轉(zhuǎn)底爐及第三代煉鐵工藝ppt

1、轉(zhuǎn)底爐與轉(zhuǎn)底爐與第三代煉鐵技術(shù)第三代煉鐵技術(shù)孔孔 令令 壇壇北京科技大學北京科技大學轉(zhuǎn)底爐轉(zhuǎn)底爐 RHFRHF由軋鋼的環(huán)形加熱爐發(fā)展而來。由軋鋼的環(huán)形加熱爐發(fā)展而來。特點特點：用：用含炭球團礦含炭球團礦為原料為原料 快速還原快速還原成金屬鐵成金屬鐵轉(zhuǎn)底爐的功能轉(zhuǎn)底爐的功能1 1，處理鋼鐵廠含鐵和炭粉塵，回收鋅。，處理鋼鐵廠含鐵和炭粉塵，回收鋅。2 2，釩鈦磁鐵礦的綜合利用。，釩鈦磁鐵礦的綜合利用。3 3，熔融還原的預還原，生產(chǎn)鐵水。，熔融還原的預還原，生產(chǎn)鐵水。4 4，生產(chǎn)，生產(chǎn)珠鐵珠鐵 ( (日本稱之為日本稱之為ITmk3)ITmk3)。珠鐵珠鐵珠鐵的研發(fā)過程珠鐵的研發(fā)過程1 1，研發(fā)的背景

2、，研發(fā)的背景2 2，偶然發(fā)現(xiàn)珠鐵，偶然發(fā)現(xiàn)珠鐵3 3，實驗研究過程與結(jié)果，實驗研究過程與結(jié)果4 4，不謀而合，不謀而合5 5，優(yōu)勢與發(fā)展前景，優(yōu)勢與發(fā)展前景研研 發(fā)發(fā) 的的 背背 景景 高爐生產(chǎn)規(guī)模日趨龐大高爐生產(chǎn)規(guī)模日趨龐大 鐵前系統(tǒng)龐大且復雜鐵前系統(tǒng)龐大且復雜 煉焦煤資源日益匱乏煉焦煤資源日益匱乏 多年來冶金工作者致力于探求多年來冶金工作者致力于探求 新的煉鐵工藝新的煉鐵工藝三代煉鐵工藝三代煉鐵工藝第一代：高爐第一代：高爐第二代：各種直接還原和熔融還原第二代：各種直接還原和熔融還原第三代：第三代：轉(zhuǎn)底爐珠鐵轉(zhuǎn)底爐珠鐵偶然發(fā)現(xiàn)偶然發(fā)現(xiàn)珠鐵珠鐵19981998年的一次年的一次含炭球團礦金屬化含

3、炭球團礦金屬化實驗實驗 條件：條件： 1 1，用冀東鐵精礦為原料，用冀東鐵精礦為原料 2 2，配料中加了石灰石粉，配料中加了石灰石粉 3 3，還原溫度提高到，還原溫度提高到13501350 結(jié)果：結(jié)果： 1 1，冷卻過程中金屬化球團礦自動粉化，冷卻過程中金屬化球團礦自動粉化 2 2，灰色的粉末里夾雜，灰色的粉末里夾雜晶亮的鐵珠晶亮的鐵珠問題和問題和啟發(fā)啟發(fā)問題問題 1 1，大顆粒容易回收，大顆粒容易回收，微細顆粒難與渣分離微細顆粒難與渣分離。 2 2，冷卻過程中自然粉化的，冷卻過程中自然粉化的重現(xiàn)性差重現(xiàn)性差。啟發(fā)啟發(fā) 1 1，金屬鐵形成園珠，顯然，金屬鐵形成園珠，顯然渣和鐵必經(jīng)熔化渣和鐵必經(jīng)

