对的降阶法做更多的解释和说明。 被认为是2-5阶中最不好复原的,虽然的变化种类比4阶多,但是四阶魔方的中心块并不固定,也就不那么容易恢复了。顶层和底层都有风筝块和三角块,它们也被称为角块和边块。整个魔术方块总共有8个角块和8个边块。 四阶魔方的一种比较简单的转法：只要记住三个 (一)合并六面的 中心四格。 (二)合并棱块。 (三)以三阶的转 法完成大部分。 (四)处理三阶不 会出现的特殊情 形。 一、转中心四格 先从一面中心四格开始。利用旋转，建议将同色两格连在一起移动比较容易。 例如： 注：2表示转二次 转好一面中心四格后，转其侧面的中心四格，可利用侧面之顺逆时针旋转来配对。当然，必须先记得各面颜色的相对位置。注意：因为四阶的中心块的位置会移动，所以合并后中心块必需在正确位置，也就是上白下黄、前绿后蓝、左橙右红。
二、合并棱块： 公式一：MD R F' U R' F MD'。 要配对的是相对平行的 其它情形利用旋转等转到上图，例如：
再用公式一 三、将中心四个当成一块，边两格当成一块，当成三阶魔方转。 最好配合F2L、OLL、PLL转法处理。 四、处理特殊情形： 此处所说特殊情形，是三阶方块不可能出现的，但在四阶上会出现。共可分两类：换两个对面棱块, 公式二：MR2 U2 MR2 U2 MU2 MR2 MU2 以下三种情形，先用上面公式二，再利用三阶 PLL 或基本公式处理。
翻正一个棱块组, 公式三：MR2 B2 U2 ML U2 MR' U2 MR U2 F2 MR F2 ML' B2 MR2 公式中，转中间左右两圈时，可以同时带左右外圈一起转看看，观察其结果。特别要记的，就是处理特别情形的两个公式。所以此种四阶转法，比较简单。 同样的，上述转法可以应用在「五阶魔方」上。特殊情形只有一种，是在配对最后一个边时，边中间点可能要自转180度。
直接还原铁生产技术及现状 【我来说两句】2010-8-4 9:59:55 中国选矿技术网浏览80 次收藏 【摘要】：直接还原铁（DRI/HBI）是电炉冶炼纯净钢最佳的残留元素的稀释剂。直接还原是钢铁工业技术发展的重要方向，气基竖炉和煤基回转窑是成熟的直接还原工业化生产技术。中国直接还铁的生产仍处于起步时期，2008年产量约60万t，占世界总产量不足1.0%。直接还原铁在中国有广阔的发展前景，以国内铁矿资源为原料的氧化球团-煤制气-竖炉是中国发展直接还原铁的主要方向。 一、直接还原铁生产技术及现状 直接还原是铁氧化物在不熔化、不造渣，在固态下还原为金属铁的工艺。直接还原产品统称为直接还原铁（Direct Reduction Iron，缩写为DRI），由于DRI的结构呈海绵状，也称为“海绵铁”，为了提高产品的抗氧化能力和体积密度，DRI热态下挤压成型产品称为热压块（HBI），DRI冷态下挤压成型产品称为DRI压块。 直接还原是已实现大规模工业化生产技术，已实现工业化生产的直接还原法有数10种。2008年世界直接还原铁（DRI/HBI）的产量约6845万t，约为世界生铁产量9.30亿t的7.23%。直接还原铁由于产品纯净、质量稳定、冶金特性优良，成为生产优质钢、纯净钢不可缺少的原料，是世界钢铁市场最紧俏的商品之一，直接还原是世界钢铁生产的一个不可缺少的组成部分。 世界直接还原的现状可归纳为以下几个方面。 （一）产量持续增加，气基竖炉占主导地位 DRI的产量持续迅速增加，见表1。气基竖炉Midrex法及HYL法是生产规模最大的工艺方法，回转窑是煤基直接还原主要方法。气基工艺的产量约占世界总产量的75%。