川崎熔融還原法(kawasaki smelting reduction process)
作者：1發(fā)布時間：2010-02-06
日本川崎鋼鐵公司開發(fā)的以預(yù)還原流態(tài)化床與熔融還原豎爐作為聯(lián)合設(shè)備的熔融還原煉鐵工藝。該工藝要點是用富氧熱風(fēng)并以低質(zhì)量焦炭粉作為燃料和還原劑，直接用粉礦進(jìn)行預(yù)還原，然后在熔融還原豎爐完成鉻還原的二步法熔融還原。目標(biāo)是用非焦煤替代焦炭為能源冶煉生鐵。
簡史川崎鐵鋼技術(shù)研究所于1972年開始研究熔融還原工藝。當(dāng)時的目的是以鉻鐵礦熔融還原生產(chǎn)鉻鐵。1979年以前除完成實驗室部分基礎(chǔ)研究外，主要是對鐵礦石熔融還原進(jìn)行了研究。1979年起研究重點轉(zhuǎn)向鉻鐵礦熔融還原，當(dāng)年在干葉縣川崎技術(shù)研究所建立一個日產(chǎn)O．5t生鐵的實驗裝置。在實驗室工作基礎(chǔ)上，1983年建成包括預(yù)還原流化床和用焦炭的氣化豎爐實驗廠，其設(shè)備能力為日處理鉻鐵礦2t或還原鐵礦5t。1986年在川崎千葉鋼鐵廠建成一座直徑1．2m，高6．3m，容積4．1m3、日產(chǎn)10t生鐵的熔融還原中間試驗裝置。在此裝置進(jìn)行了5次試驗，產(chǎn)品以鉻鐵為主，同時也進(jìn)行過生鐵和鎳鐵的冶煉試驗。
工藝流程 川崎熔融還原煉鐵包括流態(tài)化礦粉預(yù)還原一豎爐熔融還原和精礦粉直接噴入豎爐進(jìn)行熔融還原兩種工藝。工藝流程示意于圖。主要設(shè)備由預(yù)還原流態(tài)化床和熔融還原豎爐兩部分組成。熔融還原豎爐類似高爐，內(nèi)裝低質(zhì)量焦炭，豎爐下部設(shè)雙排風(fēng)口。下層風(fēng)口向高溫焦炭層吹入富氧熱風(fēng)和煤粉，預(yù)還原礦粉以富氧熱風(fēng)為載體經(jīng)上排風(fēng)口吹入，在上排風(fēng)口前端形成一疏松的燃燒區(qū)，以保證礦粉的順利噴入，富氧熱風(fēng)除與灼熱的焦炭反應(yīng)外，還與預(yù)還原礦粉中的金屬鐵反應(yīng)，放出較多熱量將有助于預(yù)還原礦粉的迅速熔化，穿過高溫焦炭層時被還原、滲碳、脫硫和實現(xiàn)渣鐵分離。豎爐風(fēng)口帶焦炭燃燒和還原產(chǎn)生的CO2，在上升穿過高溫焦炭層時與焦炭反應(yīng)轉(zhuǎn)化成CO，使煤氣進(jìn)一步富化，經(jīng)豎爐上部出口進(jìn)入除塵系統(tǒng)，處理后進(jìn)入預(yù)還原流態(tài)化床，將礦粉加熱和還原，預(yù)還原礦粉借自重經(jīng)輸料管送至上排風(fēng)口前被高速氣流吹入豎爐。冶煉鉻鐵時，在向流化床送入富CO煤氣同時加入碳?xì)浠衔?，以促進(jìn)預(yù)還原過程。
