wiadomości o firmie Postępy w przemyśle stalowym w zakresie jakości spieku i wykorzystania wodoru w wielkich piecach

Wyobraź sobie wysoki piec jako ogromny reaktor chemiczny, którego podstawowym surowcem jest spiekany rudnik.W przypadku pogorszenia się jakości spiekaru, przedwczesnego rozkładania lub zmiękczenia, może on utrudniać przepływ gazu.W tym artykule omówiono metody oceny jakości rudy spiekanej, strategie optymalizacji,i obiecujące zastosowanie metalurgii wodorowej w produkcji żelaza w wysokopiecach, aby pomóc producentom stali w obniżeniu kosztów, zwiększenia wydajności i dekarbonizacji.

Wyzwania związane z wytwarzaniem żelaza w wysokich piecach i znaczenie spieków

Przemysł stalowy stoi w obliczu rosnącej presji wynikającej z wahań popytu na rynku i rosnących kosztów surowców.Producenci coraz częściej wdrażają środki obniżające koszty, takie jak obniżenie stawek koksu przy jednoczesnym zwiększeniu współczynnika wtrysku węglaJednakże te strategie często nieumyślnie pogarszają przepuszczalność pieca poprzez niekompletne spalanie węgla (generujące drobne cząstki) i zwiększone objętości ścieków.

Utrzymanie optymalnej przepuszczalności gazu ma zasadnicze znaczenie dla pracy wysokiego pieca.i poprawia zarówno produkcję, jak i jakość żelazaJako pierwotny surowiec pieca, właściwości fizyczne spiekanej rudy, w tym rozkład wielkości cząstek, wytrzymałość mechaniczna,i redukowalności łykają bezpośrednio przepuszczalność w całym stosie pieca.

Kluczowe wskaźniki jakości spiekarki

Kompleksowa ocena spieków wymaga monitorowania następujących krytycznych parametrów:

• Wskaźnik degradacji redukcji (RDI):Większe wartości RDI wskazują na większe wytwarzanie drobiazgów, które utrudniają przepływ gazu górnego pieca.
• Właściwości zmiękczające i topiące (wartości S i KS):S oznacza początkową temperaturę zmiękczenia, podczas gdy KS ocenia utrzymanie przepuszczalności pod obciążeniem.
• Wskaźnik redukowalności (RI):Podczas gdy wysoki IR poprawia efektywność paliwa, często koreluje z zwiększonym RDI, wymagając starannego zrównoważenia.
• Wskaźnik Tumbler (TI):Ocena trwałości mechanicznej podczas obsługi i ładowania.
• Zawartość gangu (Vg) i punkt topnienia (Tmg):Te składniki inne niż żelazo wpływają na płynność łupów i przepuszczalność pieca.

Strategie poprawy jakości spieków

Zaawansowana optymalizacja sintera obejmuje:

• Mieszanie surowców:Przykładowo, dodanie wapienia obniża RDI, podczas gdy krzemionka zwiększa RI.
• Kontrola parametrów procesu:Dokładna regulacja temperatury, czasu trwania i atmosfery spiekania w celu stworzenia optymalnych struktur porów i zespołów mineralnych.Sintering wzbogacony w tlen zwiększa wydajność i jednocześnie zmniejsza zużycie paliwa.
• Innowacyjne technologie:Technologia Hybrid Pelletized Sinter (HPS) wykorzystuje koncentrat pelletized w mieszaninie sintera, co daje mocniejszy,bardziej redukowalny sinter o niższej RDI, jak wykazała próbka D zawierająca 40 wt% peletów wysokiej jakości.

Zastosowania w metalurgii wodorowej

Potencjał wodoru jako czystego, wydajnego środka redukcyjnego zmienia prace w wysokich piecach.₂) umożliwia:

• Zastępowanie koksu i CO₂redukcja emisji
• Zwiększona kinetyka redukcji z powodu lepszej redukcji wodoru
• Poprawa RDI dzięki działaniom przeciwdziałającym degradacji
• Szersze zakresy zmiękczenia i lepsze wartości KS dla niższej przepuszczalności pieca

Pozostają wyzwania, w tym kontrola spalania w celu zapobiegania wahaniom cieplnym i łagodzenie delikatności wodoru.Dalsze badania nad zachowaniem wodoru i protokołami wtrysku są niezbędne do pełnego wdrożenia.

Wyniki eksperymentalne

Badania laboratoryjne symulujące wysoki poziom wtrysku węgla i warunki bogate w wodór wykazały:

• Wodór konsekwentnie obniżał wartości RDI proporcjonalnie do stężenia, a spiekarka HPS (wzór D) wykazywała lepszą odporność na degradację.
• Wodór rozszerzył odstępy zmiękczania i poprawił wartości KS, szczególnie przynosząc korzyści słabszym sinterom (A/B) w porównaniu ze stabilnymi (C/D).

Przyszłe kierunki

Ciągłe postępy wymagają:

• Badania podstawowe nad reakcjami wodoru w wysokopiecach
• Opracowanie nowej generacji technik wzmacniania sinterów
• Optymalizacja dynamicznych parametrów operacyjnych, dostosowująca właściwości sintera do systemów wtrysku wodoru

Dzięki zintegrowanemu zarządzaniu jakością spieków i wdrożeniu metaluzji wodorowej przemysł stalowy może jednocześnie osiągnąć poprawę wydajności, efektywności kosztowej,W związku z tym, w szczególności w odniesieniu do produkcji żelaza, które są w stanie zapewnić zrównoważoną produkcję żelaza, należy zwrócić uwagę na fakt, że.