非高爐煉鐵知識大全

開展直接復原技術是實現(xiàn)鋼鐵清潔化生產(chǎn)的需要

長流程：煉焦、燒結----高爐煉鐵----轉爐煉鋼優(yōu)點：技術成熟、效率高、產(chǎn)量大、生產(chǎn)本錢低等。缺點：煉焦、燒結、煉鐵、煉鋼等工序污染嚴重，對環(huán)境的污染占鋼鐵流程的70％以上，且焦爐在裝煤、出焦時的煤氣泄漏十分嚴重；而燒結過程排放大量的粉塵及污染物質也難以解決。

短流程：直接復原鐵、廢鋼----電爐煉鋼優(yōu)點：高溫工序少、投資低、能耗低、運輸量少、勞動生產(chǎn)率高、建設周期短和有利于環(huán)境保護等。缺點：廢鋼含雜質元素多，如果爐料中DRI比例較低，將影響電爐鋼產(chǎn)品的質量。廢鋼資源優(yōu)勢〔1〕、廢鋼鐵是再生資源，可無限循環(huán)利用。從鋼材→制品→使用→報廢→回爐煉鋼，每8-30年一個輪回，無限循環(huán)使用〔2〕、廢鋼鐵是一種載能資源，用廢鋼鐵煉鋼可以大量節(jié)約能源。廢鋼直接煉鋼比礦石煉鐵后再煉鋼可節(jié)能60%，節(jié)水40%〔3〕廢鋼鐵是一種環(huán)保資源，廢鋼直接煉鋼比鐵礦石煉鐵煉鋼可減少排放廢氣86%，廢水76%和廢渣97%，有利于清潔生產(chǎn)和排廢減量固體碳豎式復原法的物料平衡原料輸入量還原劑輸入量鐵礦石1460kg(68.5%Fe、98.0%Fe2O3、29.5%O、2.0%脈石）煤227kg（90%C、10%灰份）脈石30kg、鐵1000kg、氧430kg灰份23kg、碳204kg、氧0kg直接還原過程中有408kg氧的轉移固體輸出量輸出量1052kgDRI（95%Fe、88%Fe0、7%Fe++、9%FeO、2%O、3%脈石）238kgCO、374kgCO2、23kg脈石脈石30kg、鐵1000kg、氧22kg灰份23kg、碳204kg、氧408kg目前噸鋼綜合能耗為0.6～0.8t標煤，是理論需要量的2.6～

