流化床技術可助高爐增產與節能減排

 

　　幾種典型流化床工藝得到實際應用 

 

　　流化床在黑色冶金中主要用于鐵礦粉的預熱與還原。國外從20世紀50~60年代開始研究流態化直接還原技術，得到實際應用的典型工藝有Finmet工藝、Finex工藝、Circofer工藝等。 

 

　　Finmet流化床工藝。Finmet工藝是以鐵礦粉為原料，通過4級流化床來生產DRI的工藝。該工藝以粒度小于12mm的鐵礦粉為原料，鐵礦粉在流化床干燥器中經過加熱干燥，然后運動到流化床反應器頂部，再由四級流化床反應器依次串聯，逐級預熱和還原礦粉原料，使用的還原氣體是流化床爐頂煤氣和天然氣重整氣體的混合氣體。鐵礦粉在重力作用下從較高的反應器流向較低的反應器，而氣體則逆向流動。這種相對流動的多級系統與單一反應器相比，能夠顯著提高還原效率，從最后一個反應器出來的鐵礦粉金屬化率能達到93%。Finmet工藝也存在一些缺點，如工藝復雜，使用高壓操作對設備和操作要求高；系統使用的還原氣體來自于天然氣，因此該工藝只有在天然氣富集的地方才可能推廣。 

 

　　Finex流化床工藝。Finex工藝是新一代煉鐵工藝，能夠生產較高預還原度的DRI供熔融氣化爐冶煉，現已獲得工業化應用。Finex工藝結合了多級紊流流化床工藝和Corex工藝，使用的鐵礦粉粒度小于8毫米，使用非煉焦煤在熔融還原爐中氣化成的CO等還原氣體作為流化床鐵礦粉的還原劑。流化床預還原段由4級流化床構成，依次在R4、R3、R2、R1（四級反應器）中逐級還原，由R1出來的細粒DRI經過熱壓制成熱壓鐵塊后裝入熔融氣化爐冶煉成為鐵水。韓國浦項把Finex工藝的多級流化床還原度控制在75%~85%，甚至還可以更低，在鐵礦粉中摻入20%熔劑和焦炭粉，這樣就有效地控制了流化床的黏結。 

 

　　Circofer流化床工藝。Circofer是用煤加熱和還原鐵礦粉的循環流化床技術。采用循環流化床（CFB）和鼓泡流化床（FB）兩級流化床的目的是為了充分利用廢氣顯熱。煤直接裝入氣化器（又稱熱量發生器），煤與純氧在其中發生燃燒反應，溫度為1050℃，為后續的吸熱還原反應提供需要的能量。未燃燒的煤和殘炭送往CFB反應器進行鐵礦石的預還原，反應溫度大約950℃，金屬化率可達到70%~80%。預還原后的鐵礦石再裝入FB反應器進行終還原，利用循環過程氣將金屬化率進一步提高到93%以上。整個系統的壓力為5個大氣壓（絕對壓力），以縮小裝置的尺寸和保持脫除CO2所需要的壓力。 

 

　　Circofer循環流化床直接使用鐵礦粉和煤粉，產品為金屬化率約為85%的DRI，可使用的煤種廣泛，可使用的礦粉包括赤鐵礦和磁鐵礦的所有礦種，能夠接受粒度小于8mm的粉礦和小于40μm的精礦粉。通過加入煤等惰性成分和在礦粒表面沉積炭等措施控制了流化床的黏結，過程溫度達到了950℃，因此一步就可以使金屬化率達到85%。還原后的DRI溫度為600℃~800℃，可以直接加以利用。  【版權聲明】本網為公益類網站，本網站刊載的所有內容，均已署名來源和作者，僅供訪問者個人學習、研究或欣賞之用，如有侵權請權利人予以告知，本站將立即做刪除處理（QQ：51999076）。