CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ HOÀN NGUYÊN TRỰC TiẾPCôngnghệluyệnkim phi okeAlternative Iron and Steelmaking <br />Bài 1 – Giớithiệ...
Côngnghệluyệnkim phi coke<br />Lịch giảng dạy<br />D1Giớithiệumônhọc, tổngquan<br />D2 Midrex, Hyl<br />D3	SL/RN, Fasmet<b...
Nội dung<br />TổngquanvềHoànnguyêntrựctiếpvàhoànnguyênnấuchảy – Overview of Direct Reduction Iron (DRI) and Smelting Reduc...
Sựpháttriểncủa CN lòcao<br />
Mộtsốcôngnghệthaythế<br />
Tổngquanvề DR và SR<br />
Giớithiệu<br /><ul><li>Kháiniệmvềsảnxuất gang vàbánthànhphẩmthéptrựctiếptừquặngmịnhoặcquặnglàmgiàuvànhiênliệuvàchấthoànngu...
Tronghaithậpkỷgầnđây, đãcósựgiatăngnghiêncứupháttriểncáckháiniệmnàythànhthươngmạihóa, đãmởramộttriểnvọngkhắcphụccácthiếusó...
Côngnghệlòcaovẫnlàcôngnghệsảnxuất gang hàngkhốikinhtếnhất. Côngnghệlòcaochothấytínhlinhhoạtvàthíchnghiđốivớicácthayđổicácđ...
Hoànnguyêntrựctiếp (HNTT ) - [tạorasảnphẩmxốp/rắn]– Lòđiệnhồquang (DR-EAF), chiếm 4,3% sảnlượngphôithépthếgiới.
Nấuchảyphếthéptronglòđiệnhồquang (EAF), chiếm 35% sảnlượngphôithépthếgiới.
Côngnghệhoànnguyênnấuchảy (HNNC) [tạorasảnphẩm gang lỏng] – Lòthổi Oxy (SR-BOF), chiếm 0,2% sảnlượngphôithépthếgiới.</li><...
Côngnghệ gang théptươnglai<br />Công nghệ hoàn nguyên nấu chảy SR  Gang lỏng<br />Sảnlượng:  0,2%<br />Công nghệ hoàn ngu...
Cácdâychuyền CN sảnxuấtthép<br />Quặng sắt<br />Quặng cục<br />Quặng mịn<br />Quặng mịn<br />Quặng cục<br />Q. cục, Q. mịn...
Cácdâychuyền CN sảnxuấtthép<br />Quặng sắt<br />Quặng cục<br />Quặng mịn<br />Quặng mịn<br />Quặng cục<br />Q. cục, Q. mịn...
Thốngkêsảnlượngsắtxốp<br />
Thốngkêsảnlượng DRI<br />
Sốliệulịchsử<br />1918BằngsángchếcủaWibergvềsảnxuấtsắtxốp<br />1939	Barrett (Mỹ) sảnxuấtsắtxốptronglò quay<br />1957Nhàmáy...
DR – Hoànnguyêntrựctiếp<br />CácthợsắtđầutiênthờixaxưasảnxuấtSắtxốpbằnghoànnguyênquặngsắtbằngquátrìnhđốtcháy than. Sắtxốpl...
Phânloạicôngnghệ DR<br />Theo buồngphảnứng:<br /><ul><li>Lòđứng (Shaft furnace), lòtầngsôicốđịnh (fixed bed), lòlớpsôi (fl...
Sệt (sảnphẩmtừlòđáy quay)</li></li></ul><li>Phânloạicôngnghệ DR-Buồngphảnứng<br />
Phân loại công nghệ DR<br />Theo dạngquặngvàchấthoànnguyên<br />Chất HN<br />Khí<br />1<br />2<br />Nguyênliệu<br />NhómCN...
Phânloại CN vàsảnlượng<br />Theo chấthoànnguyên<br />Phânbổsảnlượng DRI<br />
Sảnlượngsắtxốptrênthếgiới<br />Thếgiới<br />Ấnđộ<br />
Phânbốthịphầncủacác CNHNTT bằngkhí<br />CNHNTT sửdụngkhí HN (Midrex, HyL, Finemet, Circored, Danarex) chiếm 85% sảnlượngth...
Một số loại quặng cho DR<br />
Kíchthướcnguyênliệucho HNTT<br />Khoảnggiớihạnphânbốkíchthướchạtquặngđốivớicáckiểulòhoànnguyênkhácnhau.<br />
Chất hoàn nguyên của công nghệ DR<br />CN hoànnguyênbằngkhí– Cácphươngphápsảnxuấtkhítừkhíhoặc hydro cacbonlàtáitổhợphơixúc...
Hoàn nguyên bằng khí<br />
Chất hoàn nguyên của công nghệ DR<br />Côngnghệhoànnguyênbằng than<br />Than cóthểđược<br />Sửdụngtrựctiếp<br />Hóakhí, ng...
Cânbằnghoànnguyênhệ Fe-O-C<br />
Phản ứng Boudouard<br />        C + CO2 = 2CO     39,810-40.87T<br />- Thu nhiệt (hoặcngượclại)<br />- Phảnứngcháy C<br />...
Các phản ứng hoàn nguyên chính<br />Phản ứng HN gián tiếp<br />FeO + CO = Fe + CO2   , tỏa nhiệt  <br />                  ...
3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2<br />                        -5408.4-14.73 T <br />Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2<br />               ...
