CN112458226A - 一种控制直接还原铁硫含量的方法 - Google Patents

一种控制直接还原铁硫含量的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112458226A
CN112458226A CN202011226467.XA CN202011226467A CN112458226A CN 112458226 A CN112458226 A CN 112458226A CN 202011226467 A CN202011226467 A CN 202011226467A CN 112458226 A CN112458226 A CN 112458226A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
reducing
shaft furnace
furnace
sulfur content
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011226467.XA
Other languages
English (en)
Inventor
吴开基
王刚
邹忠平
翟晓波
何茂成
赵运建
李牧明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CISDI Technology Research Center Co Ltd
Original Assignee
CISDI Technology Research Center Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CISDI Technology Research Center Co Ltd filed Critical CISDI Technology Research Center Co Ltd
Priority to CN202011226467.XA priority Critical patent/CN112458226A/zh
Publication of CN112458226A publication Critical patent/CN112458226A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/02—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0073—Selection or treatment of the reducing gases

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

本发明涉及一种控制直接还原铁硫含量的方法，属于铁或钢的冶炼技术领域，包括以下步骤：S1：通过气基竖炉直接还原工艺流程，获得除尘、调压、加热工序处理后的具有一定温度的还原煤气；S2：调节还原煤气中H2成分的比例，从而控制还原煤气中以H2与H2S为主形成的脱硫系数的数值关系；S3：将调节后的还原煤气通入竖炉内，使炉料在竖炉内顺行6～8小时，从而还原铁矿石；S4：将直接还原铁经由竖炉排料装置从炉底排出。本发明控制方法简单、操作容易，适用性和通用性好，能提升直还铁的纯净度，提高产品质量。

