氢冶金第次三修订课件

氢冶金工艺氢冶金工艺1*一氢冶金工艺的简介*二氢冶金与传统冶金工艺的比较氢冶金中氢气的制取四氢冶金的发展与展望*一氢冶金工艺的简介2氢冶金简介产生背景:由于炼焦煤和焦炭资源的日益短缺,限制了传统炼铁工业的进」步发展。因此上世纪末进行了发展氢冶金工艺替代碳还原剂的可行性分析。随着我国钢铁工业的快速发展,焦煤短缺大量排放环境污染严重等问题日益凸显。氢作为一种清洁能源和优良的还原剂,其在冶金工业中的应用前景越来越受到人们的重视,认为氢作为还原剂用于炼铁工艺不仅可行,而且有许多传统炼铁工艺不可比拟的优势。氢冶金简介3何为氢治金?所谓氢冶金即在还原冶炼过程中主要用气体氢作还原剂进行还原反应的无污染的新冶金何为氢治金?4氢还原工艺的基础研究低温氢还原铁矿冷等离子体氢强化氧化物还原微纳米级铁矿粉气相还原碳氢熔融还原工艺富氢煤气还原铁矿的生产工艺在世纪中叶已实现了工业化目前成熟的生产和工艺然而它们使用天然气和块矿利用粉矿生产海绵铁虽然有许多的硏究工作但至今在生产过程中仍存在诸多问题高温下还原后海绵铁黏结是关键问题为了避免海绵铁黏结问题提出了低温氢还原低温氢冶金的关键技术是如何强化氢与铁矿的反应速度提高生产效率。氢还原工艺的基础研究5碳氢熔融还原工艺工艺理论为克服目前熔融还原存在的问题,实现降低能耗和合理利用资源,-碳熔融还原工艺中心思是将碳作为热源和部分还原剂,用H2作为重要还小来源是将炉气通过水煤气转化,即H2O+CO=H2+CO2,通过变压吸附技术,将转化后的煤气中CO2除去,通过煤气的转换实现H2循环的利用。工艺原理为还原:Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O供热:2C+02=2C0制氢:CO+H2O=H2+C02总反应为:Fe203+3C+3/202=2Fe+3CO2该工艺思想解决了当前熔融还原工艺碳直接还原需高热量和强还原气氛的矛盾。该工艺每吨铁的理论碳耗为320kg/t。铁浴炉中铁氧化物的还原是一个非常复杂的过程,煤加入反应器中无法完全避免参与还原,因此,实际能耗要高于理论值。如何发挥氢气在熔融还原中的作用是该工艺的关键。碳氢熔融还原工艺6二工艺流程在考察和总结目前熔融还原工艺的基础上,基于只能使用粉矿和煤的前提提出铁粉矿终还原路线设想→破碎选矿细矿粉预热预还原转化制氢熔融还原低空分低纯度氧二工艺流程7该工艺将终还原炉煤气预热到600700℃,预还原度30%~50%,用喷吹方式加入终还原炉。煤主要用作发热剂将其粉碎成煤粉,氧·線燃烧为终还原炉提供热量。水煤气转化将终还原炉煤气中的C0转化为H2,从炉底吹入终还原炉作为部分还原剂。一方面利用了煤气中的化学热另一方面降低了氢还原所需热量,从而减轻了炉缸的热负荷,有利于提高生产效率。由于炉渣中含2%左右的FeO,有利于脱磷生产铁水质量优于高炉。该工艺将终还原炉煤气预热到6008三碳-氢熔融还原的物料与能量平衡以神府煤和澳大利亚矿为基础,根据热模拟的试验结果,当碳氢还原比为3:7时工艺流程的物流见图。题m煤气尾气m右灰石145kgN:15.8H:28.M改石:21轻烧自云石:40kgCO,4l%.7=375CCo44.7%=245℃VPSA提取,脱COx.1nxm入AH,20m酬原度=16tem3煤气Ho135其他;63kg煤气换热、平衡次燃粉501k加握2kg改制粒126kgCO.1s.