日钢转底炉建设生产情况介绍.pptx

CISRICISRIChina Iron&Steel Research Institute GroupChina Iron&Steel Research Institute Group日照钢铁日照钢铁20万吨万吨/年转底炉的年转底炉的建设生产情况建设生产情况CISRICISRIChina Iron&Steel Research Institute GroupChina Iron&Steel Research Institute Group 转底炉（转底炉（RHF）是目前比较受关注的用于处理和回）是目前比较受关注的用于处理和回收各钢厂含锌铅粉尘的快速直接还原装置，其起源最早可收各钢厂含锌铅粉尘的快速直接还原装置，其起源最早可以追溯到以追溯到1965年由年由Midland Ross公司（公司（Midrex 公司前身）公司前身）国民钢铁公司和国民钢铁公司和Hanna矿联合开发的矿联合开发的Heat-Fast工艺。工艺工艺。工艺的主体设备源于轧钢用的环形加热炉，其目的是为了处理电的主体设备源于轧钢用的环形加热炉，其目的是为了处理电炉烟尘，以煤做还原剂。炉烟尘，以煤做还原剂。20世纪世纪70年代后期，由于钢铁厂内年代后期，由于钢铁厂内含铁尘泥中有色金属含铁尘泥中有色金属Zn、Pb 等元素富集带来的问题日益突等元素富集带来的问题日益突出，该工艺得到了不断的改进和发展，至今已开发出多种不出，该工艺得到了不断的改进和发展，至今已开发出多种不同的类型，如同的类型，如INMETCO，FASTMET，IDI-DRYIRON等。等。一、转底炉工艺概况一、转底炉工艺概况1、转底炉工艺概况、转底炉工艺概况CISRICISRIChina Iron&Steel Research Institute GroupChina Iron&Steel Research Institute Group图图1.转底炉工艺流程示意图转底炉工艺流程示意图CISRICISRIChina Iron&Steel Research Institute GroupChina Iron&Steel Research Institute Group（1）原料适应广泛。高）原料适应广泛。高Al2O3铁矿、高结晶水褐铁矿、钒钛铁矿、高结晶水褐铁矿、钒钛磁铁矿砂、高碱金属铁矿、磁铁矿砂、高碱金属铁矿、高磷铁矿等，特别是处理钢铁高磷铁矿等，特别是处理钢铁厂含锌铅尘泥，综合回收铁、锌、铅，以及处理厂含锌铅尘泥，综合回收铁、锌、铅，以及处理 钒钛钒钛磁铁矿矿，综合回收铁、钒、磁铁矿矿，综合回收铁、钒、TiO2方面将会有强大的生命力。方面将会有强大的生命力。（2）燃料灵活。天然气、冶金煤气、丙烷、燃油、煤粉等，）燃料灵活。天然气、冶金煤气、丙烷、燃油、煤粉等，不受能源条件限制。不受能源条件限制。（3）生产成本较低。处理钢厂固体废弃物无需特殊处理，如）生产成本较低。处理钢厂固体废弃物无需特殊处理，如果其中含有碳可作为还原剂并充当部分燃料，可利用转底炉果其中含有碳可作为还原剂并充当部分燃料，可利用转底炉废烟气的显热预热空气和煤气，降低能源成本。废烟气的显热预热空气和煤气，降低能源成本。2、转底炉工艺的特点、转底炉工艺的特点CISRICISRIChina Iron&Steel Research Institute GroupChina Iron&Steel Research Institute Group（4）设备和基建投资相对较低。该工艺的原料、成品处理）设备和基建投资相对较低。该工艺的原料、成品处理系统以及转底炉构造简单，各环节都有成熟的技术和设备，系统以及转底炉构造简单，各环节都有成熟的技术和设备，建设难度低，基建投资省。建设难度低，基建投资省。（5）设备运行稳定。各环节都是成熟的技术，流程紧凑，）设备运行稳定。各环节都是成熟的技术，流程紧凑，可靠性高，易于操作和维护。可靠性高，易于操作和维护。（6）环境排放少。转底炉封闭性较好，还原气体大部分在）环境排放少。转底炉封闭性较好，还原气体大部分在炉内燃烧，剩余烟气可在管道内吹入空气燃烧并回收热量，炉内燃烧，剩余烟气可在管道内吹入空气燃烧并回收热量，保证无保证无CO排放。物料停留时间短，当生产失常时可快速调排放。物料停留时间短，当生产失常时可快速调整工艺参数，粉尘能够循环用于原料系统。整工艺参数，粉尘能够循环用于原料系统。CISRICISRIChina Iron&Steel Research Institute GroupChina Iron&Steel Research Institute Group 3、生产能力、规模、生产能力、规模 日照钢铁转底炉处理固体废弃物能力：日照钢铁转底炉处理固体废弃物能力：2*20万吨万吨/年年 生产炼钢用金属化球团（金属化率生产炼钢用金属化球团（金属化率85%），金属化球团产量：），金属化球团产量：14万吨万吨/年。年。生产高炉用金属化球团（金属化率生产高炉用金属化球团（金属化率65%），），金属化球团产量：金属化球团产量：15万吨万吨/年。目前用于转炉做冷年。目前用于转炉做冷却剂。却剂。如果生产粒铁，如果生产粒铁，粒粒铁产量：铁产量：10万吨万吨/年，年，磁选后每吨磁选后每吨粒粒体的残渣约体的残渣约230kg，年发生量约，年发生量约2300吨残渣。