魯奇冶金公司(Lurgimetallurgie)致力于Circored工藝的開發(fā),一方面為了直接利用粉礦(無需造塊)生產(chǎn)熱壓塊,滿足日益增長的直接還原煉鐵工藝的需求;另一方面,魯奇公司希望將其流化床技術(shù)的豐富經(jīng)驗(yàn)推廣應(yīng)用于粉礦的直接還原。Circored工藝以氫氣作為單一還原劑,采用一個(gè)兩級(jí)CFB反應(yīng)器和一個(gè)FB反應(yīng)器相結(jié)合的配置。特立尼達(dá)(Trinidad)首次建成了熱壓塊(HBI)產(chǎn)能為50萬t/a的Circored工廠。投產(chǎn)后的運(yùn)行結(jié)果表明,Cicored工藝非常適用于鐵礦粉的還原。Circored工藝?yán)敏斊婀境墒斓牧骰布夹g(shù),采用兩級(jí)CFB/FB反應(yīng)器配置,能夠與鐵礦粉的還原工藝要求相匹配。初始還原階段反應(yīng)很快,還原劑向鐵礦顆粒的傳質(zhì)是控制步驟。CFB作為理想的反應(yīng)器可以使鐵礦粉獲得65%～85%的預(yù)還原率,具有以下特點(diǎn):

(1)4～6m/s的高氣速;

(2)氣固間的較高速度差具有如下效果:

·良好的傳熱傳質(zhì)條件;

·礦粉駐留時(shí)間短,為20～30min;

·反應(yīng)器尺寸小,投資低;

(3)水平和垂直方向氣固分布良好,使整個(gè)

反應(yīng)器溫度均勻。

CFB的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以噴入粉礦,由二級(jí)FB出來的還原氣從CFB側(cè)面吹入,獲得均勻的氣固混合,從而在兩級(jí)反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)氣固逆流混合。具備兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):CFB的噴嘴僅暴露于潔凈還原氣體,減少噴嘴磨損;整個(gè)工藝的還原氣利用率最高。由于還原反應(yīng)受擴(kuò)散控制,鼓泡FB反應(yīng)器提供了優(yōu)越的還原條件,從而可以獲得大于93%的金屬化率。因此FB反應(yīng)器非常適合這類反應(yīng),并具有以下特點(diǎn):

(1)較低氣速,0.5～0.6m/s;

(2)物料駐留時(shí)間長,45～240min,具體取決于粉礦的性質(zhì)、還原時(shí)間和還原溫度。

氣基Circored工藝具有如下特點(diǎn):

(1)礦粉在進(jìn)入初級(jí)CFB還原流化床之前,在另一個(gè)CFB流化床內(nèi)被預(yù)熱焙燒到850～900℃;

(2)氫作為單一還原劑具有較高的還原勢(shì),在兩級(jí)流化床內(nèi)的還原溫度為630～650℃,易于

控制;

(3)由于反應(yīng)溫度低,避免了還原過程中粉礦的黏結(jié),同時(shí)氫氣還原有利于減輕黏結(jié);

(4)在FB終還原反應(yīng)器內(nèi),最高還原溫度約650℃;

(5)由于還原溫度低,反應(yīng)動(dòng)力學(xué)條件差,因此操作壓力為4個(gè)大氣壓,以減少裝置和管道投資。

（來源：世界鋼鐵 ）