3.5倍固定碳豎式復原法的熱平衡熱需要量GJ/tFe還原度95%的1噸鐵（50%用C、50%用CO還原）3.1381000℃的1.086噸直接還原鐵和灰份的顯熱0.745800℃的612kg（50%CO、50%CO2）的廢氣顯熱0.481合計4.364復原需要的熱量相當于0.107t標煤，是長流程需要量的1/5～1/7提綱第一局部鋼鐵生產(chǎn)及短流程煉鋼概論第二局部直接復原理論與工藝第三局部熔融復原理論與工藝第一局部鋼鐵生產(chǎn)及短流程煉鋼概論一、什么是短流程1.世界鋼鐵工業(yè)開展概況起步階段時間：1865年前后工藝：空氣側吹轉爐煉鋼法〔1865年英國貝賽麥〕代表國家：英國中國：公元前2世紀采用類似側吹轉爐煉鋼法—李約瑟什么是短流程〔續(xù)〕1.世界鋼鐵工業(yè)開展概況〔續(xù)〕第一次革命時間：19世紀末、20世紀50年代工藝流程：焦爐→燒結機→高爐→平爐→鑄錠→初軋開坯→成品軋機代表國家：德國〔最早〕、美國和前蘇聯(lián)〔稍后〕什么是短流程〔續(xù)〕1.世界鋼鐵工業(yè)開展概況〔續(xù)〕第二次革命時間：20世紀50年代至70年代●奧地利創(chuàng)造了純氧頂吹轉爐煉鋼法平爐：8~10小時—爐鋼氧氣轉爐：40分鐘—爐鋼●與此同時，前蘇聯(lián)、瑞士創(chuàng)造了連續(xù)鑄鋼法工藝流程：大燒結機→大焦爐→大轉爐→大連鑄機→連軋機代表國家：日本、西德什么是短流程〔續(xù)〕1.世界鋼鐵工業(yè)開展概況〔續(xù)〕第二次革命〔續(xù)〕代表國家：日本、西德1973年日本鋼超1億噸，根本采用新流程未及時抓住這一革命時機的國家為美國、前蘇聯(lián)、中國中國只有寶鋼具有第二次革命全流程。什么是短流程〔續(xù)〕1.世界鋼鐵工業(yè)開展概況〔續(xù)〕第三次革命〔續(xù)〕時間：20世紀80年代—21世紀××年代工藝流程：廢鋼/DRI→電爐→連鑄→連軋代表國家：美國：36.8%(1990)、46.4%〔1997〕、50%〔2000〕歐洲：42.3%〔1997〕、59%(2010)什么是短流程〔續(xù)〕2.鋼鐵生產(chǎn)方法及流程三類方法圖1.三種鋼鐵冶煉方法示意圖A：高爐—轉爐〔BF—BOF〕；B：直接復原—電爐〔DR—EAF〕；C：熔融復原—轉爐〔SR—BOF〕什么是短流程〔續(xù)〕2.鋼鐵生產(chǎn)方法及流程〔續(xù)〕圖2.SourcesofMetallicFeedstock什么是短流程〔續(xù)〕2.鋼鐵生產(chǎn)方法及流程〔續(xù)〕五種流程焦爐燒結機球團BOF高爐輸出煤氣110m3焦油30kg焦煤0.589t0.022t0.041t鐵礦石0.788t0.020t輸出煤氣675m30.926t0.411t0.431t0.389t0.823t鋼水1t輸出煤氣80m3廢鋼0.263t46m3氧氣26W?h〔電〕圖3.BF—BOF流程原料及能源流向圖什么是短流程〔續(xù)〕2.鋼鐵生產(chǎn)方法及流程〔續(xù)〕五種流程〔續(xù)〕直接復原豎爐電爐氧化球團264m3天然氣直接復原鐵0.926t0.806tFe(91.7%Fe)鋼水1t廢鋼、鐵合金0.269t添加碳1kg25m3氧氣550kW?h〔電〕圖4.豎爐直接復原—電爐流程示意圖1.266t110KW?h〔電〕電極4kg什么是短流程〔續(xù)〕2.鋼鐵生產(chǎn)方法及流程〔續(xù)〕五種流程〔續(xù)〕直接復原回轉窯電爐氧化球團527kg煤直接復原鐵0.879t0.806tFe(91.7%Fe)鋼水1t廢鋼、鐵合金0.269t添加碳1kg25m3氧氣550kW?h〔電〕圖5.回轉窯直接復原—電爐流程示意圖1.266t66KW?h〔電〕電極4kg25KW?h輔助設備用電什么是短流程〔續(xù)〕2.鋼鐵生產(chǎn)方法及流程〔續(xù)〕五種流程〔續(xù)〕電爐ˉˉˉˉˉˉ鋼水1t廢鋼、鐵合金添加碳8kg25m3氧氣550kW?h〔電〕圖6.廢鋼—電爐流程示意圖1.063t電極4kg25KW?h電(助熔)什么是短流程〔續(xù)〕2.鋼鐵生產(chǎn)方法及流程〔續(xù)〕五種流程〔續(xù)〕鋼水1t粉礦石灰石0.096t543kg煤(493kW?h熔化用電〕圖7.熔融復原(Elred法)—轉爐流程示意圖1.237t燃料0.010t26KW?h電力熔融復原爐氧氣轉爐廢鋼0.263t35m3氧氣鐵(109kW?h脫硫和輔助設備用電〕137kW?h制氧用電404m3氧氣什么是短流程〔續(xù)〕2.鋼鐵生產(chǎn)方法及流程〔續(xù)〕DR—EAF短流程與BF—BOF長流程的比較：噸鐵投資少~50%操作本錢低~37%環(huán)境保護易實現(xiàn)質量好控制流程噸鋼投資能源消耗運輸量生產(chǎn)成本環(huán)境保護質量控制生產(chǎn)規(guī)模建設周期長流程100%100%100%100%短流程約50%約50%約70%約63%易實現(xiàn)好靈活短什么是短流程〔續(xù)〕2.鋼鐵生產(chǎn)方法及流程〔續(xù)〕DR—EAF短流程與SR—BOF長流程的比較：冶金反響過程合理流程更短質量好控制本質意義：SR—BOF：非焦煤煉鐵DR—EAF：短流程鋼鐵生產(chǎn)過程中氧位的變化什么是短流程〔續(xù)〕2.鋼鐵生產(chǎn)方法及流程〔續(xù)〕2020年鋼鐵冶金流程預測

