高温熔态氢冶金技术研究

高温熔态氢冶金技术争论引言融复原技术日益受到各国冶金工作者的关注。以Corex工艺为代表的非高炉炼铁工艺的产业化，使熔融复原的开发取得了突破性的进展，但是Corex流程仍望彻底转变钢铁行业的环境现状，为钢铁工业的可持续进展带来了期望。〔HismeltDiosCorex〔Corex、Finex〕以及高炉等。铁浴式熔融复原法可以直接使用粉矿进展全煤冶炼，它HismeltHismelt而实现降低热负荷和节能降耗的工艺可行性进展了争论。高温氢复原热力学高温氢复原热力学计算对于铁矿石低温复原有：高温反响：由式〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕〔5〕可得：由式和式2平衡图，见图1、2。由图1和图2可知，铁矿熔态复原平衡态气氛中的H和2CO含量要高于固态复原。在温度为1,500℃时，用H和CO复原熔态氧化亚2HCO45.681.8%。21CO2H2复原氧化亚铁平衡图C-HOHO-CO-CO体系平衡成分计算2 2 2 2C-HOHO-CO-CO体系的独立反响。2 2 2 2则有：平衡态气体组分含量进展计算。1,5000.1MPa，在不同初始条件下计算系2体系的平衡成分与氧气参加量的关系。由图3可知，平衡体系2 2 242 2 2CO42水和二氧化碳含量渐渐削减，氢气和一氧化碳含量渐渐增加。计算觉察，在1,500℃，0.1MPa下，当C：O2：123C-HOHO-CO-CO体系平衡成分与氧含量的关系2 2 2 24C-HOHO-CO-CO体系平衡成分与碳含量的关系2 2 2 220mol，20molC-H2体系的平衡成分与温度的关系曲线。由图5可知，随着温度的2 2 2COHO的含量略有增加，而HCO的含量则略有下2 2 2620mol，2 2 2 2系曲线。由图6可以看出，在1,500℃下，体系压力的变化对平衡组分含量的影响并不显著。5C-HOHO-CO-CO体系平衡成分与温度的关系2 2 2 26C-HOHO-CO-CO体系平衡成分与压力的关系2 2 2 2高温氢冶金流程分析Hismelt7碳过剩HO27高温氢冶金模式由图可知，O-CO-CO体系的平衡成分中只有CO和H2 2 2 2 2OCOH不能降低2 2 2碳也格外简洁与HO发生反响(式17)，从而使HO又转变为H2 2 2所需的热量。碳缺乏由图4可知，在1,500HO和22HOCO不断削减，而COHCH的摩2 2 2 2HOCOHismelt2 2Hismelt的流程工艺，使铁浴炉内的碳处于缺乏状态，即掌握碳的燃烧率，使C:O小于1:1。2 2 2 2 2 2C:O随着的上升HHO不断上升；而当C:O肯定时，HC越高，HHO2 2 2 2 2也越高。图为不同H:C条件下，吨铁复原能耗变化曲线。由图8可知，随着H/22而全氢熔态复原的吨铁理论能耗约为0.85GJ。因此，向熔炼炉内喷吹氢气，吨，HC和C:O越高，吨铁理论复原能耗2题。全氢操作

图8吨铁能耗与H/〔HC〕关系2 23.2水，这将会彻底转变现代钢铁厂的流程模式。由式和图29。91,400～1,600℃的温度范围内，铁矿石固态和熔态氢气复原量要高于固态复原。与低温氢冶金工艺〔700℃左右〕相比，高温熔态铁矿石氢制氢技术的根本突破。9热力学吨铁耗氢量随温度变化曲线全氢与富氢熔融复原2H2抱负的。氢气用于铁矿粉的复原，Midrex、Hyl-Ⅲ等直接复原工艺中更是使用的混合气体。目前Corex流程竖炉复原所用的复原气体中H2 2CO3:7。铁流程也是重大课题。全氢模式的优势在于生产高品质的产品。结论℃碳过剩的条件下，在C-HOHOCO-CO体系的气体平2 2 2 2