直接还原竖炉氢气利用率及炉内温度研究

发布时间：2024-03-16 05:47

　　目前,由温室气体排放造成全球变暖的问题已引起世界关注,且钢铁工业的CO₂排放量占其他工业部门的19%,所以在缓解全球变暖的问题上迫切需要钢铁企业寻找低碳、环保的绿色可持续发展之路。故本文采用纯H₂做还原剂生产海绵铁,实现温室气体的零排放。但纯H₂做还原剂时还原气利用率仅为23%左右,主要是由于H₂在参与还原时为吸热反应,导致热平衡需求量远大于化学平衡需求量,即炉内物理能(物理热)和化学能严重不匹配。故在竖炉上部增加吹氧装置燃烧掉部分未参与还原反应的H₂,且燃烧放出的热用来加热上部炉料,达到提高还原气利用率的目的,为此进行了如下研究。计算H₂和CO还原铁矿石过程中各阶段的平衡常数,利用平衡常数计算出各阶段不同还原气的理论利用率、最小需气量及总还原反应过程的综合利用率。根据热平衡和化学平衡计算出各还原成分下生产海绵铁的理论需气量,得出在用纯H₂还原时,传统竖炉理论需氢量和吹氧竖炉理论需氢量、相应的吹氧量。建立传统竖炉还原段的一维传热模型,...

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1MIDREX竖炉结构图

展与完善，形成了不同规模的标准化设计，大型化、转化炉数目的、尾气余热利用率EX直接还原工艺流程图如图1-2所示，由、烟气废热回收等部分组成。MIDREX对段内6h的还原时间几乎对所有的矿石都是洗涤加压还原气洗涤加压混合气封竖炉洗涤加压矿石冷却气图1-1MIDRE....

图1-2MIDREX直接还原工艺流程图

复杂的物理化学变化，完成铁矿石的还原。还原完成的DRI温度达到820℃左右，为避免海绵铁生产的再氧化，故在还原段下端设置了冷却段。在冷却段内，冷却气和海绵铁发生对流换热，使海绵铁出炉温度控制在50℃左右，有效的避免了海绵铁的再氧化。为保证炉料均匀稳定的下降，在竖炉内还设置....

图1-3HYLⅢ直接还原工艺流程图

图1-3HYLⅢ直接还原工艺流程图1.2.3MIDREX流程和HYLⅢ流程的对比MIDREX流程与HYLⅢ流程从以下几方面进行对比[16-17]：（1）操作压力。后者采用高压操作，炉内最高压力为600kPa，而前者炉内最高压力为233kPa；（2）矿石含硫....

图1-4BL直接还原工艺流程图

第1章绪论海绵铁的工业试验在1998年5月20日至6月20日的鲁南化肥厂取得成功。BL直接还原工艺流程图如图1-4所示，由造气、还原气加热、还原和尾气清洗四大部分组成。BL法工业试验的最显著特点是还原气的成分范围较宽，氢含量在0.4-0.9....

本文编号：3929206