HIB法

在HIB工藝中,鐵礦粉的還原在兩段式流化床反應器中進行,還原產品熱壓成還原鐵塊。 脫水後的還原氣在加熱爐加熱到843℃後進入流化床反應器中還原鐵礦粉。 在下層流化器中,FeO被還原成Fe,金屬化率至75%。

一種流態化直接還原煉鐵方法。HIB是High IronOre briquette的縮寫,意為高鐵團塊。是美國鋼鐵公司1953年開發的Nu-Iron鐵礦石直接還原法的改進型,港建設了第一套生產裝置,年設計能力為35萬t,由於設計和設備的問題,一直未能達產,經多次改進後於1979年恢復生產。該廠設計的生產能力為100萬t,分成3個獨立的系列。現已停產。
在HIB工藝中,鐵礦粉的還原在兩段式流化床反應器中進行,還原產品熱壓成還原鐵塊。生產工藝分制氣和還原兩部分,工藝所需還原氣由蒸汽和天然氣在催化轉化爐中催化轉化獲得。制氣部分為蒸汽和甲烷按3: 1比例混合,在850℃進行催化轉化,轉換爐出來的還原氣經冷卻脫水後,含氫85%~97%。脫水後的還原氣在加熱爐加熱到843℃後進入流化床反應器中還原鐵礦粉。還原部分的工藝為:經300℃烘乾、破碎、篩分處理後小於2mm的鐵礦粉,用惰性氣體送入兩段乾燥、預熱流化床。利用廢氣餘熱和天然氣直接燃燒熱,在第1段預熱流化器內,把鐵礦粉加熱到315~350℃,除去結晶水,然後在第2段預熱流化器將礦粉加熱到870℃(高於還原溫度150℃)。預熱後的鐵礦粉送入兩段流化還原反應器。還原反應器是一個分為上下兩層的流化器。在上層流化器中,Fe2O3被還原成FeO,在第2段還原反應器中鐵礦粉進一步還原,工藝流程(見圖)。生產在0.2MPa和700~750℃下進行。在下層流化器中,FeO被還原成Fe,金屬化率至75%。溫度為700℃的還原產品,用惰性氣體送到熱壓工段壓塊。產品化學成分為:TFe88.5%,MFe53.4%,FeO32.1%,SiO22.9%,Al2O31.1%,CaO+MgO0.04%,C0.19%,S0.02%,Mn0.04%,金屬化率62.5%。壓塊的密度5.1g/cm3,堆密度3000kg/m3。還原鐵用於高爐和電爐煉鐵。由於工藝作業溫度較高,採用兩級還原,還原氣利用較好,還原氣中有32%~36%的氫變為H2O。還原後的尾氣經淨化、冷卻後用作燃料。

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