4、熔化。 2 2，提高溫度，降低渣和鐵的熔點。，提高溫度，降低渣和鐵的熔點。實驗用原料的選擇實驗用原料的選擇鐵礦粉：鐵礦粉： Fe : 65.8 SiOFe : 65.8 SiO2 2 : 5.1: 5.1石灰石石灰石： CaO : 52.0 SiOCaO : 52.0 SiO2 2 : 2.01 : 2.01 煤煤 粉：粉： C Cf f : 72.73 : 72.73 揮發(fā)分：揮發(fā)分：14.0214.02粘接劑：粘接劑： 玉米糊玉米糊含碳球團礦配碳量計算原則含碳球團礦配碳量計算原則鐵礦物中含氧，例如：鐵礦物中含氧，例如： Fe2O3(赤鐵礦）有赤鐵礦）有3個氧原子個氧原子還原反應：還原反應：

5、 Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO計算配碳量：計算配碳量： C摩爾摩爾 / O摩爾摩爾 1.0 含碳球團礦含碳球團礦配煤計算配煤計算Q = N （KO2（礦）（礦） 0.75）/ C式中：式中： Q : 還原劑煤炭配加量還原劑煤炭配加量 kg K : 鐵礦粉的質(zhì)量鐵礦粉的質(zhì)量 kg O2：鐵礦含氧鐵礦含氧 C : 煤炭中的固定碳煤炭中的固定碳 N : 配加還原劑的系數(shù)（配加還原劑的系數(shù)（要大于要大于1.0）含炭球團礦含炭球團礦 鐵礦粉、鐵礦粉、煤粉煤粉、石灰、石灰石粉和粘接劑配料，石粉和粘接劑配料，加水混合。加水混合。 用壓球機用壓球機加壓成型加壓成型，對于抗壓和跌落強度對于抗壓和

6、跌落強度有一定要求。有一定要求。 經(jīng)過經(jīng)過烘干烘干，使含水份，使含水份低于低于3 3，即可入爐。，即可入爐。實驗用火焰爐實驗用火焰爐還原速度還原速度14001400：A A礦礦 12 min. B12 min. B礦礦 8min. 1008min. 10014501450：A A礦礦 10 min. B10 min. B礦礦 6min. 1006min. 100溫度溫度和和原料的還原性原料的還原性影響很大。影響很大。珠鐵和爐渣珠鐵和爐渣1 1：珠鐵，：珠鐵，2 2：爐：爐渣渣珠鐵的化學成分珠鐵的化學成分FeCSiSP96.613.130.100.030.07與高爐生鐵相比，與高爐生鐵相比，C

7、C、Si Si 低低爐渣的化學成分爐渣的化學成分CaOSiO2MgOAl2O3FeOS/239.9139.025.1313.352.290.10與高爐爐渣成分相比，只有與高爐爐渣成分相比，只有Fe0Fe0較高較高我們設計的珠鐵生產(chǎn)流程我們設計的珠鐵生產(chǎn)流程新工藝的定名新工藝的定名 我們將此工藝定名為我們將此工藝定名為“恰普恰普”法，法，CHARP CHARP 即煤與熱風還原過程。即煤與熱風還原過程。產(chǎn)品定名為產(chǎn)品定名為珠鐵珠鐵。 20032003年獲得了年獲得了發(fā)明專利發(fā)明專利授權(quán)授權(quán)日本的工藝流日本的工藝流程程兩個流程的比較兩個流程的比較中國的中國的“恰普恰普”流程流程日本美國的日本美國的ITmk3ITmk3流程流程珠鐵的珠鐵的優(yōu)勢優(yōu)勢1 1，節(jié)能節(jié)能，理論計算，理論計算580 kg/t (580 kg/t (標煤）。標煤）。2 2，徹底，徹底代替焦碳代替焦碳。3 3，成本低廉成本低廉，為高爐生鐵的，為高爐生鐵的70708080。4 4，節(jié)省投資。，節(jié)省投資。發(fā)展前景發(fā)展前景 美國動力鋼公司和日本神戶制鋼聯(lián)合美國動力鋼公司和日本神戶制鋼聯(lián)合在美國明尼蘇達州的在美國明尼蘇達州的Hoyt Lakes Hoyt Lakes 興建年產(chǎn)興建年產(chǎn)5050萬噸萬噸“Iron Nuggets”Iron Nuggets”的工廠，計劃于的工廠，計劃于200