3.目前鋼鐵生產(chǎn)概況及主要產(chǎn)鋼國家生產(chǎn)概況什么是短流程〔續(xù)〕Fig10.WorldCrudeSteelProductionDevelopmentbyProcessRoute什么是短流程〔續(xù)〕3.目前鋼鐵生產(chǎn)概況及主要產(chǎn)鋼國家生產(chǎn)概況(續(xù))美國：1.37億噸(1973)→8000萬噸(目前)日本：1.193億噸(1973)→1億噸以下(目前)俄羅斯：1.6億噸(1988)→1億噸以下(目前)歐共體：2億噸(80年代)→1.6億噸以下(目前)中國：~5000萬噸(80年代初)→1.14億噸(1997)→2.3億噸〔2003〕→2.6億噸〔2004〕→約5.0億噸〔2007〕二、短流程煉鋼開展背景1.長流程自身的原因：流程長、投資大、本錢高、環(huán)境污染重。2.合理利用資源：廢鋼、復雜礦。3.能源：煉焦煤減少。4.鋼的品種和質量。5.市場應變能力。三、開展短流程煉鋼的條件1.原料廢鋼〔scrap)：直接復原鐵〔DRI/HBI〕鐵水〔HM〕2.電力〔400~500Kw.h/t-鋼〕3.開展DRI/HBI的條件資源—優(yōu)質鐵礦：TFe>67%、S、P<0.01%能源—天然氣煤：S、揮發(fā)份、灰份、灰份熔點、反響性第二局部直接復原理論與工藝一、直接復原生產(chǎn)及技術現(xiàn)狀1.國外現(xiàn)狀技術現(xiàn)狀按復原劑分：?氣基?煤基MidrexHYLSACircoredFiorFINMET炭化鐵SN/RLFastmeltCometInmetcoCircoferCOREXItmk3區(qū)域1區(qū)域2區(qū)域4區(qū)域3塊礦/球團粉礦固態(tài)液態(tài)煤煤氣圖11按復原劑和鐵礦石種類分直接復原工藝直接復原生產(chǎn)及技術現(xiàn)狀(續(xù))1.國外現(xiàn)狀(續(xù))技術現(xiàn)狀(續(xù))

按爐型分：

?豎爐

?回轉窯

?轉底爐

?流化床等直接復原生產(chǎn)及技術現(xiàn)狀(續(xù))1.國外現(xiàn)狀(續(xù))技術現(xiàn)狀(續(xù))