吨残渣。含锌除尘灰产量约约含锌除尘灰产量约约6000吨吨/年。年。CISRICISRIChina Iron&Steel Research Institute GroupChina Iron&Steel Research Institute Group 二、日照钢铁转底炉开发建设情况二、日照钢铁转底炉开发建设情况 山东日照钢铁集团转底炉处理对象为钢铁厂山东日照钢铁集团转底炉处理对象为钢铁厂内固废废弃物与海沙矿，项目自内固废废弃物与海沙矿，项目自2008年年3月起由钢月起由钢铁研究总院进行试验室研究，先后进行了原料物理铁研究总院进行试验室研究，先后进行了原料物理化学性质分析、粘结剂的选择与开发、含碳球团冷化学性质分析、粘结剂的选择与开发、含碳球团冷固结成型、直接还原热模拟、防止二次氧化与熔分固结成型、直接还原热模拟、防止二次氧化与熔分等实验研究。并于等实验研究。并于2009年年10月完成设计，先后完成月完成设计，先后完成转底炉及加料、密封、喷吹、输送、鼓风、除尘、转底炉及加料、密封、喷吹、输送、鼓风、除尘、换热等配套附属装置的选择与研制，确定了最终转换热等配套附属装置的选择与研制，确定了最终转底炉生产的最终工艺方案。底炉生产的最终工艺方案。CISRICISRIChina Iron&Steel Research Institute GroupChina Iron&Steel Research Institute Group 日钢转底炉设计生产处理能力为日钢转底炉设计生产处理能力为20万万t/a，一期，一期建设两座，项目于建设两座，项目于2009年年11月在日照钢铁集团开月在日照钢铁集团开工建设，工建设，2010年年4月开始进行点火热试，目前已月开始进行点火热试，目前已经取得了阶段性成果，各项生产参数已接近或达经取得了阶段性成果，各项生产参数已接近或达到设计目标。该转底炉从工艺到设备到设计目标。该转底炉从工艺到设备完全由钢铁研究总院设计完成，具备完全知识产完全由钢铁研究总院设计完成，具备完全知识产权。权。中国钢研中国钢研中国钢研中国钢研图图2.实验用对辊成型机图片实验用对辊成型机图片 CISRICISRIChina Iron&Steel Research Institute GroupChina Iron&Steel Research Institute Group图图3.冷固结含碳球团形貌冷固结含碳球团形貌CISRICISRIChina Iron&Steel Research Institute GroupChina Iron&Steel Research Institute Group 图图图图4.4.直接还原后球团形貌直接还原后球团形貌直接还原后球团形貌直接还原后球团形貌 1300 1300 1300 13005min5min10min10min15min15min20min20min25min25min30min30minCISRICISRIChina Iron&Steel Research Institute GroupChina Iron&Steel Research Institute Group 图图图图5.5.直接还原后球团形貌直接还原后球团形貌直接还原后球团形貌直接还原后球团形貌 1400 1400 1400 140010min10min20min20min30min30minCISRICISRIChina Iron&Steel Research Institute GroupChina Iron&Steel Research Institute Group图图6.球团光学显微形貌球团光学显微形貌200200500500100100CISRICISRIChina Iron&Steel Research Institute GroupChina Iron&Steel Research Institute Group日照钢铁转底炉日照钢铁转底炉CISRICISRIChina Iron&Steel Research Institute GroupChina Iron&Steel Research Institute Group日照钢铁转底炉压球机日照钢铁转底炉压球机CISRICISRIChina Iron&Steel Research Institute GroupChina Iron&Steel Research Institute Group 日照钢铁转底炉内观察日照钢铁转底炉内观察CISRICISRIChina Iron&Steel Research Institute GroupChina Iron&Steel Research Institute Group 日照钢铁转底炉还原产品日照钢铁转底炉还原产品CISRICISRIChina Iron&Steel Research Institute GroupChina Iron&Steel Research Institute Group项目项目总消耗量总消耗量单位产品消耗单位产品消耗折标系数折标系数折合标煤折合标煤kgce/t合计合计kgce/t海砂矿海砂矿 t4489.41.35372.1高炉灰高炉灰 t801.70.241粘结剂粘结剂 