煤基直接还原约占25%。直接还原铁各工艺产量的分布见表2。俄罗斯、印度、中东等地近年来都有大型气基竖炉直接还原生产厂的建设计划。拉美、北非及亚洲天然气丰富地区是直接还原铁主要产地。印度是世界直接还原铁产能和产量最大的国家，2008年产量达到2120万t。 年2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 产量4032 4508 4945 5460 5699 5979 6722 6845 年2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Midrex法66.3 66.6 64.6 64.1 61.3 59.7 59.10 58.2 HYIJ－Ⅲ17 18.4 18.4 18.9 19.7 18.4 16.8 14.5 HYL－I 2.7 1.3 1.3 1.9 Finmet 4.5 3.6 5.2 2.9 2.3 2.2 2.1 1.6 其它气基 1.0 0.2 0.4 ＜0.1 O.04 0.0 0.0 0.0 煤基8.4 9.8 10.2 12.1 16.5 19.7 22.6 25.7 （二）煤制气-竖炉直接还原为DRI发展开辟了新途径 由Midrex公司提出，并在南非实现了工业化生产的COREX熔融还原尾气作为Midrex 还原气的工艺技术，以及墨西哥HYL 公司提出的HYL－ZR工艺直接使用焦炉煤气、合成
石灰窑基本常识（术语）的培训石灰生产的基本常识（术语）是工程技术人员基础设计、业务人员与客户交流时必须熟知的内容，只有熟练掌握这些内容，才能够完成基本设计，才能够打动客户，促进业务的进展。 1、热耗 所谓热耗是指生产1公斤石灰所需要的热量，国家统一标准单位是kJ/kg，通俗的单位是kcal/kg。目前一般采用后者。 J和cal的换算关系是4.18，即1cal=4.18J 各种炉窑的热耗指标有所不同，我们的梁式石灰窑在热耗方面属于领先水 7000kcal/kg的煤，比如按照980kcal/kg的热耗，所消耗的标准煤为140kg/t。 2、粒度 粒度是指石灰窑使用的石灰石直径大小，每种窑型都有自己适合的粒度等级
些。因为石灰生产过程中原料不断挤压和磨损，所以最终产品的粒度一般比原料小10-20mm。 这里面还要强调，产品中由于不断挤压和磨损，会产生部分面灰（粒度0-10mm）。一般情况下，面灰的比例在10%左右。 3、有效容积 所谓有效容积是指设计的石灰窑，耐材砌筑完毕后石灰窑内部真正用于热工反应的容积。单位是m3。 这个指标反映了客户投资的有效性，是炉窑设计的关键参数。 4、利用系数 利用系数是对石灰窑性价比的一种描述，单位是t/m3.d，就是每立方米的有 为0.8t/m3.d，那么，就可以反算出其有效容积=300/0.8=375 m3。 5、石灰石消耗量 生产石灰的原料是石灰石，因此厂家要关注石灰石的消耗，所谓石灰石消耗量是指，生产一吨合格的石灰所消耗的石灰石的重量。 从理论上讲，纯净的石灰石生产出百分之百合格的石灰，消耗量应该为1.786t/t。但是考虑到杂质和产品生过烧等方面的影响，其消耗应该低于此值，同时考虑到现场各种损耗，一般消耗量定位1.78 t/t。 6、作业率（作业天数） 所谓作业率是指设备能够正常生产的时间与总时间的比率。比如我们的梁式石灰窑的作业率一般大于96%，通俗地讲就是它能够在96%以上的时间内正常作业。一套装备作业率的高低，直接影响着其性能，因此，作业率越高越好。 也有用全年的作业天数来衡量作业率的，比如回转窑全年作业320天。其作业率=320/365=88% 反过来，梁式石灰窑的作业率为96%，则全年作业天数=365*96%=350天。
