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外热反应罐法直接还原工艺介绍

2021-10-27 09:40:11 作者:huangj 来源: 浏览次数:0 网友评论 0

外热反应罐法直接还原工艺介绍
 

汪翔宇1,曹乃红2

1.唐山奥特斯科技有限公司 2.山东泰东粉末冶金有限公司


1 外热反应罐(HOGANAS)法    

1.1 工艺流程及工艺原理

1.1.1 工艺流程

反应罐(HOGANAS)法

 

1.1.2工艺过程及原理

 

工艺原理概述将固体碳还原剂和石灰石脱硫剂混合后与铁系氧化物(铁矿粉、球团末等)采用自动装料机组分层装入反应罐(碳化硅或粘土质)中,装好料的反应罐置于台车上,台车进入隧道窑中,在外加热作用下,经过预热带、还原带(1140~1180度)和冷却带整个还原周期约40小时的一系列物理化学变化,最后形成海绵铁在窑外采用自动卸料机出罐。

工艺还原过程海绵铁在外热反应罐——隧道窑的还原过程中的物理化学变化如下:

预热带的炉料变化:

炉料中水分的蒸发和水化物的分解;

还原剂中挥发份的逸出;

脱硫剂碳酸钙(即石灰石)的分解。

100℃以上时,吸附水大量蒸发逸出,

200℃时,结晶水开始分解,在300℃~400℃时分解结束。

H2O+CO=H2+CO2     (≈500

2H2O+C=CO2+2H2     (≈500

H2O+C=H2+CO      (≈1000

炉料中含水量高,在还原过程中要消耗大量的热量和CO或碳,对还原过程是不利的。因此,在对炉料进行处理时,应严格控制其含水量。

当炉料被加热至400时,还原剂中的挥发物开始强烈地放出,直至800~1000时方能结束。当加热至1000 ,挥发物(气体)数量可达400m3/T还原剂。

当还原剂中加有脱硫剂石灰石(CaCO3)时,因受热而分解。

CaCO3=CaO+CO2

这个反应是吸热反应,CaCO3分解时吸收大量的热量。CaCO3的分解温度约为750 ,当温度达到910 时,发生激烈分解。分解产物CaO与还原剂中的硫化合生成稳定的CaS,从而达到去硫的目的。

CaO+FeS=CaS+FeO

 

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