Tecnored工藝
Tecnored工藝是一種利用冷固結(jié)自還原塊料（球團或壓塊）的新的煉鐵方法，這種塊料由鐵礦粉或含鐵廢棄物與焦粉、煤、木炭或含碳廢棄物制成。造塊時混入熔劑和粘結(jié)劑并在干燥爐內(nèi)干燥幾分鐘，從而生產(chǎn)出具有一定強度的、滿足Tecnored工藝物理和冶金性能需要的球團/壓塊。預(yù)還原的塊料在高效的、特殊設(shè)計的豎爐中熔化，這種豎爐即Tecnored爐由于降低了爐身高度，從而可使用諸如生石油焦、煤、半焦等廉價的固體燃料。
Tecnored工藝利用冷、熱風(fēng)結(jié)合且不需要富氧，同時省去煉焦、燒結(jié)和制氧。因此，該工藝與傳統(tǒng)煉鐵流程相比，具有低的運行和投資成本。
相對于傳統(tǒng)工藝，Tecnored爐可以在較低的熔化費用下熔化多種金屬料，包括返回料、金屬切削物、難熔廢鋼等，為電爐車間提供鐵水，降低電力消耗，提高生產(chǎn)率。低金屬化率的DRI至鐵水的轉(zhuǎn)換有利于終還原和化渣，同時也有利于以DRI為原料的電爐車間的生產(chǎn)率提高和成本降低。
這種新的煉鐵工藝使相對于高爐具有更高的還原效率成為可能，爐料在Tecnored爐內(nèi)的停留時間僅僅是30-40分鐘。自還原塊料的使用使得還原速度加快，當(dāng)塊料被加熱時，其內(nèi)部的CO在氮氣氣氛下反應(yīng)，如圖2所示。
通過含鐵料和含碳料配比的變化來控制塊料的成分，固體燃料和自還原塊料單獨上料，以此來提高還原率，避免爐子上部Boudouard反應(yīng)的能量消耗。這個工藝利用原始熱風(fēng)使得燃料床中的碳燃燒產(chǎn)生熱量和富CO的氣體，這一點類似高爐，同時利用爐子上部的一系列輔助風(fēng)口使得上升氣體中的CO燃燒，從而提高熱效率，降低燃料消耗。相對較低的爐子高度和有效的過程控制，確保了塊料的高冶金性能和低的壓降，反過來，它又使得有效利用相對簡單的系統(tǒng)來獲得冷熱風(fēng)成為可能。與傳統(tǒng)煉鐵工藝相比，短的停留時間能有效的提高生產(chǎn)率（表1）。
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表1－不同煉鐵工藝中爐料在爐內(nèi)的停留時間和利用系數(shù) |
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煉鐵工藝 |
停留時間（小時） |
利用系數(shù)（t/m3*d） |
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Tecnored |
0.5 |
18 |
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高爐 |
8 |
2.7 |
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氣基直接還原 |
7 |
8 |
這個工藝以實驗為基礎(chǔ)進行了改進，并且在一個完整的實驗車間內(nèi)取得了很大的成功。圖3給出了依照實驗工廠而制定的一座工業(yè)規(guī)模爐的計劃。這些實驗以操作工藝為中心，使用標(biāo)準(zhǔn)化的爐子部件，提供了操作所需的最適宜條件。這些實驗得到了嚴格的數(shù)學(xué)模擬計算和實驗室規(guī)模研究的支持。隨著這些實驗的完成，關(guān)于原料、燃料、粘結(jié)劑性能的大量有價值數(shù)據(jù)也隨之得出，包括不同類型塊礦的性能特征和操作條件范圍。最終的實驗爐齡確定了在利用下述爐料時工藝的可行性，這些爐料或者是球團，或者是各種還原劑與含鐵料的合成料，這些合成料包括典型的鋼鐵廠廢棄物，如軋鋼鱗皮、高爐污泥、鋼廠粉塵、煉焦廠細粉、泥漿、原礦、原煤等。
Tecnored工藝實驗階段的成功完成為進行工業(yè)規(guī)模設(shè)備建設(shè)鋪平了道路，包括利用原礦和鋼鐵廠的回收物。工業(yè)規(guī)模爐的分段真實模擬操作被證明是發(fā)展冶金工藝的新穎且有益的方法，爐子設(shè)計的基本參數(shù)需要第一手的資料，在不斷改進發(fā)展過程中進行了超過100次的實驗，共生產(chǎn)出1000多噸高質(zhì)量高爐型鐵水。
瞳