按含鐵料粒度分：

?塊礦/球團

?粉礦表1不同直接復原工藝的主要特點比較工藝原料還原劑還原設備溫度壓力成本(美元/噸)Arex球團/塊礦煤氣豎爐中等低150Circofer粉礦碳流化床高中200Circred粉礦煤氣流化床低中190DayDRC球團/塊礦碳回轉窯高常壓270Fastmet粉礦碳轉底爐非常高常壓175Finmet粉礦煤氣流化床中等高220HYLⅢ球團/塊礦煤氣豎爐中等中190炭化鐵粉礦煤氣流化床低中230Inmetco粉礦碳轉底爐非常高常壓170MIDREX球團/塊礦煤氣豎爐中等低180SL/RN球團/塊礦碳回轉窯高常壓240表2世界上主要投入應用的直接復原鐵生產(chǎn)方法方法名稱MidrexHYLⅠHYLⅢFIORSL/RNFastmetCorex發(fā)展階段商業(yè)生產(chǎn)中商業(yè)生產(chǎn)中商業(yè)生產(chǎn)中商業(yè)生產(chǎn)中商業(yè)生產(chǎn)中開發(fā)中商業(yè)生產(chǎn)初期年產(chǎn)量(萬噸)1600340230367230單座生產(chǎn)規(guī)模(t/d)25002000—1200500~10005060原料塊礦或球團礦球團礦塊礦或球團礦0.04~10mm粉礦塊礦或球團礦塊礦塊礦或球團礦還原劑天然氣天然氣天然氣天然氣煤、焦炭粉煤一般煤成品DRI/HBIDRI熱DRIDRI/HBIDRIDRI/HBI鐵水還原爐型式豎爐豎爐(間歇)豎爐多層流化床回轉窯轉底爐豎爐溫度/℃800~900800800~900700~8001100~12001300800~900還原率/%92~968592~9493909595熔煉爐電爐電爐電爐電爐電爐鐵浴式煤氣發(fā)生爐熔煉兼用電爐廢氣處理60%~70%循環(huán)循環(huán)使用循環(huán)使用全量循環(huán)加壓剩余能量利用發(fā)電等成品特性/%TFe:93C:1.5脈石:3.6TFe:88C:2.2脈石:4.3TFe:—%C:1.5脈石:3.6TFe:92C:0.5脈石:5.2TFe:90~92C:0.08~0.2TFe:92C:1.5~5.5脈石:3.97鐵水1.國外現(xiàn)狀(續(xù))產(chǎn)量及分布

?總產(chǎn)量直接復原生產(chǎn)及技術現(xiàn)狀(續(xù))1.國外現(xiàn)狀(續(xù))產(chǎn)量及分布

?各類方法直接復原生產(chǎn)及技術現(xiàn)狀(續(xù))氣基91.6%Midrex63.4%HYL19.3%其它1.8%煤基8.4%SL/RN3.6%其它4.8%1.國外現(xiàn)狀(續(xù))產(chǎn)量及分布

?國家分布(2000年:萬噸)

拉美：1318

中東：841

亞洲：972直接復原生產(chǎn)及技術現(xiàn)狀(續(xù))80%以上a.缺高質廢鋼b.缺煉焦煤c.高品位鐵礦豐富d.天然氣豐富1.國外現(xiàn)狀(續(xù))產(chǎn)量及分布?國家分布(2000年:萬噸)前蘇聯(lián)/東歐：290北美：1045非洲：841西歐：50〔廢鋼價格及數(shù)量的優(yōu)勢〕澳大利亞：480直接復原生產(chǎn)及技術現(xiàn)狀(續(xù))直接復原生產(chǎn)及技術現(xiàn)狀(續(xù))2.國內現(xiàn)狀天津、密云：回轉窯法河南：轉底爐法二、鐵礦直接復原的根本原理1.氣基復原〔“間接復原〞〕原理〔1〕天然氣的轉化〔蒸汽法〕CH4+H2O→CO+3H2CH4+CO2→2CO+2H2鐵礦直接復原的根本原理〔續(xù)〕1.氣基復原〔“間接復原〞〕原理〔續(xù)〕〔2〕CO和H2復原鐵氧化物的步驟Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe(>570℃)Fe2O3→Fe3O4→Fe(<570℃)鐵礦直接復原的根本原理〔續(xù)〕1.氣基復原〔“間接復原〞〕原理〔續(xù)〕〔3〕CO和H2復原鐵氧化物平衡狀態(tài)圖

