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2023年中国非高炉炼铁行业现状及发展展望

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中国废钢铁 2024年第2期 39-40页

作者：陶江善天津奥沃冶金技术咨询有限公司

(续)2.2.1缺之廉价的气源国际上气基竖炉企业较多的地区多是位于石油天然气丰富的地方,有着廉价的天然气资源,而我国天然气匮乏,成本较高。当前国内的制气技术更多是依据钢厂副产气或化工副产气来开展工作,技术上可行,但成本上是否经济... 详细信息

(续)2.2.1缺之廉价的气源国际上气基竖炉企业较多的地区多是位于石油天然气丰富的地方,有着廉价的天然气资源,而我国天然气匮乏,成本较高。当前国内的制气技术更多是依据钢厂副产气或化工副产气来开展工作,技术上可行,但成本上是否经济?这还需要生产实践检验。2.2.2我国碳排放市场刚刚起步钢铁尚未纳入我国碳市场2021年进入配额现货交易阶段,2021年全年碳排放配额成交量累计1.79亿吨,目前只包括发电企业,刚刚起步。2023年上半年,全国碳市场交易价格挂牌协议成交价格在4.00-75.00元/吨区间内震荡,日均收盘价为69.07元/吨。未来,碳市场将覆盖到发电、石化、化工、建材、钢铁、有色金属、造纸和国内民用航空八大行业。预计下一个纳入碳排放交易的对像会是钢铁。

关键词：发电企业成交价格天然气资源碳排放交易碳市场非高炉炼铁碳排放配额现货交易

2023年中国非高炉炼铁行业现状及发展展望

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中国废钢铁 2024年第1期 42-42页

作者：陶江善天津奥沃冶金技术咨询有限公司

(续)印度和伊朗的年产量再度超过全球年产量的一半:其中印度继续保持其直接还原铁全球产量第一的记录--产量4355万吨,增长了11.4%,其中煤基产量3539万吨,气基产量816万吨。根据印度海绵铁制造协会数据(SIMA),回转窑产量在继2019-2020年... 详细信息

(续)印度和伊朗的年产量再度超过全球年产量的一半:其中印度继续保持其直接还原铁全球产量第一的记录--产量4355万吨,增长了11.4%,其中煤基产量3539万吨,气基产量816万吨。根据印度海绵铁制造协会数据(SIMA),回转窑产量在继2019-2020年增长27.9%、2021年增长18.8%之后,2022年增长18%。伊朗2022年DRI产量3290万吨,全部是天然气气基工艺,比2021年增长了3.3%。MIDREX■工艺占伊朗DRI产量的90%,PERED工厂产量估计为276万吨。

关键词：非高炉炼铁直接还原铁海绵铁 DRI 制造协会回转窑全球产量天然气

非高炉炼铁煤气汽化冷却烟道及旋风除尘器系统仿真

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非高炉炼铁煤气汽化冷却烟道及旋风除尘器系统仿真

作者：郝玉娇辽宁科技大学

学位级别：硕士

本文介绍了非高炉炼铁HIsmelt熔融还原技术系统工艺流程及主要设计特点。对于适用于非高炉炼铁工艺的余热回收系统,汽化冷却烟道、旋风分离器是重要的除尘降温环节,应用CFD数值模拟方法对非高炉炼铁工艺的煤气汽化冷却烟道以及旋风除尘... 详细信息

本文介绍了非高炉炼铁HIsmelt熔融还原技术系统工艺流程及主要设计特点。对于适用于非高炉炼铁工艺的余热回收系统,汽化冷却烟道、旋风分离器是重要的除尘降温环节,应用CFD数值模拟方法对非高炉炼铁工艺的煤气汽化冷却烟道以及旋风除尘器系统进行模拟分析。汽化冷却烟道作为除尘系统中重要的一环,直接影响到后续除尘效率和烟气回收率。旋风除尘器的颗粒收集率也影响到最终的烟气排放。通过数值模拟计算,我们可以有效的掌握汽化冷却烟道以及旋风除尘器内部高温烟气的流场、温度场与颗粒轨迹、浓度的分布以及管道磨损情况。结果表明在烟道的各个拐角处流场都变得不均匀,在烟道二段的顶部和烟道三段的背风处积灰明显,炉口段底部的管壁磨损情况比较严重,于是改变烟道尺寸结构包括炉口段角度、烟道一段长度、管径以及烟道二段形状以改变烟气流速和颗粒轨迹,找出一个比较合适的对管道磨损比较小的尺寸,最终选择设计参数为炉口段角度7°,烟道一段长度32.152 m,管径为4.128 m和4.104m,烟道二段形状为水平直段。和旋风除尘器中,烟气携带颗粒在筒体壁面的涡流处盘旋与壁面接触造成磨损。沿着烟气在除尘器旋转流动方向,壁面也在相对应位置出现磨损。颗粒在筒体内旋转,由于速度和压力差的原因,堆积在除尘器顶部形成上尘环,在时间步长结束之后依旧无法排出,造成除尘器顶部壁面的磨损降低使用寿命以及降低除尘效率。试改变除尘器的尺寸参数包括除尘器筒体直径、进口管流通面积、出口管流通面积、进口连接管宽度和下探管深度以改变颗粒的沉降效果等,得出最优尺寸,最终选择设计参数为筒体直径3.9 m,进口管流通面积7.5 m,出口管流通面积5.7304 m,进口连接管宽度0.835 m,下探管深度2.96 m。

