Gázalapú közvetlen redukciós vas （DRI）
Gázalapú közvetlen redukciós vas （DRI）
A kereskedelmi forgalomba került gázalapú közvetlen redukciós vas (DRI) földgázból vagy szénből készül. Az elmúlt években, a globális figyelmet fordítva a szén-dioxid-kibocsátásra, aktív kutatásokat végeztek a DRI-folyamatok alacsony szén-dioxid-kibocsátásával, főként a meglévő kereskedelmi DRI-folyamatok szén-dioxid-eltávolításával vagy a megújuló energia felhasználásával redukáló gáz előállítására.
Általában a DRI folyamat termelési követelményeinek kielégítése, valamint a redukció sebességének és hatékonyságának a lehető legnagyobb javítása érdekében a magas hőmérsékletű és magas redukciós fokú redukáló gáz előkészítése a DRI kulcsa. A redukáló gáz fő összetevői, amelyeket általában a gázalapú közvetlen redukcióhoz használnak, a CO és H2. A nagy redukciós fokú redukáló gáz előállítása és felhasználása során a nagy redukciós fokú redukáló gázban a CO-nak óhatatlanul erős hajtóereje van a szén-lerakódás egyensúlyának a termodinamikában.
Szén-lerakódás CO-ban:
(1) A vas-oxid-pelletek redukálásakor a szén-lerakódás és a redukált vas együtt hagyja el a rendszert, és nincs akkumulációs probléma.
(2) A magas hőmérsékleten redukáló gáz előkészítési folyamatában a szén-lerakódás olyan szilárd anyag, amelynek fennáll a veszélye, hogy blokkolja a berendezéseket, a csővezetékeket és a szelepeket, és közvetlenül befolyásolja a gyártási folyamatot.
(3) A CO szén-lerakódási területe szintén közvetlenül kapcsolódik a nyomáshoz. Ezenkívül a különböző nyersanyagok vagy hasonló nyersanyagok által előállított redukciós gáz H2- és CO-tartalma nagymértékben változhat, és az alkalmazandó közvetlen redukciós eljárások is eltérőek. Ezért a szén-dioxid-lerakódás csökkentése a redukciós gáz előkészítési folyamatában az egyik legfontosabb technológia, amelyre figyelni kell.
A DRI-redukáló gáz előállításának alapanyaga lehet földgáz vagy szén. Tekintettel hazánk erőforrás-helyzetére, a rendelkezésre álló nyersanyagok közé tartozik a kokszolókemence-gáz, a különféle nem szokványos földgáz, valamint az egyes ipari termelési folyamatokból származó kipufogógáz, például a metanolos kipufogógáz stb. 8 különböző típus a redukciós kemence és a redukált fém kondenzátum közötti különbség szerint. Közülük a CO redukciós jellemzői miatt a magas CO-tartalmú széngázosításból készített DRI többnyire az olvasztás-redukciót alkalmazza, míg a magas H2-tartalmú földgázból készített DRI többnyire tengelykemencés redukciót alkalmaz.
A redukálógáz tartalma a kereskedelmi tengelykemencében körülbelül 90%, a nyomás nem magas, és a hőmérséklet nagyon magas, ami elősegíti a kiváló minőségű redukálógáz előállítását. Ugyanakkor a H2 / CO arány 1,6-3,0. Az utóbbi években forró pontokká vált hidrogénkohászati és redukciós egyensúlyi görbékkel kombinálva a H2 / CO felső határa nincs.
Kína erőforrásainak jellemzői szerint az alapanyagok megválasztása lehet viszonylag bőséges szén és különféle olcsó metántartalmú gázforrások, amelyek közül a szén az állam által ösztönzött alacsony rangú szén lehet, például lignit. Az olcsó metántartalmú gázforrások lehetnek földgáz, pala pala, finomítói gáz, kokszolókemence-gáz, koalbeténes metán, akár biogáz és egyéb gázok is.