標準態(tài)〔273K〕下鐵復原需要的熱量反應式發(fā)生熱量kJ/kgFeFe2O3+3CO=2Fe+3CO2234.46±46.05Fe3O4+4CO=3Fe+4CO271.18±25.12Fe0.95O+CO=0.95Fe+CO2301.45±20.93Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O-900.16±46.05Fe3O4+4H2=3Fe+4H2O-908.54±20.93Fe0.95O+H2=0.95Fe+H2O-464.73±16.75鐵礦直接復原的根本原理〔續(xù)〕2.煤基復原〔“直接復原〞〕原理〔1〕氧化物固體碳復原的兩個可能的反響MO(s)+C(s)=M(s)+CO(a)2MO(s)+C(s)=2M(s)+CO2(b)由于高溫下〔≥900℃〕碳的氣化反響CO2+2C=2CO速度極快，氣相中CO2實際上是極少的，所以后一反響可能出現(xiàn)在較低溫度下。用固體炭復原氧化物實際氣相產(chǎn)物為CO，亦即按前一反響進行的。鐵礦直接復原的根本原理〔續(xù)〕2.煤基復原〔“直接復原〞〕原理〔續(xù)〕〔2〕氧化物固體碳復原的兩個可能的方式A：方式一：碳的不完全燃燒與氧化物的生成反響組合2C(s)+O2=2CO2M(s)+O2=2MO(s)———————————————————————2MO(s)+2C(s)=2M(s)+2CO熱力學平衡圖見圖15。鐵礦直接復原的根本原理〔續(xù)〕2.煤基復原〔“直接復原〞〕原理〔續(xù)〕〔2〕氧化物固體碳復原的兩個可能的方式B：方式二：碳的氣化反響與氧化物的間接復原反響組合C(s)+CO2=2COMO(s)+CO=M(s)+CO2———————————————————————MO(s)+C(s)=M(s)+CO熱力學平衡圖見圖16。鐵礦直接復原的根本原理〔續(xù)〕2.煤基復原〔“直接復原〞〕原理〔續(xù)〕〔3〕固體碳復原鐵氧化物的平衡圖

鐵礦直接復原的根本原理〔續(xù)〕2.煤基復原〔“直接復原〞〕原理〔續(xù)〕〔4〕壓力對固體碳復原鐵氧化物的影響

三、鐵礦直接復原工藝流程1.氣基Midrex工藝流程〔圖19〕ExistingDRIProcesses,Shaft三、鐵礦直接復原工藝流程2.煤基回轉窯ΦSL/RN直接復原工藝流程〔圖20〕適合我國資源特點的直接復原技術我國適合開展以鐵精礦球團為原料的“煤基直接復原法〞天然氣非常缺乏貧鐵礦占97%天然富塊礦極少非焦煤占65.5%選礦球團非焦煤為復原劑高品位鐵精礦DRI煤基球團直接復原創(chuàng)造思路

