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(xué)北京科技大學(xué)轉(zhuǎn)底爐轉(zhuǎn)底爐 RHFRHF由軋鋼的環(huán)形加熱爐發(fā)展而來(lái)。由軋鋼的環(huán)形加熱爐發(fā)展而來(lái)。特點(diǎn)特點(diǎn)：用：用含炭球團(tuán)礦含炭球團(tuán)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(yù)還原，生產(chǎn)鐵水。，熔融還原的預(yù)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(guò)程珠鐵的研發(fā)過(guò)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(shí)驗(yàn)研究過(guò)程與結(jié)果，實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程與結(jié)果4 4，不謀而合，不謀而合5 5，優(yōu)勢(shì)與發(fā)展前景，優(yōu)勢(shì)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(fù)雜鐵前系統(tǒng)龐大且復(fù)雜 煉焦煤資源日益匱乏煉焦煤資源日益匱乏 多年來(lái)冶金工作者致力于探求多年來(lái)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(tuán)礦金屬化含

3、炭球團(tuán)礦金屬化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 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(guò)程中金屬化球團(tuán)礦自動(dòng)粉化，冷卻過(guò)程中金屬化球團(tuán)礦自動(dòng)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(wèn)題和問(wèn)題和啟發(fā)啟發(fā)問(wèn)題問(wèn)題 1 1，大顆粒容易回收，大顆粒容易回收，微細(xì)顆粒難與渣分離微細(xì)顆粒難與渣分離。 2 2，冷卻過(guò)程中自然粉化的，冷卻過(guò)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(diǎn)。，提高溫度，降低渣和鐵的熔點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)用原料的選擇實(shí)驗(yàn)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(tuán)礦配碳量計(jì)算原則含碳球團(tuán)礦配碳量計(jì)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(gè)氧原子個(gè)氧原子還原反應(yīng)：還原反應(yīng)：

5、 Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO計(jì)算配碳量：計(jì)算配碳量： C摩爾摩爾 / O摩爾摩爾 1.0 含碳球團(tuán)礦含碳球團(tuán)礦配煤計(jì)算配煤計(jì)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(tuán)礦含炭球團(tuán)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(jī)用壓球機(jī)加壓成型加壓成型，對(duì)于抗壓和跌落強(qiáng)度對(duì)于抗壓和

6、跌落強(qiáng)度有一定要求。有一定要求。 經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)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(shí)驗(yàn)用火焰爐實(shí)驗(yàn)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(xué)成分珠鐵的化學(xué)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(xué)成分爐渣的化學(xué)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?cè)O(shè)計(jì)的珠鐵生產(chǎn)流程我們?cè)O(shè)計(jì)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(fēng)還原過(guò)程。即煤與熱風(fēng)還原過(guò)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(gè)流程的比較兩個(gè)流程的比較中國(guó)的中國(guó)的“恰普恰普”流程流程日本美國(guó)的日本美國(guó)的ITmk3ITmk3流程流程珠鐵的珠鐵的優(yōu)勢(shì)優(yōu)勢(shì)1 1，節(jié)能節(jié)能，理論計(jì)算，理論計(jì)算580 kg/t (580 kg/t (標(biāo)煤）。標(biāo)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(guó)動(dòng)力鋼公司和日本神戶制鋼聯(lián)合美國(guó)動(dòng)力鋼公司和日本神戶制鋼聯(lián)合在美國(guó)明尼蘇達(dá)州的在美國(guó)明尼蘇達(dá)州的Hoyt Lakes Hoyt Lakes 興建年產(chǎn)興建年產(chǎn)5050萬(wàn)噸萬(wàn)噸“Iron Nuggets”Iron Nuggets”的工廠，計(jì)劃于的工廠，計(jì)劃于200