为了改善和进步用DRI进行电炉炼钢的竞争力和生产率,最近,由TenovaHYL,Techint与Danieli公司同盟组成一家具有最先进的直接还原铁冶炼技术的新公司——ENERGIRON公司。由新公司研究经过几代改进后的ENERGIRONZR工艺,不需要外部煤气重整设备,就可在立式反应器中完成铁矿石的还原,生产出优质、高碳DRI,且答应生产商在保证冶炼工艺具有高稳定性的同时,在炼钢过程中获得最大的碳收益。
直接还原工艺便是一种能有效往除CO2的独特方法。它可用自身具备的基本化学吸收系统从反应器、加热器和外部重整器(假如需要使用外部重整器时)排出的废气中抽出纯净的CO2,使用H2作为燃烧器的主要燃料以实现加热器(或重整器)炉身无C排放。这种概念非常简单,从循环煤气(吸收CO2之后)中分离C质化合物并返回到还原系统,同时用H2和自然气作燃料。
随着ENERGIRONDR技术的不断发展,可采用一种简单有效的方法并利用其工艺特点,实现CO2选择性排放的最大化。在ENERGIRON工厂内,CO2的主要排放源设置在CO2往除设备的吸收塔(代表CO2选择性往除特征)和工艺煤气加热器炉身(代表CO2非选择性往除特征)。此外,当利用外部催化重整器作为还原煤气制造源时,增加的CO2非选择性排放将从重整器炉身排出。
这种研究提供的燃料H2来自还原系统自身。仅在基本的ENERGIRON工艺系统中增加了一套物理吸收系统(PSA型)以回收煤气流中通过化学吸收设备回收的那一部分H2。H2的分离也可采用其他方法,例如采用气体分离膜,包括气体分离和PSA/VPSA相结的分离方法。
在加热器(或重整器)中燃烧过的含C燃料包括多种燃烧反应后开释的CO2,其总量是还原煤气中的一小部分。系统中包含的CO,CO2和CH4必须转移以便清除惰性元素(如N2)。假如需要,应维持最小的自然气量,即保持一可见火焰以便对燃烧器的安全点火和燃烧进行监测。采用这种方式,加热器烧嘴(假如需要还包括重整器烧嘴)用H2而不用含C燃料。这种简便而高效的探索是基于ENERGIRONDR直接还原工厂的还原系统安装了一套CO2选择吸收装置和在达8巴的高压下运行。因此,仅需一台PSA,利用适当的压力,在没有任何附加能源的情况下完成H2气分离,且可防止其他直接或间接的非选择性CO2排放,终极实现附加热和需要的电能相结合。但是,这里需要一台压缩机用以循环净化后的煤气并使它能从PSA返回到还原系统。
这样的ENERGIRON工厂是完全的绿色工厂,由于输进总C量的90%将成为纯净的CO2进行再利用。废气基本由水蒸汽和助燃空气中的N2组成。这样工艺很轻易与现有的HYL/ENERGIRON工厂集成,使工厂建设的基本投资降至最低。
(来源:世界金属导报)