復合粘結劑分子結構與功能設計化學吸附粘結自身放熱催化復原球團制備技術變兩步高溫過程為一步高溫過程生產(chǎn)直接復原鐵快速復原熱工體系小型試驗〔88~90年，中南工大〕φ3.6×50m回轉窯工業(yè)生產(chǎn)〔98年建成，魯中冶金礦山公司直接復原廠〕φ0.3m回轉窯擴大試驗〔91年，中南工大〕φ1m間歇式回轉窯試驗〔92年，中南工大〕φ2×30m回轉窯工業(yè)試驗〔93年，攀鋼410廠〕φ3.8×50m回轉窯工業(yè)生產(chǎn)〔2000年建成，北京密云冶金礦山公司直接復原廠〕1992年原冶金部組織專家評議1993年原冶金部組織專家鑒定研發(fā)過程630萬元120萬元6900萬元8500萬元投入投入投資投資〔1988—2001年〕膨潤土為粘結劑，需二步高溫過程生產(chǎn)直接復原鐵多功能復合粘結劑分子設計與制備為實現(xiàn)一步高溫過程生產(chǎn)直接復原鐵奠定了根底關鍵技術一創(chuàng)造點1創(chuàng)造了集粘結、放熱、催化功能于一體的復合粘結劑，取代膨潤土難點〔1〕復合粘結劑的功能設計①化學吸附粘結提高球團強度；②自身放熱強化球團固結及預熱；③催化復原提高復原速率；④提高產(chǎn)品鐵品位。關鍵技術一為實現(xiàn)一步高溫生產(chǎn)直接復原鐵，復合粘結劑應具有如下功能：〔2〕復合粘結劑的分子結構設計理想的粘結劑分子結構模型X[R]nKX—與鐵精礦外表發(fā)生強烈化學吸咐作用的極性基團K—具有增強礦物外表親水性的親水基團R—有機架鏈n—聚合度首次從分子構型、官能團層次提出了粘結劑分子結構理論，采用HMO算法，進行了新型粘結劑分子結構設計。關鍵技術一膨潤土與鐵精礦顆粒外表為物理吸咐，界面作用能很弱，球團強度低。關鍵技術一〔3〕復合粘結劑與鐵精礦的作用機理羧基〔-COOH〕酚羥基〔C-OH〕羥基〔-OH〕活性官能團烴鏈復合粘結劑與鐵精礦表面為強烈的化學吸咐，親水性增強，球團強度明顯提高。礦粒礦粒復合粘結劑成分〔%〕關鍵技術一(4)復合粘結劑的制備復合粘結劑由有機高分子物質與無機成分復合而成。其粘結成分從劣質煤中用堿液抽提。R(COOH)n+nNaOH＝R(COONa)n+nH2O粘結成分Cfixed其他元素含量42.2028.14SiO2Al2O3CaOMgOFe2O312.06.164.780.214.04PSK2ONa2O催化成分0.030.040.060.081.99粘結劑與鐵精礦外表作用效果比照粘結劑紅外光譜（吸附機理）ξ-電位的零電點接觸角潤濕熱（J/g）成球性指數(shù)K膨潤土物理吸附pH=4.246°0.180.38復合粘結劑化學吸附pH=0.80°0.410.99兩種球團強度比照復合粘結劑球團各項指標明顯高于膨潤土球團，其中干球抗壓強度提高5倍復合粘結劑的鋪展及高粘性混合料機械活化關鍵技術二復合粘結劑粘度大，難以在礦粒外表鋪展創(chuàng)造點2設計并研制了新型機械活化裝置實現(xiàn)了高粘性復合粘結劑在礦粒外表的均勻鋪展，提高了鐵精礦外表活性和球團強度機械活化裝置難點〔1〕機械活化機理機械活化作用使粘結劑膠團在鐵精礦顆粒外表均勻鋪展活化前活化后鋪展關鍵技術二介質〔2〕機械活化預處理效果處理方式生球強度干球強度落下(次/0.5m)抗壓(N/個)落下

