深度还原工艺是一种能够直接还原铁矿石的新技术,该工艺要求矿石在还原性气氛下加热,并最终达到要求的还原率,其中的技术核心在于深度还原节能炉设备。目前使用的还原炉有转底炉、环形炉、隧道窑等都使用单面加热的方式,在炉膛内通过控制供风量产生还原性气氛。这种加热方式产生了两个弊端:①炉内还原性气氛直接排放造成大量的可燃性气体浪费同时造成污染。常用的做法是另建一座炉子将还原炉排出的还原性炉气进行再次燃烧,用空气回收部分热量用于还原炉助燃。尽管如此,这种外带空气预热炉的还原炉预热的整体热效率很低,投资偏高。②由于还原炉采用单面加热,被加热的矿粉与煤粉的混合物传热率低,造成件热效率低,底部物体受冷炉底的影响还原效果不好。 公司研发的ZGR深度还原炉(Zoning Gas Reburning Reducing Furnace)克服了现有还原炉热效率低、设备复杂和受热不均的不足,采用了如下技术:①将通常采用的两台炉子合二为一,把燃烧空间分为上下两层,以承载矿石的托盘为界。上层燃烧室为了保证空间内的还原性气氛,控制上炉膛供氧量使燃料缺氧燃烧;下层燃烧室以上层燃烧室排出的炉气为燃料,对其进行再燃烧。②上下炉膛均采用蓄热式燃烧技术供热,通过蓄热室和换向燃烧的特性实现上炉膛可燃炉气向下炉膛的转移。既可以保证工艺上还原性气氛的要求,又可实现上炉膛的还原性气氛在下炉膛燃尽,以达到节能减排的目的,同时使得物料加热更为均匀。它的成功运行不仅对直接还原工艺的发展起着举足轻重的作用,对促进我国钢铁工业节能减排也具有重大意义。
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