Description

一种控制直接还原铁硫含量的方法
技术领域
本发明属于铁或钢的冶炼技术领域，涉及一种控制直接还原铁硫含量的方法。
背景技术
直接还原炼铁工艺是实现钢铁生产短流程，即废钢/直接还原铁-电炉流程的重要环节。与传统的高炉流程相比，直接还原炼铁流程具有流程较短、不用炼焦煤、节能减排效果明显的技术优势，是钢铁工业摆脱焦煤资源羁绊，降低能耗，减少CO2排放，改善钢铁产品结构，提高钢铁产品质量的一个重要发展方向。
气基竖炉法是当今世界主流的直接还原炼铁技术，采用该工艺生产的产品为直接还原铁。由于目前铁矿石日益面临着硫、磷等有害杂质劣化不利影响，硫分一般以FeS2的形式存在于竖炉生产用铁矿石中，FeS2不稳定，在竖炉还原过程中，容易分解为FeS和S(g)。S(g)在炉内还原过程中容易被H2吸收生产H2S转移到气相中。FeS在竖炉炉料中可能进一步释放出S，将直接影响到直接还原中S的含量。因此在竖炉直接还原过程中，合理定量地控制直接铁中硫的含量，为竖炉生产出低硫乃至超低S含量的高品质海绵铁创造条件，显得尤为重要。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种控制直接还原铁硫含量的方法，该方法简单、容易操作、可以实现对直接还原铁中硫含量的精确控制，为气基竖炉生产低硫、纯净的直接还原铁产品创造条件。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种控制直接还原铁硫含量的方法，包括以下步骤：
S1：通过气基竖炉直接还原工艺流程，获得除尘、调压、加热工序处理后的具有一定温度的还原煤气；
S2：调节还原煤气中H2成分的比例，从而控制还原煤气中以H2与H2S为主形成的脱硫系数的数值关系；
S3：将调节后的还原煤气通入竖炉内，使炉料在竖炉内顺行6～8小时，从而还原铁矿石；
S4：将直接还原铁经由竖炉排料装置从炉底排出。
进一步，步骤S2中，所述还原煤气中以H2与H2S为主形成的脱硫系数的数值关系，满足的基础关系式为：
Figure BDA0002761338800000021
其中T为还原煤气温度，R为摩尔气体常数。
进一步，步骤S2中，调节还原煤气中H2成分的比例，使还原煤气中以H2与H2S为主形成的脱硫系数的数值关系满足
Figure BDA0002761338800000022
进一步，所述具有一定温度的还原煤气，温度T为1073K～1373K。
本发明的有益效果在于：
1、控制方法简单、操作容易，不改变气基竖炉现有主要操作制度，即可实现直接还原铁中硫含量的有效控制，为竖炉生产低硫、纯净直还铁创造条件。
2、对现有气基竖炉生产的还原煤气温度无特殊要求，该方法的适用性和通用性好，能够精准量化控制直还铁中的硫含量，进一步提升直还铁的纯净度，提高产品质量。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明所述控制直接还原铁硫含量的方法流程示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
一种控制直接还原铁硫含量的方法，其具体步骤如下：
气基竖炉直接还原工艺流程中，经过除尘、调压、加热等工序处理后，具有一定温度条件的还原煤气，通过调节还原煤气中H2成分的比例，来控制还原煤气中以H2与H2S为主形成的脱硫系数的数值关系，从而形成适合炉内铁矿石脱除硫分煤气条件，再通入至竖炉内还原铁矿石，待炉料在炉内顺行6～8小时后，经由竖炉排料装置从炉底排出，获得低硫分的纯净直接还原铁。
所述的具有一定温度的还原煤气，还原煤气热力学温度符号为T，煤气中以H2与H2S为主形成的脱硫系数的数值关系，满足：
Figure BDA0002761338800000031
通过调节还原煤气中H2成分比例，从而形成适合炉内铁矿石脱除硫分煤气条件，以H2与H2S为主形成的脱硫系数，满足的数值关系为：
Figure BDA0002761338800000032
具有一定温度的还原煤气，煤气温度一般为1073K～1373K，无特殊的限制性温度条件。
实施例1：
经过除尘、调压、加热等工序处理后，还原煤气温度为850℃，还原煤气中H2S的比例为0.15％，竖炉内的铁矿石为普通氧化球团，硫含量为0.053％。通过调节还原煤气中H2成分的比例至62％，控制还原煤气中H2与H2S脱硫系数，满足：
Figure BDA0002761338800000033
其中T为还原煤气温度1123K，R为摩尔气体常数，值为8.314J/(mol·K)，以形成适合炉内铁矿石脱除硫分的还原气条件，再通入至竖炉内还原铁矿石，待铁矿石在炉内顺行6小时后，经由排料装置从炉底排出，获得的直接还原铁S含量为0.012％，硫分条件完全满足炼钢用海绵铁一级品的要求。
实施例2：
经过除尘、调压、加热等工序处理后，还原煤气温度为880℃，还原煤气中H2S的比例为0.19％，竖炉内的铁矿石为普通氧化球团，硫含量为0.053％。通过调节还原煤气中H2成分的比例至67％，控制还原煤气中H2和H2S的浓度比值，满足：
Figure BDA0002761338800000041
其中T为还原煤气温度1153K，R为摩尔气体常数，值为8.314J/(mol·K)，调整H2与H2S脱硫系数后的还原气再通入竖炉内，待铁矿石在炉内顺行6小时后，经由排料装置从炉底排出，获得的直接还原铁S含量为0.015％，硫分条件同样可以满足炼钢用海绵铁一级品的要求。
实施例3：
经过除尘、调压、加热等工序处理后，还原煤气温度为1000℃，还原煤气中H2S的比例为0.28％，竖炉内的铁矿石为钒钛磁铁矿球团，硫含量为0.252％。通过调节还原煤气中H2成分的比例至52％，控制还原煤气中H2和H2S的浓度比值，满足：
Figure BDA0002761338800000042
其中T为还原煤气温度1273K，R为摩尔气体常数，值为8.314J/(mol·K)，调整H2与H2S脱硫系数后的还原气再通入竖炉内，待铁矿石在炉内顺行8小时后，经由排料装置从炉底排出，获得的直接还原铁S含量为0.014％，硫分条件同样可以满足炼钢用海绵铁一级品的要求。
实施例4：
经过除尘、调压、加热等工序处理后，还原煤气温度为1050℃，还原煤气中H2S的比例为0.41％，竖炉内的铁矿石为钒钛磁铁矿球团，硫含量为0.252％。通过调节还原煤气中H2成分的比例至60％，控制还原煤气中H2和H2S的浓度比值，满足：
Figure BDA0002761338800000043
其中T为还原煤气温度1323K，R为摩尔气体常数，值为8.314J/(mol·K)，调整H2与H2S脱硫系数后的还原气再通入竖炉内，待铁矿石在炉内顺行8小时后，经由排料装置从炉底排出，获得的直接还原铁S含量为0.015％，硫分条件可以满足炼钢用海绵铁一级品的要求。
通过上述多个具体实施例可知，该方法操作简单，通过调节还原煤气中H2的组分含量，达到还原煤气中H2与H2S脱硫系数的精准控制，为炉内铁矿石硫分的深度脱除提供动力条件，有利于竖炉生产低硫分高纯净度的直接还原铁产品。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种控制直接还原铁硫含量的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：通过气基竖炉直接还原工艺流程，获得除尘、调压、加热工序处理后的具有一定温度的还原煤气；
S2：调节还原煤气中H2成分的比例，从而控制还原煤气中以H2与H2S为主形成的脱硫系数的数值关系；
S3：将调节后的还原煤气通入竖炉内，使炉料在竖炉内顺行6～8小时，从而还原铁矿石；
S4：将直接还原铁经由竖炉排料装置从炉底排出。
2.根据权利要求1所述的控制直接还原铁硫含量的方法，其特征在于：步骤S2中，所述还原煤气中以H2与H2S为主形成的脱硫系数的数值关系，满足的基础关系式为：
Figure FDA0002761338790000011
其中T为还原煤气温度，R为摩尔气体常数。
3.根据权利要求2所述的控制直接还原铁硫含量的方法，其特征在于：步骤S2中，调节还原煤气中H2成分的比例，使还原煤气中以H2与H2S为主形成的脱硫系数的数值关系满足
Figure FDA0002761338790000012
4.根据权利要求1-3任一所述的控制直接还原铁硫含量的方法，其特征在于：所述具有一定温度的还原煤气，温度T为1073K～1373K。
CN202011226467.XA 2020-11-04 2020-11-04 一种控制直接还原铁硫含量的方法 Pending CN112458226A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011226467.XA CN112458226A (zh) 2020-11-04 2020-11-04 一种控制直接还原铁硫含量的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011226467.XA CN112458226A (zh) 2020-11-04 2020-11-04 一种控制直接还原铁硫含量的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112458226A true CN112458226A (zh) 2021-03-09

