010-“一步法”煤基直接还原技术探讨胡兵.ppt

ZHONGYE CHANGTIAN INTERNATIONAL ENGINEERING CO., LTD. ZHONGYE CHANGTIAN INTERNATIONAL ENGINEERING CO., LTD. * 汇 报 人：胡 兵 我国DRI产业发展现状 一 “一步法”煤基直还的生命力 二 技术改进及新技术的开发 三 研究背景 一 结 论 四 汇报提纲 一、我国直接还原铁 产业发展现状 1.1 生产现状及需求 年 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 世界直接还原铁产量/万吨 5460 5699 5979 6722 6845 6200 7040 7330 7402 世界直接还原铁占总铁量比例% 7.56 7.29 6.85 7.12 7.38 6.80 6.83 6.79 6.79 中国直接还原铁产量/万吨 43 41 41 60 60 60 60 60 60 中国直接还原铁占总铁量比例% 0.16 0.11 0.099 0.13 0.1.3 0.11 0.10 0.095 0.091 中国和世界的直接还原铁产量 市场预测： 冶炼优质钢需要直接还原铁，世界直接还原铁与电炉钢的比例 为5.1%，中国仅0.1%。 如果按照全球DRI产量和粗钢总量比计算，预测后中国DRI每年 需求量达4000万吨。 1.2 我国资源特点 天然富块矿极少（贫铁矿占97%） 非焦煤资源丰富(占煤储量65.5%) 天然气缺乏 根据需求和 我国资源特点 煤基直接还原 直接还原铁 非焦煤为还原剂 铁精矿球团为原料 采用回转窑法先后建设： 辽宁喀左的2.5万吨/年工业化示范生产线，北京密云冶金矿山公司的6.2万吨/年生产线，山东鲁中5万吨/年生产线，富蕴 15万吨/年生产线 ，天津钢管2×15万吨/年的戴维“二步法”生产线 ，目前全部停产。 生产实践证明：煤基回转窑直还技术还有待探索 1.3 我国煤基直还生产状况 二、“一步法”煤基直还 的生命力 2.1 “一步法”的案例(富蕴) 金昊铁业回转窑“一步法”直还铁厂 15万吨/年生产线 “一步法”设备联接图 2.1 “一步法”的案例 “一步法”直还 工艺流程图 2.2 “一步法”的优势 针对上述问题，采用多功能复合粘结剂，开发相匹配的球团制备技术和新型回转窑热工体系，实现一步高温过程生产直接还原铁。 氧化焙烧固结的球团在还原过程中产生体积膨胀，导致粉化较严重、回转窑易结圈 传统煤基直接还原工艺以膨润土为粘结剂造球,球团经高温氧化焙烧后入窑还原，因而需要二步高温过程，能耗高、流程长、投资大 氧化焙烧球团孔隙率低、冷球入窑时料层升温慢，致使球团还原速度慢、回转窑产量低 2.2 “一步法”的优势 指 标 氧化球团直接还原的国际先进水平＊ “一步法” 比较 单位窑容产量(t/m3·d) ~0.5 0.8 提高60％ 入窑煤耗(Kg/t.DRI) 860 650 降低24% 粉化率(%) ~10 2 降低80% 金属化率(%) 92~93 93 ~94 作业率(%) ~ 92 92 密云冶金矿山公司直接还原铁厂 ＊英国戴维公司技术 废气排放减少40%以上;基建与设备投资减少30%以上;节省煤30%左右;节电约20%; 降低成本21% 2.3 “一步法”存在的问题 窑尾供煤少，窑头喷射距离长，使得还原不均匀，不合格球团多，生产不稳定； 由于挥发分进入冷烟室，使得温度升至1100~1200℃，容易“结圈”，脱落后造成“水爆”； 窑身仅由10台左右二次风喷嘴供风，沿窑身方向温度场波动大，易结圈； 能耗仍然较高，生产规模目前只能达到15万吨/年，局部环境差，特别是粉尘污染较大；炉内温度不能实时测控，容易出现结圈； 2.4 “一步法”的发展瓶颈 一步法的瓶颈 易结圈 如何避免结圈的危害？ 规模小 如何进一步提高产量？ 富蕴生产实践经验，还原煤的综合理化指标以及稳定性是制约工艺顺畅的主要因素；由于原设计不完善，设备故障率高、操作经验不足，以及经济危机和企业重组等影响，大部分时间处于停产状态。但从生产运行结果，特别是2012年改造后的生产实践证明：“一步法” 仍然具备很强的生命力，将是未来我国DRI生产的重要补充。 三、“一步法”的改进及新技术的开发 3.1 回转窑温度软测量技术及装备研发 一次元件、信号处理单元与隔热装置 基于生产条件和传热原理，建立回转窑内外温度修正热工模型，并通过多支热电偶的多空间温度检测，得到回转窑内部工况温度，从而指导生产，实现自动控制。 原理及构造 环境温度 表面温度 孔内温度 (孔预留) 工程应用实例 3.1 回转窑温度软测量技术及装备研发 3.1 回转窑温度软测量技术及装备研发 同类产品比较 3