%.r-1改制后温度7=1100x三碳-氢熔融还原的物料与能量平衡9氢冶金与传统冶金工艺氢冶金与碳冶金高炉喷吹与氢冶金三:直接还原炼铁与氢冶金氢冶金与传统冶金工艺10氢冶金第次三修订课件11氢冶金第次三修订课件12氢冶金第次三修订课件13氢冶金第次三修订课件14氢冶金第次三修订课件15氢冶金第次三修订课件16氢冶金第次三修订课件17氢冶金第次三修订课件18氢冶金第次三修订课件19氢冶金第次三修订课件20氢冶金第次三修订课件21氢冶金第次三修订课件22氢冶金第次三修订课件23氢冶金第次三修订课件24氢冶金第次三修订课件25氢冶金工艺氢冶金工艺26*一氢冶金工艺的简介*二氢冶金与传统冶金工艺的比较氢冶金中氢气的制取四氢冶金的发展与展望*一氢冶金工艺的简介27氢冶金简介产生背景:由于炼焦煤和焦炭资源的日益短缺,限制了传统炼铁工业的进」步发展。因此上世纪末进行了发展氢冶金工艺替代碳还原剂的可行性分析。随着我国钢铁工业的快速发展,焦煤短缺大量排放环境污染严重等问题日益凸显。氢作为一种清洁能源和优良的还原剂,其在冶金工业中的应用前景越来越受到人们的重视,认为氢作为还原剂用于炼铁工艺不仅可行,而且有许多传统炼铁工艺不可比拟的优势。氢冶金简介28何为氢治金?所谓氢冶金即在还原冶炼过程中主要用气体氢作还原剂进行还原反应的无污染的新冶金何为氢治金?29氢还原工艺的基础研究低温氢还原铁矿冷等离子体氢强化氧化物还原微纳米级铁矿粉气相还原碳氢熔融还原工艺富氢煤气还原铁矿的生产工艺在世纪中叶已实现了工业化目前成熟的生产和工艺然而它们使用天然气和块矿利用粉矿生产海绵铁虽然有许多的硏究工作但至今在生产过程中仍存在诸多问题高温下还原后海绵铁黏结是关键问题为了避免海绵铁黏结问题提出了低温氢还原低温氢冶金的关键技术是如何强化氢与铁矿的反应速度提高生产效率。氢还原工艺的基础研究30碳氢熔融还原工艺工艺理论为克服目前熔融还原存在的问题,实现降低能耗和合理利用资源,-碳熔融还原工艺中心思是将碳作为热源和部分还原剂,用H2作为重要还小来源是将炉气通过水煤气转化,即H2O+CO=H2+CO2,通过变压吸附技术,将转化后的煤气中CO2除去,通过煤气的转换实现H2循环的利用。工艺原理为还原:Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O供热:2C+02=2C0制氢:CO+H2O=H2+C02总反应为:Fe203+3C+3/202=2Fe+3CO2该工艺思想解决了当前熔融还原工艺碳直接还原需高热量和强还原气氛的矛盾。该工艺每吨铁的理论碳耗为320kg/t。铁浴炉中铁氧化物的还原是一个非常复杂的过程,煤加入反应器中无法完全避免参与还原,因此,实际能耗要高于理论值。如何发挥氢气在熔融还原中的作用是该工艺的关键。碳氢熔融还原工艺31二工艺流程在考察和总结目前熔融还原工艺的基础上,基于只能使用粉矿和煤的前提提出铁粉矿终还原路线设想→破碎选矿细矿粉预热预还原转化制氢熔融还原低空分低纯度氧二工艺流程32该工艺将终还原炉煤气预热到600700℃,预还原度30%~50%,用喷吹方式加入终还原炉。煤主要用作发热剂将其粉碎成煤粉,氧·線燃烧为终还原炉提供热量。水煤气转化将终还原炉煤气中的C0转化为H2,从炉底吹入终还原炉作为部分还原剂。一方面利用了煤气中的化学热另一方面降低了氢还原所需热量,从而减轻了炉缸的热负荷,有利于提高生产效率。由于炉渣中含2%左右的FeO,有利于脱磷生产铁水质量优于高炉。该工艺将终还原炉煤气预热到60033三碳-氢熔融还原的物料与能量平衡以神府煤和澳大利亚矿为基础,根据热模拟的试验结果,当碳氢还原比为3:7时工艺流程的物流见图。题m煤气尾气m右灰石145kgN:15.8H:28.M改石:21轻烧自云石:40kgCO,4l%.7=375CCo44.7%=245℃VPSA提取,脱COx.1nxm入AH,20m酬原度=16tem3煤气Ho135其他;63kg煤气换热、平衡次燃粉501k加握2kg改制粒126kgCO.1s.%.r-1改制后温度7=1100x三碳-氢熔融还原的物料与能量平衡34氢冶金与传统冶金工艺氢冶金与碳冶金高炉喷吹与氢冶金三:直接还原炼铁与氢冶金氢冶金与传统冶金工艺35氢冶金第次三修订课件36氢冶金第次三修订课件37氢冶