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MIDREX流程介绍

作者:佚名发布时间:1970-01-01

MIDREX法是Midrex公司开发成功的。Midrex公司原为美国俄勒冈州波特兰市Midland Ross公司下属的一个子公司,后来被Korff集团接管,最后被该集团售与日本神户钢铁公司。该技术的经营权由Korff工程公司、奥钢联、鲁奇公司与Midrex共享。

Midrex流程在发展过程中出现过一些支流,包括采用外热竖炉的MIDREX电热直接还原法(EDR)。其中具有较大影响的是1984.年Korff工程公司推出的海绵铁热压技术。MIDREX基本流程和主体设备在目前已经投产的工业装置中没有明显的变化。MIDREX.基本流程如图41所示。

 

41 MIDREX基本流程图

MIDREX属于气基直接还原流程,还原气使用天然气经催化裂化制取,裂化剂采用炉顶煤气。炉顶煤气含COH270%。经洗涤后,约60%70%加压送入混合室与当量天然气混合均匀。混合气首先进入一个换热器进行预热。换热器热源是转化炉尾气。预热后的混合气送入转化炉中的镍质催化反应管组,进行催化裂化反应,转化成还原气。还原气含COH295%左右,温度为850900℃。

    剩余的炉顶煤气作为燃料与适量的天然气在混合室混合后送入转化炉反应管外的燃烧空间。助燃用的空气也要在换热器中预热,以提高燃烧温度。

    转化炉燃烧尾气含O2小于1%。高温尾气首先排入一个换热器,依次对助燃空气和混合原料气进行预热。烟气排出换热器后,一部分经洗涤加压作为密封气送人炉顶和炉底的气封装置。其余部分通过一个排烟机送入烟囱,排入大气。

    还原过程在一个竖炉中完成。MIDREX竖炉属于对流移动床反应器,分为预热段、还原段和冷却段三个部分。预热段和还原段之间没有明确的界限,一般统称还原段。

    矿石装入竖炉后在下降运动中首先进入还原段。还原段温度主要由还原气温度决定,大部区域在800℃以上,接近炉顶的小段区域(预热段)内,床层温度才迅速降低。在还原段内,矿石与上升的还原气作用,迅速升温,完成预热过程。随着温度的升高,矿石的还原反应逐渐加速,形成海绵铁后进入冷却段。

    冷却段内,由一个煤气洗涤器(完成冷却煤气的清洗和冷却过程)和一个煤气加压机(提供循环动力)造成一股自下而上的冷却气流。海绵铁进入冷却段后在冷却气流中冷却至接近环境温度排出炉外。

针对含硫量较高的矿石,MIDREX流程还有一个特殊的技术方案。该方案与基本流程的差别主要在于冷却气系统。为了避免含硫较高的炉顶煤气进入催化裂化反应管,毒化催化剂,给造气单元带来麻烦,该方案使用炉顶煤气作为冷却气。炉顶煤气经洗涤净化后,大部分作为冷却气通入冷却段。在冷却段中,冷却气与高温海绵铁接触,在冷却海绵铁的同时受到海绵铁的脱硫作用,可使含硫量降至10x 10-8以下。排出冷却段后,再作为裂化剂送入转化炉。通过这一措施可处理含硫量最高至0.02%的矿石。