关键词：非高炉炼铁 HIsmelt熔融还原技术汽化冷却烟道旋风除尘器数值模拟

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氢系燃料非高炉炼铁技术现状及发展趋势

烧结球团 2022年第1期47卷 10-17页

作者：叶恒棣郑富强胡兵李文林刘臣中冶长天国际工程有限责任公司湖南长沙410205 国家烧结球团装备系统工程技术研究中心湖南长沙410205

“双碳”背景驱动下,氢系燃料的制备及利用与非高炉炼铁技术相结合已成为推动钢铁生产从传统的“碳冶金”向“氢冶金”转变的必然趋势。本文对非高炉炼铁技术的现状及氢系燃料在非高炉炼铁中的应用进行了分析,并在综合分析我国资源及能... 详细信息

“双碳”背景驱动下,氢系燃料的制备及利用与非高炉炼铁技术相结合已成为推动钢铁生产从传统的“碳冶金”向“氢冶金”转变的必然趋势。本文对非高炉炼铁技术的现状及氢系燃料在非高炉炼铁中的应用进行了分析,并在综合分析我国资源及能源特点的基础上,得出在煤、天然气、风光水电、生物质丰富的地区,分别发展煤制气、天然气蒸汽重整制氢、电解水制氢等技术,结合非高炉炼铁技术革新,有利于推动我国氢基竖炉直接还原工艺和氢系燃料多喷孔回转窑预还原-氢基熔融还原工艺的发展,可进一步促使钢铁行业节能减排。

关键词：氢系燃料非高炉炼铁 CO_(2)减排直接还原熔融还原

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熔融还原炼铁工艺用耐火材料的研究进展

耐火材料 2024年第3期58卷 251-256页

作者：刘然刘晏廷高艳甲邓勇华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063000 承德钢铁集团有限公司河北承德067102

相较于高炉炼铁工艺,HIsmelt和Corex两种熔融还原炼铁工艺几乎不使用焦炭,且资源利用效率高,环保优势突出,但这两个工艺的熔渣中FeO含量普遍偏高,且技术成熟度和炉内反应机制的深入了解仍然不足,导致熔融还原炉的寿命普遍低于高炉的。... 详细信息

相较于高炉炼铁工艺,HIsmelt和Corex两种熔融还原炼铁工艺几乎不使用焦炭,且资源利用效率高,环保优势突出,但这两个工艺的熔渣中FeO含量普遍偏高,且技术成熟度和炉内反应机制的深入了解仍然不足,导致熔融还原炉的寿命普遍低于高炉的。分析了HIsmelt和Corex两大工艺的流程特点,总结了HIsmelt和Corex工艺用耐火材料的材料选择、维护和性能优化等方面的研究现状,指出了熔融还原炼铁工艺用耐火材料存在的问题及改进方向。

关键词：非高炉炼铁耐火材料 HIsmelt Corex 熔融还原

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应用非高炉炼铁技术处理固体废弃物

钢铁 2002年第7期37卷 63-67页

作者：吴铿杨天钧陈平李荣波王长秋北京科技大学鞍山钢铁股份有限公司

先进国家利用熔融还原技术开发了高温焚烧炉 ,这种带有焦炭床、富氧和双排风口的高温炉 ,可以达到对固体废弃物进行无害化和资源化的处理。由于我国的资源条件有限和国内高炉喷煤量的迅速提高 ,应用非高炉炼铁技术在国内形成规模产业是... 详细信息

先进国家利用熔融还原技术开发了高温焚烧炉 ,这种带有焦炭床、富氧和双排风口的高温炉 ,可以达到对固体废弃物进行无害化和资源化的处理。由于我国的资源条件有限和国内高炉喷煤量的迅速提高 ,应用非高炉炼铁技术在国内形成规模产业是非常困难的。不过利用非高炉炼铁技术 ,特别是其中的熔融气化炉技术 ,开发适合处理我国固体废弃物的工艺 ,可以使我国在环境保护方面赶上世界先进水平。

