H-IRON流程介绍
2010-06-03 15:15:17 来源:
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H—IRON技术是由Hydrocarbon Research Inc和Bethlehem Steel Co联合开发的。开发工作经历了以下4个阶段:
1950年:20 t·d-1试验装置
1953年:10 t·d-1试验装置
1960年:50 t·d-1工业装置
1961年:120 t·d-1工业装置
该工艺采用高压低温流化还原技术,作业压力为2.75 MPa,温度为540C。还原反应器是一个三层流化床。工艺如图4—26所示。
图4—26 H—IRON流程
还原气中含H2约96%,其余大部分为N2。因此,还原尾气经洗涤干燥后,除Nz含量略有提高外,差不多可恢复原有成分。这一点对大量使用循环气十分有利。氢气用天然气或焦炉煤气为原料制取。制取过程如下:
首先将原料气加压至3.54 MPa,并采用不完全燃烧法得到粗还原气。将粗还原气通入饱和塔,使水汽饱和并洗去炭黑。再经预热后通入水煤气反应器,在催化作用下通过水煤
气反应增加氢含量,并将CO转化成CO2:
CO十H20——H2+CO2
这样的过程气脱去CO2和水即得到纯度约96%的氢气。
还原尾气中含有大量水蒸气和物理热。排出流化床还原反应器后首先利用一个换热器
回收余热,用来预热还原气。然后再洗涤降温,脱除大部分水蒸气和粉尘。清洗后的尾气再经进一步干燥脱水,并兑入新鲜氢气即为还原气。还原气通过一个加热炉将温度提高至590℃。
预热后的还原气依次通过三层流化床,对铁矿粉进行还原。还原气的一次利用率约为5 9%。矿粉在最上面一层流化床中还原率约可达到47%,然后下降到中间一层流化床。在中间流化床中还原率可升高至约87%。进入最下面一层流化床后,矿粉最终形成还原率约为98%的海绵铁。总还原时间约为45h。
由于还原温度低,海绵铁的活性很高,极易因强烈的再氧化反应而发生自燃。因此,产品自最下一层流化床排出后须在N2气氛中加热至810C以上,以降低活性。
本工艺可用于生产粉末冶金用铁粉或炼钢海绵铁。据文献介绍,年产30万t规模的H-IRON直接还原厂仍然不能获得满意的经济效益。从目前状况看,这一流程已经被淘汰。
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