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        米德蘭(MIDREX)直接還原煉鐵法

        作者:1 發布時間:2010-02-20 文字大小:【大】【中】【小】
               米德蘭技術是一種重要的氣基直接還原煉鐵方法。該法是美國表面燃燒公司的研究成果。從1936年開始研究,經長期試驗,直至1966年天然氣制取還原氣和氣一固相逆流熱交換還原豎爐兩項關鍵技術的成功,才使該技術趨于成熟。1966年在俄勒岡鋼廠建立了直徑450mm,日產1.5噸的試驗裝置。試驗成功后,于1969年在該廠建立起兩套直徑3.7m的生產裝置,每套年產量為15萬噸。1971年。公司為聯邦德國科夫公司建立起年產40萬噸的直接還原鐵生產廠。從此,米德蘭法豎爐在世界上迅速發展,已成為技術較成熟,生產量最大的直接還原煉鐵法。截至1992年底統計,世界上已建成和在建的米德蘭生產裝置年產能力已達2115萬噸。

            
        MIDREX工藝流程圖
         
               米德蘭法的基本原理是氣、固相逆流熱交換和還原反應。鐵礦石在米德蘭豎爐下降的過程中,被熱還原氣加熱和還原。豎爐直接還原流程由豎爐、還原氣重整爐(亦稱制氣爐)、爐頂氣及冷卻氣凈化、煙氣廢熱回收等部分組成。

        米德蘭法的主要設備系統包括:(1)豎爐:以年產40萬噸標準型豎爐為例,豎爐總高45.19m,最大外徑7.188m,還原區直徑4.8m,還原區高度9m,總容積為341m3,上部圓柱體部分262m3,下部圓錐體部分79m3,還原氣入口38個,向下斜吹。圓柱體部分用高鋁磚砌筑,圓錐部分無爐襯。(2)還原氣重整爐:與年產40萬噸直接還原豎爐配套的重整爐長3.9m,寬為10m,爐墻耐火材料厚300mm,隔熱層厚為80mm,爐頂厚230mm,爐子外面可以是鋼殼,也可以是耐火磚墻。(3)冷卻氣洗滌塔:采用復合型除塵凈化裝置。洗滌系統由文丘里管,填料洗滌塔和錐心除霧器3部分合成。(4)爐頂氣洗滌塔:其特性和結構與冷卻氣洗滌塔相同。爐頂氣和冷卻氣洗滌塔除塵量約為產品產量的2%。洗滌水經閉路或開路循環水系統處理。

        自1970年以來,已在21個國家內建設或在建64套米德蘭機組,總生產能力為4600萬噸/年。2004年至2007年已簽約1500萬噸。至今,這些生產線已生產了5億噸直接還原鐵,其商品價值可超過1000億美元。

        目前,米德蘭公司為適應鋼鐵工業發展,正在以下幾個方面開展研發工作:(1)利用礦粉、低品位礦和副產品。(2)降低固定資產投入。公司開發的天然氣基直接還原法已經歷了近40年的工藝發展和操作改進,使得該流程在成本上有很強的競爭力。目前,豎爐的生產率在行業上居首位,一些設備的生產率已達到14t/(d·m3),年產量接近200萬噸/年。(3)使用低成本能源。世界上一些地區天然氣的價格很低,在這些地區,用米德蘭電爐法生產鋼具有很強競爭力。該公司還和神戶公司研制使用低成本的煤,正在運轉的大型煤氣化裝置可為豎爐供應合格的合成氣,另外,還計劃開發使用石油焦的工藝以降低成本。(4)減少對環境的影響。由于天然氣很少或不含硫,故米德蘭裝置基本上不排放二氧化硫,而且就每一單位能源中的碳含量而言,天然氣要低于煤,故對比二氧化碳的排放量,米德蘭電爐法要低于高爐-轉爐法。

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