利用熔铁浴高温粗煤气冶炼DRI的能耗估算

作者：苏亚杰; 牛强; 杜英虎; 陈寿林

来源：烧结球团, 2020, 45(06): 23-28.

DOI：10.13403/j.sjqt.2020.06.079

• 熔铁浴煤制气
• 粗煤气显热
• 直接还原铁
• 余热炼铁
• 氢还原铁

为降低炼铁能耗,本文提出熔铁浴煤制气加热循环还原气生产直接还原铁(DRI)的新工艺,并对过程能耗进行了估算。新工艺流程:DRI炉顶气经除尘、CO变换H2、洗涤降温至25℃后脱S和CO2后,被转化成H2体积分数>90%的循环还原气;利用熔铁浴产生的1 300～1 700℃的高温粗煤气加热25℃循环还原气至850℃,使V(H)/V(C)(体积比)>1.3,并将还原气送入竖炉冶炼DRI。能耗估算结果表明:新工艺的能耗为329.4 kg标煤/tDRI;若利用转炉富余热量全流程加入30%DRI用于炼钢,与2018年的全国炼钢平均技术指标相比,其能耗降低225.84 kg标煤/t,能源成本降低459元/t;此外,30%DRI加入转炉炼钢比DRI直接加入电炉的能耗降低135.46 kg标煤/t,能源成本降低162元/t。由于利用了高温粗煤气的显热、压力,新工艺的能耗、排放和成本大幅降低。此外,该工艺可低成本回收纯净CO2,利用绿色H2(核能或可再生电力生产的H2)将CO2合成尿素或甲醇后,可以实现CO2零排放。

• 单位
  山西焦煤集团有限责任公司; 太原钢铁（集团）有限公司; 太原钢铁(集团)有限公司; 中国科学院; 中国日用化学工业研究院