t346.30.104还原用煤还原用煤 t1122.30.3380.7143241.4发生炉用煤发生炉用煤 t487182.6133.8（煤气量（煤气量401.5 Nm3）0.178686.1原料烘干原料烘干Nm33321701000.178617.8氮气氮气 Nm3134528.840.50.416.2新水新水 t4683.61.410.08570.12电电 Kw.h283673.285.40.122910.5表表1 日钢转底炉热试物料能耗分析日钢转底炉热试物料能耗分析CISRICISRIChina Iron&Steel Research Institute GroupChina Iron&Steel Research Institute Group 钢铁研究总院与日照钢铁控股集团联合攻关开发出具有钢铁研究总院与日照钢铁控股集团联合攻关开发出具有国内完全知识产权的转底炉工艺，转底炉烘炉、初步试运行国内完全知识产权的转底炉工艺，转底炉烘炉、初步试运行表明该工艺设计符合直接还原铁生产要求，各项设计指标处表明该工艺设计符合直接还原铁生产要求，各项设计指标处于国内领先水平。于国内领先水平。目前，转底炉工艺生产出的球团金属化率最大可达到目前，转底炉工艺生产出的球团金属化率最大可达到80%以上。直接还原后金属化球团形貌保持完好，抗压强度以上。直接还原后金属化球团形貌保持完好，抗压强度高。高。初步能耗匡算表明，转底炉工艺在能量消耗方面具有一初步能耗匡算表明，转底炉工艺在能量消耗方面具有一定的比较优势。试运行中配用了一部分廉价的新西兰钒钛磁定的比较优势。试运行中配用了一部分廉价的新西兰钒钛磁铁矿海砂，使用效果良好。铁矿海砂，使用效果良好。三、日照钢铁转底炉工艺特点小结三、日照钢铁转底炉工艺特点小结CISRICISRIChina Iron&Steel Research Institute GroupChina Iron&Steel Research Institute Group四、关于非高炉炼铁工艺的看法四、关于非高炉炼铁工艺的看法 1.非高炉炼铁相对于高炉流程具有流程短、排放低、可非高炉炼铁相对于高炉流程具有流程短、排放低、可以因地制宜使用更加广泛的原料生产铁水或海绵铁，因此以因地制宜使用更加广泛的原料生产铁水或海绵铁，因此具有很好的发展前景。天津无缝钢管厂和宝钢引进直接还具有很好的发展前景。天津无缝钢管厂和宝钢引进直接还原回转窑和原回转窑和 COREX 熔融还原技术对中国的非高炉炼铁技熔融还原技术对中国的非高炉炼铁技术发展起到了示范和推动作用。随着小高炉加速淘汰，中术发展起到了示范和推动作用。随着小高炉加速淘汰，中国的非高炉炼铁技术开发已经进入了一个快速发展阶段。国的非高炉炼铁技术开发已经进入了一个快速发展阶段。2.非高炉炼铁在开发采用世界富产铁矿资源和利用二次非高炉炼铁在开发采用世界富产铁矿资源和利用二次资源炼铁新工艺方面有望发挥重大作用。资源炼铁新工艺方面有望发挥重大作用。CISRICISRIChina Iron&Steel Research Institute GroupChina Iron&Steel Research Institute Group例如例如貧貧镍红土铁矿（印尼、菲律宾、澳洲有数亿吨储量未利镍红土铁矿（印尼、菲律宾、澳洲有数亿吨储量未利用，含铁用，含铁20-50%）、廉价含钛钒的磁铁矿海砂（印尼、菲）、廉价含钛钒的磁铁矿海砂（印尼、菲律宾、澳洲有数十亿吨储量未利用）、含铬律宾、澳洲有数十亿吨储量未利用）、含铬貧貧铁矿（包括化铁矿（包括化工有害铬废渣、硫酸渣）等。工有害铬废渣、硫酸渣）等。3.非高炉炼铁技术的发展应该遵循节能减排、清洁生产的先非高炉炼铁技术的发展应该遵循节能减排、清洁生产的先进理念，着力开发有竞争力的自有知识产权的生产技术设备。进理念，着力开发有竞争力的自有知识产权的生产技术设备。要以低成本清洁炼铁为目标，在单位产品工序能耗上要超越要以低成本清洁炼铁为目标，在单位产品工序能耗上要超越先进的高炉。在冶炼技术和原燃料上要有中国特色。先进的高炉。在冶炼技术和原燃料上要有中国特色。CISRICISRIChina Iron&Steel Research Institute GroupChina Iron&Steel Research Institute Group 4.非高炉炼铁技术应该与高炉炼铁技术结合、相互借鉴和非高炉炼铁技术应该与高炉炼铁技术结合、相互借鉴和渗透，促进节能环保炼铁新技术和装备的发展，为我国成渗透，促进节能环保炼铁新技术和装备的发展，为我国成为钢铁强国作出贡献。为钢铁强国作出贡献。4.COREX 3000炼铁技术的主要问题是竖炉设计上的错误炼铁技术的主要问题是竖炉设计上的错误造成的，目前的困难是暂时的、可以克服的，如果今后在造成的，目前的困难是暂时的、可以克服的，如果今后在改进竖炉设计和扩大使用低粉化率、低成本炉料方面取得改进竖炉设计和扩大使用低粉化率、低成本炉料方面取得突破，必将成为有竞争力的炼铁装置。突破，必将成为有竞争力的炼铁装置。CISRICISRIChina Iron&Steel Research Institute GroupChina Iron&Steel Research Institute Group谢 谢！