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Tecnología de hierro de reducción directa a base de carbón(1)

Tecnología de hierro de reducción directa a base de carbón(1)

30-12-2022

1. Técnica de fondo

1.1 Introducción básica

En la actualidad, existen principalmente las siguientes rutas técnicas parahierro reducido directo. Hierro de reducción directa a base de carbón y hierro de reducción directa a base de gas, entre ellos, las tecnologías de reducción a base de gas incluyen: COREX, Midrex, FINEX, HIsmelt, etc. Entre ellas, las tecnologías de reducción a base de carbón incluyen: horno túnel, RHF, rotativo horno, etc. La tecnología de reducción a base de gas puede lograr una producción industrial de gran volumen. Los indicadores económicos integrales son buenos, pero la inversión es relativamente grande. La tecnología de reducción a base de carbón generalmente tiene un rendimiento bajo y una inversión relativamente baja.

Con base en las razones anteriores y de acuerdo con la situación real actual, creemos que la tecnología de reducción a base de carbón debe seleccionarse primero.

1.2 Las ventajas y desventajas de varios procesos de reducción a base de carbón

Categoría de proceso	Ventajas	Desventajas
horno túnel	1. Tecnología madura 2. Obtenga DRI de alta calidad, tasa de metalización ≥92% 3. Proceso sencillo 4. La materia prima no requiere briquetas.	1. Bajo grado de automatización 2. Cuando el grado de automatización es alto, la inversión es mayor 3. Alto consumo de energía y altos costos operativos, la demanda de gas natural es de aproximadamente 160 Nm³/T DRI 4. Los tanques de carburo de silicio son más caros 5. Gran área de producción 6. Pequeña escala de una sola línea de producción.
RHF	1. Tecnología madura 2. Menor consumo de energía y menores costos operativos. La demanda de gas natural es de aproximadamente 120 Nm³/T DRI 3. Alto grado de automatización, respetuoso con el medio ambiente. 4. Inversión moderada 5. Reducción rápida y directa, el tiempo de reducción es de aproximadamente 20-25 minutos.	1. se requiere la investigación de laboratorio necesaria para materias primas específicas 2. Baja tasa de metalización y baja pureza del producto.
horno rotatorio	1. Tecnología madura 2. Menor inversión	1. Necesita preparar gránulos oxidados primero 2. Requisitos estrictos sobre el carbón 3. No debe haber molino de escala en las materias primas.

Con base en el análisis anterior, creemos que el proceso RHF debería ser más adecuado.

1.3 Comparación de diferentes procesos de reducción directa de hierro

Nota: La siguiente información es de una universidad en China

1.3.1 Comparación del consumo de energía de diferentes procesos

método de proceso	Consumo de energía en especie	Consumo de energía equivalente, kgce/t
Horno de cuba de gas natural (HYL-ZR)	300~350Nm³ Gas natural/t, 10,4~11,5 GJ/t	355,3~392,9
Horno de cuba de gas natural (MIDREX)	350~400 nanómetro³ Gas natural/t, 11,0~12,5 GJ/t	375,8~427,1
Carbón a gas - horno de cuba	600~750kg Carbón térmico/t, 11,0~12,5 GJ/t	375,8~427,1
horno rotatorio	850~950kg lignito/t,17,8~21,3GJ/t	650,0~750,0
horno túnel	250~400kg Carbón ardiente+460~600kg Carbón reducido/t	700.0~800.0

1.3.2 Comparación del consumo de energía y la capacidad de producción de los principales procesos de reducción directa existentes

Nombre	Agente reductor	Consumo de energía (GJ/t)	Consumo de energía de carbón estándar convertido (kg/t DRI)
MIDREX	Gas natural/gas de síntesis	11	342
HYL-Ⅲ	Gas natural/gas de síntesis	11	342
RHF	carbón/gas natural	15	410
Horno rotatorio SL/RN	carbón	18	683
horno túnel	carbón	25~30	854~1025

1.3.3 Comparación de índices de productividad de los principales procesos de reducción directa existentes

Nombre	Horno de cuba HYL-Ⅲ	Horno de cuba MIDREX	Horno rotatorio SL/RN	horno túnel	RHF
presión de trabajo	0,8 MPa	0,3 MPa	-25±15Pa		3000Pa (Presión de aire antes del quemador)
Factor máximo de utilización (t/m³d)	162	112	0.43		1.33

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