PF法直接还原铁新工艺工业性试验成功 [我的钢铁] 2007-04-27 00:00:00 近日，由北京冶金设备研究设计总院研究设计的单孔罐式还原炉在河北唐山工业性试验成功。 中冶集团北京冶金设备研究设计总院教授级高工陈守明等技术人员长期坚持竖炉直接还原铁工艺研究，结合国内情况创新，发明了PF法竖炉直接还原工艺，并拥有自主知识产权。1998年在北京科技大学做了固定罐的实验室试验，1999年在山西朔州三元碳素厂煅烧石油焦的罐式炉上进行了半工业性试验，验证了这种工艺的可靠性、主要工艺及设备参数。2006年与唐山企业合作，不断优化设计，建设一座单孔罐式还原炉进行工业性试验。2007年3月5日点火生产，一周内打通流程。受试验设备和检测条件所限，操作技术未达最佳状态，生产稳定时DRI金属化率90%左右，少量达到98.2%。如能进一步优化设计和施工、操作技术，各项技术经济指标可以达到或超过KM法指标。 PF法直接还原铁工艺流程如下： PF法直接还原铁工艺主要特点： 容积利用系数高、设备作业率高，能耗低，大幅度降低工程投资和生产成本。 1、反应室与燃烧室分隔，气氛、温度像反应罐（隧道窑）法一样适宜生产DRI，产品金属化率高。但罐体高得多，预热段、还原段、冷却段分别采用不同材料和结构，能连续生产，比反应罐法生产率高，能耗低；而且罐体不像隧道窑中那样反复加热、冷却，寿命长。 2、能像回转窑和转底炉一样连续生产，但炉体不动而炉料自动下落，炉气逆流上升，设备简单可靠，有利于加热和直接还原反应进行，并可方便地控制炉料还原温度和时间，利用系数高、作业率高，能源和原料消耗低； 3、直接还原与反应罐法和回转窑法一样采用外配碳，还原剂和脱硫剂可适当过量，确保还原和脱硫效果，又不增加产品灰分，使得原燃料选用范围广、工艺设备简单、产品质量好，而投资少、成本低； 4、反应室、燃烧室间隔排列，机构紧凑，每组反应罐都是一座独立的还原设备，若干组并列、组成各种生产能力的还原炉。可根据市场和原燃料情况灵活设计和使用，生产规模可大可小，配套设备可洋可土，遇到停电或其他事故可随时停止和重新启动，适合中国和发展中国家国情； 5、适合作为煤基直接还原铁工艺主体设备，也易改造为气基法竖炉和其他工业炉窑。 试验证明，PF法是一种安全可靠的竖炉直接还原工艺，而且综合了当前几种直接还原铁工艺长处，在节能、环保和工程投资、生产成本等方面有明显改进。这种工艺的研究开发和转化，是我国在探索先进、适用的直接还原铁工艺方面的重大进展。 相关链接： 直接还原铁（DRI），也称海绵铁，是冶炼优质钢必不可少的原料，也可作为高炉炼铁、转炉炼钢、铸造、铁合金、粉末冶金的优质炉料，有色冶金的置换剂、水处理的脱氧剂,供不应求。更重要的是，DRI可以用天然气、煤气和非炼焦煤等作能源，实现无焦炼铁，并且比高炉炼铁碳耗低、CO2排放少，有利于节省能源资源、保护环境，被誉为绿色冶金。 随着生产发展、社会进步，资源短缺、环境污染问题日益突出，发达国家钢铁企业都在改造传统生产工艺，逐步关闭能耗高、污染大的高炉、焦炉，发展优质高效的短流程电炉钢厂，世界DRI产量近二十年翻了三番。中国钢铁产量连续十几年高速增长，2006年已达4.2亿吨，生产能力达到6亿吨左右，但DRI生产能力只有几十万吨。目前国家制定政策、采取措施，限制传统钢铁生产工艺低水平重复建设，鼓励发展直接还原、熔融还原非焦炼铁工艺。