حديد الاختزال المباشر القائم على الغاز （DRI
حديد الاختزال المباشر القائم على الغاز （DRI
حديد الاختزال المباشر المعتمد على الغاز (DRI) ، الذي تم تسويقه ، مصنوع من الغاز الطبيعي أو الفحم. في السنوات الأخيرة ، مع الاهتمام العالمي بانبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، تم إجراء بحث نشط حول تقليل الكربون لعمليات الاختزال المباشر ، وبشكل أساسي إزالة ثاني أكسيد الكربون في عمليات الاختزال المباشر التجارية الحالية أو استخدام الطاقة المتجددة لإنتاج الغاز المختزل.
بشكل عام ، من أجل تلبية متطلبات الإنتاج لعملية الاختزال المباشر وتحسين سرعة الاختزال والكفاءة قدر الإمكان ، فإن إعداد تقليل الغاز بدرجة حرارة عالية ودرجة تخفيض عالية هو مفتاح الاختزال المباشر. المكونات الرئيسية لاختزال الغاز المستخدمة عادة للاختزال المباشر القائم على الغاز هي ثاني أكسيد الكربون و H2. أثناء تحضير واستخدام الغاز المختزل بدرجة عالية من الاختزال ، فإن غاز ثاني أكسيد الكربون بدرجة اختزال عالية له حتما قوة دافعة قوية لتوازن ترسيب الكربون في الديناميكا الحرارية.
ترسيب الكربون في ثاني أكسيد الكربون:
(1) في عملية تقليل كريات أكسيد الحديد ، يترك ترسيب الكربون والحديد المنخفض النظام معًا ، ولا توجد مشكلة تراكم.
(2) في عملية التحضير للغاز المختزل بدرجة حرارة عالية ، يعتبر ترسيب الكربون مادة صلبة ، والتي تنطوي على مخاطر انسداد المعدات وخطوط الأنابيب والصمامات ، وتؤثر بشكل مباشر على عملية الإنتاج.
(3) ترتبط منطقة ترسيب الكربون في ثاني أكسيد الكربون ارتباطًا مباشرًا بالضغط. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تختلف محتويات H2 و CO في غاز الاختزال الناتج عن مواد خام مختلفة أو مواد خام مماثلة اختلافًا كبيرًا ، كما أن عمليات الاختزال المباشر القابلة للتطبيق مختلفة أيضًا. لذلك ، يعد التحكم في ترسيب الكربون في عملية تحضير غاز الاختزال أحد التقنيات الرئيسية التي يجب الانتباه إليها.
قد تكون المادة الخام لتحضير غاز الاختزال DRI هي الغاز الطبيعي أو الفحم. بالنظر إلى حالة الموارد في بلدنا ، تشمل المواد الخام المتاحة غاز أفران الكوك ، وغاز طبيعي غير تقليدي مختلف ، وغاز الذيل من بعض عمليات الإنتاج الصناعي ، مثل غاز ذيل الميثانول ، إلخ. من ناحية أخرى ، يمكن تقسيم عملية الحديد المباشر إلى 8 أنواع مختلفة وفقًا للاختلاف بين فرن الاختزال والمواد المعدنية المكثفة المختزلة. من بينها ، نظرًا لخصائص الاختزال لثاني أكسيد الكربون ، فإن DRI المصنوع من تغويز الفحم مع محتوى مرتفع من ثاني أكسيد الكربون يعتمد في الغالب على تقليل الصهر ، بينما يعتمد الاختزال المباشر (DRI) المصنوع من الغاز الطبيعي ذي المحتوى العالي من H2 في الغالب على تقليل فرن العمود.
يتم الاحتفاظ بمحتوى الغاز المختزل في فرن العمود التجاري عند حوالي 90 ٪ ، والضغط ليس مرتفعًا ، ودرجة الحرارة عالية جدًا ، مما يؤدي إلى إنتاج غاز مختزل عالي الجودة. في الوقت نفسه ، تبلغ نسبة H2 / CO 1.6-3.0. إلى جانب تعدين الهيدروجين ومنحنيات توازن الاختزال ، والتي أصبحت نقاطًا ساخنة في السنوات الأخيرة ، لا يوجد حد أعلى لـ H2 / CO.
وفقًا لخصائص موارد الصين ، يمكن أن يكون اختيار المواد الخام وفيرًا نسبيًا ومختلف موارد الغاز المحتوية على غاز الميثان الرخيص ، والتي يمكن أن يكون الفحم منها فحمًا منخفض المستوى تشجعه الدولة ، مثل الليغنيت. يمكن أن تكون موارد الغاز المحتوية على الميثان الرخيصة هي الغاز الطبيعي والغاز الصخري وغاز المصفاة وغاز أفران فحم الكوك وميثان طبقة الفحم وحتى الغاز الحيوي والغازات الأخرى.
