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Tecnologia de Ferro de Redução Direta à Base de Carvão(1)

Tecnologia de Ferro de Redução Direta à Base de Carvão(1)

30-12-2022

1. Técnica de fundo

1.1 Introdução básica

Atualmente, existem principalmente as seguintes rotas técnicas paraferro reduzido direto. Ferro reduzido direto à base de carvão e ferro reduzido direto à base de gás, entre eles, as tecnologias de redução à base de gás incluem: COREX, Midrex, FINEX, HIsmelt, etc. Entre elas, as tecnologias de redução à base de carvão incluem: forno de túnel, RHF, rotativo forno, etc. A tecnologia de redução à base de gás pode alcançar produção industrial de grande volume. Os indicadores econômicos abrangentes são bons, mas o investimento é relativamente grande. A tecnologia de redução baseada em carvão geralmente tem baixa produção e investimento relativamente baixo.

Com base nas razões acima e de acordo com a situação real atual, acreditamos que a tecnologia de redução baseada em carvão deve ser selecionada primeiro.

1.2 As vantagens e desvantagens de vários processos de redução à base de carvão

Categoria de processo	Vantagens	Desvantagens
forno de túnel	1. Tecnologia madura 2. Obtenha DRI de alta qualidade, taxa de metalização ≥92% 3. Processo simples 4. Matéria-prima não requer briquete	1. Baixo grau de automação 2. Quando o grau de automação é alto, o investimento é maior 3. Alto consumo de energia e altos custos operacionais，A demanda de gás natural é de cerca de 160Nm³/T DRI 4. Os tanques de carboneto de silício são mais caros 5. Grande área de produção 6. Pequena escala de linha de produção única
RHF	1. Tecnologia madura 2. Menor consumo de energia e menores custos operacionais. A demanda de gás natural é de cerca de 120Nm³/T DRI 3. Alto grau de automação, ecologicamente correto 4. Investimento moderado 5. Redução rápida e direta, o tempo de redução é de cerca de 20 a 25 minutos	1. A pesquisa laboratorial necessária é necessária para matérias-primas específicas 2. Baixa taxa de metalização e baixa pureza do produto
forno rotativo	1. Tecnologia madura 2. Menor investimento	1. É necessário preparar pellets oxidados primeiro 2. Requisitos rigorosos sobre carvão 3. Não deve haver incrustação nas matérias-primas

Com base na análise acima, acreditamos que o processo RHF deve ser mais adequado.

1.3 Comparação de diferentes processos de redução direta de ferro

Nota: As informações a seguir são de uma universidade na China

1.3.1 Comparação do consumo de energia de diferentes processos

método de processo	Consumo de energia em espécie	Consumo de energia equivalente,kgce/t
Forno de cuba a gás natural (HYL-ZR)	300~350Nm³ Gás natural /t, 10,4~11,5GJ/t	355,3~392,9
Forno de cuba a gás natural (MIDREX)	350~400 Nm³ Gás natural/t, 11,0~12,5 GJ/t	375,8~427,1
Carvão para gás - forno de cuba	600~750kgCarvão térmico/t, 11,0~12,5 GJ/t	375,8~427,1
forno rotativo	850~950kg lignito/t,17,8~21,3GJ/t	650,0~750,0
forno de túnel	250~400kg Queima de carvão+460~600kg Redução de carvão/t	700,0~800,0

1.3.2 Comparação do consumo de energia e capacidade de produção dos principais processos de redução direta existentes

Nome	Agente redutor	Consumo de energia (GJ/t)	Consumo de energia de carvão padrão convertido (kg/t DRI)
MIDREX	Gás natural/gás de síntese	11	342
HYL-Ⅲ	Gás natural/gás de síntese	11	342
RHF	carvão/gás natural	15	410
Forno Rotativo SL/RN	carvão	18	683
forno de túnel	carvão	25~30	854~1025

1.3.3 Comparação do índice de produtividade dos principais processos de redução direta existentes

Nome	forno de eixo HYL-Ⅲ	forno de cuba MIDREX	Forno Rotativo SL/RN	forno de túnel	RHF
Pressão de trabalho	0,8 MPa	0,3 MPa	-25±15Pa		3000Pa (pressão de ar antes do queimador)
Fator máximo de utilização (t/m³d)	162	112	0,43		1.33

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