关键词：环境保护非高炉炼铁高温焚烧炉固体废弃物

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非高炉炼铁工艺流程发展现状及前景展望

矿产综合利用 2020年第2期 8-15页

作者：张晓华师学峰赵凯张玉柱孔征华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063210

阐述了国内熔融还原炼铁工艺的现状,介绍了几种主流熔融还原炼铁工艺,通过对比这几种熔融还原炼铁工艺的能耗,分析了目前主流的熔融还原炼铁所存在的优势与不足,并对新提出的回转窑-氧煤燃烧熔分炼铁工艺进行了阐述。通过将这几种工艺... 详细信息

阐述了国内熔融还原炼铁工艺的现状,介绍了几种主流熔融还原炼铁工艺,通过对比这几种熔融还原炼铁工艺的能耗,分析了目前主流的熔融还原炼铁所存在的优势与不足,并对新提出的回转窑-氧煤燃烧熔分炼铁工艺进行了阐述。通过将这几种工艺与回转窑-氧煤熔分工艺对比,了解新工艺回转窑-氧煤熔分的优势所在,提出非高炉炼铁未来的发展方向和目前非高炉炼铁所面临的关键科学与技术问题。

关键词：非高炉炼铁工艺能耗回转窑-氧煤熔分熔融还原

2023年中国非高炉炼铁行业现状及发展展望

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中国废钢铁 2023年第6期 36-42页

作者：陶江善 Tao Jiangshan 天津奥沃冶金技术咨询有限公司 Tianjin Aowo Metallurgical Technology Consulting Co. LTD.

本文介绍了目前国内非高炉炼铁行业发展现状、存在问题和发展前景,在碳达峰、碳中和政策目标下,节能减排、环保低碳经济下,电炉钢产能逐渐增加、废钢资源利用越来越多,非高炉炼铁技术有望成为实现钢铁工业低碳炼铁的趋势。

关键词：直接还原铁非高炉炼铁碳达峰碳中和

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非高炉炼铁新工艺的探索

非高炉炼铁新工艺的探索

作者：田津天津大学

学位级别：硕士

钢铁行业作为全球所有工业化国家的基础工业之一,是衡量国家综合竞争力的重要标志。炼铁工艺作为钢铁冶金的上游工艺,目前占主导地位的生产工艺是高炉炼铁,但其存在热量消耗巨大、焦炭依赖度高、环境污染严重等问题,而非高炉炼铁工艺虽... 详细信息

钢铁行业作为全球所有工业化国家的基础工业之一,是衡量国家综合竞争力的重要标志。炼铁工艺作为钢铁冶金的上游工艺,目前占主导地位的生产工艺是高炉炼铁,但其存在热量消耗巨大、焦炭依赖度高、环境污染严重等问题,而非高炉炼铁工艺虽然在一定程度上实现了非焦冶炼,但生产规模小、能源利用率低、经济效益差始终是制约其发展的桎梏。因此,本文旨在现有研究的基础上,开发出一种新型非高炉炼铁工艺,达到适用于大规模工业生产,摆脱烧结和炼焦工序,能源利用率高且合理,环境友好,经济效益高的目标。本文在对非高炉炼铁工艺发展历程和技术瓶颈理论分析的基础上,发掘出COREX和FINEX工艺在众多炼铁工艺中脱颖而出所具备的优势和潜力,进而提炼出本文拟解决的技术问题,包括由炉料粘结导致的还原气温度匹配问题、原燃料适应性问题、两段间连接问题以及炉顶煤气循环利用问题,并有针对性的提出改进措施。在对铁氧化物还原熔融过程研究的基础上,建立了熔融气化炉内部化学反应和温度变化图谱,包含熔融过程中发生的主要反应及其吸放热变化、温度分布等。将目前主流的炉料粘结机理归纳为铁晶须、高活性铁单质和低熔点共熔物粘结机理,在分析粘结物成分、形貌和布料条件的基础上,分别确定了竖炉和流化床产生粘结的原因。对粘结机理与还原温度的相关性进行研究,得出通过提高还原气中H浓度来抑制粘结是不科学的,并从原理上解释了块矿比球团矿更容易发生粘结的原因,是由球团矿形状、强度和内部熔剂分子的存在造成的。最终猜想在熔融还原炼铁工艺中存在一个理想的极限状态,在较高温度及适宜还原气成分条件下,炉料在竖炉或流化床内顺畅的完成全部还原过程,得到金属化率为100%的直接还原铁,直接还原铁在熔融气化炉内只完成熔融过程,无须终还原。针对熔融还原炼铁工艺现存的技术瓶颈,通过计算对比出各工艺方案的优缺点,得出最佳方案。在此基础上,提出了本文开发的新型非高炉炼铁工艺,对其中的关键技术,包括热压含碳球团工艺和煤气改质调温工艺进行深入探讨。新型炼铁工艺在理论上很好的解决了熔融还原炼铁工艺现存的技术瓶颈,但若要实现工业应用,还需对各关键技术进行深入研究和论证。

关键词：非高炉炼铁熔融还原炉料粘结热压含碳球团改质调温