(次/1m)抗壓(N/個)不活化預處理4.813.53.2200活化預處理6min15.816.44.8320關鍵技術二鐵精礦的潤濕熱增大2倍比表面積增加35%球團強度顯著提高●●●關鍵技術三創(chuàng)造點3高粘性物料球團難以自動分級，生球強度差，產(chǎn)量低創(chuàng)造了強制分級造球技術及裝置解決了高粘性物料球團在園盤造球機中的自動分級問題，提高了生球強度和造球機產(chǎn)量高粘性物料球團運動規(guī)律及其強制分級造球機難點n為圓盤的轉速〔r/min〕；R為圓盤的半徑〔m〕；f為物料與盤底的摩擦因數(shù)；α為圓盤的傾角(°)；β為球團的脫離角,(°)。cosβ=Rn2/900×(sinα-fcosα)〔1〕高粘性物料球團運動規(guī)律生球在造球機內自動分級的條件為粒度大小不同的生球具有不同的摩擦因數(shù)f，因而具有不同的脫離角β：關鍵技術三高粘性物料球團具有很高的摩擦因數(shù)f，從而脫離角β

小，很難自動分級，大中粒徑生球進入母球區(qū)，必須采取強制措施。強制分級造球技術應用效果強制分級技術成球率提高17%，干球抗壓強度提高70%正常狀態(tài)高粘性料的異常狀態(tài)高粘性料強制分級8-16mm生球大中小大中小大大中小熱球入窯全窯高溫催化復原全窯高溫、快速復原的回轉窯熱工體系顯著提高了回轉窯產(chǎn)量，大幅降低了復原粉化率，解決了回轉窯結圈頻繁的難題關鍵技術四創(chuàng)造點4傳統(tǒng)工藝為冷球入窯，升溫和復原慢、復原粉化較嚴重、結圈頻繁●●●回轉窯鏈篦機難點氧化球團冷球入窯，難以實現(xiàn)料層全窯高溫操作；本創(chuàng)造以熱球入窯，實現(xiàn)了全窯高溫〔氣相和料層均＞9000C〕操作回轉窯內溫度分布出料端進料端關鍵技術五創(chuàng)造點5釩鈦磁鐵礦高爐冶煉無法回收鈦鈦鐵礦電爐法制取高鈦渣電耗高，含鈦低釩鈦鐵礦催化復原及高效別離技術創(chuàng)造了釩鈦磁鐵礦綜合利用新工藝●●開發(fā)了一條釩鈦鐵礦中鐵、釩、鈦有效別離與綜合回收的新途徑創(chuàng)造了鈦鐵礦制取富鈦料新工藝難點鈦鐵礦富鈦料鈦回收率(%)9090富鈦料品位（％）8372能源和還原劑劣質煤為還原劑電耗高，焦碳為還原劑本創(chuàng)造與高爐法效果比照〔釩鈦磁鐵礦利用〕礦種對比項目本發(fā)明高爐法釩鈦磁鐵礦鈦回收率（%）89鈦損失于爐渣鈦品位（%）62本創(chuàng)造與電爐法效果比照〔鈦鐵礦利用〕3、煤基微波復原根本原理Fe2O3+3C=2Fe+3CO(1)△H1700=455.6kJ/mol(2)△H1700=-840.2kJ/mol(3)△H1700=-384.6kJ/mol反響〔2〕放出的熱量足以補償反響〔1〕所需的熱量。其特點是碳最終可以完全轉化為CO2，煤氣的利用率在理論上可以到達100%。如何把反響〔2〕放出的熱量轉移到深復原階段熱能——電能——微波能3MicrowaveHeatingBasicFast,VolumetricheatingofmicrowaveabsorbingmaterialTheenergyconversionfromelectricitytomicrowaveisabout85%Theenergyconversionofmicrowavetoheatisabout90%Productiontimesarereducedby70-80%andcostsareloweredby35%BehaviorofMaterialsUnderMicrowaveRadiationMaterialHeatingRateMagnetite(Fe3O4)20oC/SecHematite(Fe2O3)170oC/MinCarbon100oC/SecMicrowaveHeatingCharacteristicofFe3O4

MicrowaveCanMeet

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inSteelmakingHeatTransferinPelletCO/H2RichinPelletwithIronOxide/CoalMixture--CO/H2generationinsituCO/H2RegenerationfromCO2/H2OinPelletTemperatureControlMICROWAVEHEATINGOFIRONOXIDEANDCOALMIXTUREGREENBALLINSIDEOUTSIDECOrich,HighTemperatureMICROWAVELowTemperatureNewMicrowave/EAFSteelmakingTechnology.IronoreLimeCoalBinderGreenBallMicrowaveEAFFurnaceSTEELExpectedBenefitsEliminatepelletsintering,coking,BlastFurnace,andBOFsteelmakingIdealMassandHeatTransferMechanismGreatenergysaving,atleast30-40%DramaticallyreducetheemissionofCO2,SOx,NOx,VOCs,fineparticulates,andairtoxicsSubstantiallyreducewasteandemissioncontrolcostsConsiderablyreducesteelproductioncostsReductionDegreevsReactionTime020406080100120050010001500Time(S)ReductionDegree(%)conventionalheatingupto1273Kmicrowavecombined,microwavestartfrom0s,conventionalheatupto773Kmicrowavecombined,microwavestartfrom400s,conventionalheatupto773KMW/EAFFurnaceMW/EAFSteelmakingMW/EAFSteelandSlagSteelsProducedbySeries#1MW/EAFSteelmakingTestsSteelSampleFeSiAlPSCMV-713-ST97.341.651.01<0.010.03<0.2MV-714-ST98.540.180.19<0.010.14<0.2MV-718-ST98.84<0.01<0.01<0.010.192.32MV-719-ST98.650.42<0.01<0.01<0.011.34MV-1025-ST99.300.390.32<0.01<0.01<0.2OUTOKUMPUCOPPERFLASHFURNACE第三局部熔融復原原理與工藝一、熔融復原技術現(xiàn)狀1.共報導30多種方法，工業(yè)應用只有COREX法，各主要方法的特點見表22.問題①尚未形成一個定型的生產(chǎn)工藝；②能耗較高，且需輔助能量〔氧或電〕；③產(chǎn)品質量不好，脫硫不穩(wěn)定；④設備壽命不高。熔融復原技術現(xiàn)狀〔續(xù)〕3.分類：一步法：一個反響器完成鐵礦石高溫復原和渣鐵別離過程。二步法：第一個反響器完成鐵料的預還原，第二個反響器完成終復原和渣鐵別離，并產(chǎn)生復原氣體。二、熔融復原根本原理