Family

ID=74825727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011226467.XA Pending CN112458226A (zh) 2020-11-04 2020-11-04 一种控制直接还原铁硫含量的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112458226A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6199612A (ja) * 1984-10-22 1986-05-17 Nippon Steel Corp 酸化鉄の直接還元装置におけるガス再循環装置
CN102424876A (zh) * 2011-12-26 2012-04-25 重钢西昌矿业有限公司 气基竖炉直接还原钒钛磁铁矿非高炉炼铁工艺
CN103290160A (zh) * 2012-02-29 2013-09-11 宝山钢铁股份有限公司 一种兰炭纯氧气化生产直接还原铁工艺
CN108486304A (zh) * 2018-04-23 2018-09-04 东北大学 一种煤气化热煤气直接用于气基竖炉生产直接还原铁的设备及方法
CN109338024A (zh) * 2018-11-13 2019-02-15 重庆工商大学 一种利用转炉煤气和焦炉煤气生产海绵铁的直接还原工艺
CN109929958A (zh) * 2019-04-25 2019-06-25 中冶赛迪技术研究中心有限公司 利用欧冶炉气化炉输出煤气生产直接还原铁的方法及***

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6199612A (ja) * 1984-10-22 1986-05-17 Nippon Steel Corp 酸化鉄の直接還元装置におけるガス再循環装置
CN102424876A (zh) * 2011-12-26 2012-04-25 重钢西昌矿业有限公司 气基竖炉直接还原钒钛磁铁矿非高炉炼铁工艺
CN103290160A (zh) * 2012-02-29 2013-09-11 宝山钢铁股份有限公司 一种兰炭纯氧气化生产直接还原铁工艺
CN108486304A (zh) * 2018-04-23 2018-09-04 东北大学 一种煤气化热煤气直接用于气基竖炉生产直接还原铁的设备及方法
CN109338024A (zh) * 2018-11-13 2019-02-15 重庆工商大学 一种利用转炉煤气和焦炉煤气生产海绵铁的直接还原工艺
CN109929958A (zh) * 2019-04-25 2019-06-25 中冶赛迪技术研究中心有限公司 利用欧冶炉气化炉输出煤气生产直接还原铁的方法及***

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
宋华等: "2 还原煤气H2S临界值分析", 《钢铁研究》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101555537B (zh) 一种半钢炼钢的方法
CN102443675B (zh) 一种低硫钢的生产方法
CN104087699B (zh) 气基竖炉制备海绵铁的方法和***
CN104087700B (zh) 气基竖炉制备海绵铁的方法和***
CN104087701A (zh) 气基竖炉制备海绵铁的方法和***
CN103555879B (zh) 一种降低sphc终渣全铁含量的控制方法
CN105734190A (zh) 氧气高炉与气基竖炉联合生产***和联合生产方法
CN105671228A (zh) 氧气高炉与气基竖炉联合生产***和联合生产方法
CN112458226A (zh) 一种控制直接还原铁硫含量的方法
CN112301184A (zh) 一种电炉喷吹石灰粉脱磷的方法
CN104087702B (zh) 气基竖炉制备海绵铁的方法和***
SU1609456A3 (ru) Способ пр мого получени железа
CN203079999U (zh) 一种用粉矿和煤氧直接炼钢的设备
CN103045790A (zh) 含镍钢生产工艺
CN204058507U (zh) 气基竖炉制备海绵铁的***
KR102548309B1 (ko) 이산화탄소 배출 저감형 용철 제조장치 및 그 제조방법
CN101294235B (zh) 一种用于返回法冶炼不锈钢同时脱硫脱磷的复合渣
CN205710789U (zh) 氧气高炉与气基竖炉联合生产***
CN104404195B (zh) 一种“双联—留渣法”冶炼高磷铁水的方法
CN117286349B (zh) 一种含镍物料冶炼生产高镍锍的方法
JP5141327B2 (ja) 溶銑予備処理方法
JP4781812B2 (ja) 転炉製鋼方法
CN117106999A (zh) 一种高炉稳定冶炼的调节方法
CN105671229A (zh) 氧气高炉与气基竖炉联合生产***和联合生产方法
JPH0913109A (ja) 微粉炭多量吹き込み高炉操業方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210309