Sảnphẩmcủacôngnghệ DR<br />Thànhphầnhóahọcvàtínhchấtvậtlý<br />
Ứngdụngcủa DRI<br />SảnxuấtSắtxốp<br />
Any question?<br />
Cácdâychuyền CN sảnxuấtthép<br />Quặng sắt<br />Quặng cục<br />Quặng mịn<br />Quặng mịn<br />Quặng cục<br />Q. cục, Q. mịn...
Ưu điểm của công nghệ SR<br />Sửdụngnguồnnhiênliệusẵncórẻnhấtnhư than không coke hóa,…<br />Sửdụngtrựctiếpquặngmịn, vậtliệ...
Sơ lược công nghệ SR<br />Giaiđoạnđầu: ĐượcthựchiệnbởiEngells ở ĐanMạchgiaiđoạn 1938-1939.<br />Giaiđoạnhai: Sựquantâmvề S...
Nguyên liệu cho BF và SR<br />
So sánh giữa BF và SR<br />
So sánh giữa BF và SR (tiếp)<br />
Phân loại công nghệ SR<br />Phânloạicôngnghệtheogiaiđoạnhóanhiệt: mộtgiaiđoạnhoặchai, bagiaiđoạn.<br />Phânloạitheokiểulòn...
1<br />2<br />Hoànnguyênsơbộ<br />Bểxỉlỏng<br />Romeltvàausiron<br />Corex, Finex, Fastmet/Fastmelt, Iron dynamic, elred, ...
Sơ đồ nguyên lý công nghệ SR<br />
Iron ore<br />Hot metal<br />COREX<br />Blast Furnace<br />Coking Coal<br />Non-Coking Coal<br />Lump ore<br />Fine ore<br...
Ore,<br />부원료<br />100<br />150<br />350<br />∼<br />℃<br />℃<br />Ore<br />Coke<br />-<br />광석의<br />환원<br />(CO,H2)<br /...
Công nghệ SR 2 giai đoạn<br />Hoàn nguyên sợ bộ Q.sắt<br />Ở khoảng 850°C – 1050°C, các phản ứng xảy ra như sau:<br />Phản...
Mô hình minh họa 2 giai đoạn<br />
Công nghệ SR – Bể kim loại lỏng<br />Buồng phản ứng đứng – Công nghệ Hismelt<br />
Công nghệ SR bể xỉ lỏng<br />Sơđồvùng:<br />I – Vùngvòiphunchìm – Vùnglớpxỉhỗnhợpnghèodướilớp gang lỏngđangtíchtụ ở đáy.<b...
Công nghệ SR lò đáy quay<br />
Bảng so sánh đầu vào/đầu ra<br />
Xu hướng công nghệ luyện gang<br />
Tóm lược công nghệ SR<br />Cải thiện mác thép và liệu kim loại<br />Luyện thép lò điện: sử dụng gang thỏi thay cho DRI, HB...
Bảng so sánh chất lượng gang lò cao và gang SR<br />
Sử dụng than làm chất hoàn nguyên và nhiên liệu thay thế than coke<br />Thúc đẩy: Giảm phát xạ môi trường gây bởi quá trìn...
Thành phần than sử dụng trong công nghệ SR<br />
Sử dụng uyển chuyển nguồn quặng Oxyt sắt<br />Động lực thúc đẩy:<br />Loại bỏ các yêu cầu về quặng thiêu kết và vê viên, v...
Nguồn quặng sắt sử dụng cho công nghệ SR<br />
Vận hành linh hoạt công nghệ<br />Động lực thúc đẩy:<br />Thay lớp lót lò cao.<br />Giảm tổn thất năng lượng bằng việc sử ...
Sửdụngnănglượngtrongcôngnghệ SR<br />
Cáccôngnghệlai Hybrid<br />HYL III - COREX Off-gas Process Scheme<br />
Cácđặctrưngvàthuậtngữ<br />Mứcđộhoànnguyên: Tỷsốcủahàmlượng Oxy gắnvới Fe đượcthoátratừliệunạpchotổnglượng Oxy trongliệunạ...
Cácđặctrưngvàthuậtngữ<br />Mứcđộkimloạihóa M: Tỷsốcủahàmlượng Fe kimloạitrongsắtxốp chi chotổnglượngsắttrongsắtxốp.<br />Q...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thai nguyen 01-intro-print

2,208

Published on

Bài 1

Published in: Education, Sports
1 Comment
2 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total Views
2,208
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
3
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
1
Likes
2
Embeds 0
No embeds

No notes for slide
  • Sảnlượng 2006 - 1,351,289 tấn
  • Ấnđộtổngsảnlượng 2007 là 15,75 triệutấn, trongđó 3,5 triệutấnlàtừ CN MidrexvàHyl, cònlạilàsảnphẩmcủacôngnghệsửdụng than.
  • GoT - Cal/mol O2 (298 – 2000K)
  • DRI – tiêuthụngaytạinơisảnxuấtHYTEMP – sảnphẩmđượcnạpchuyểntrựctiếp sang lòđiện EAFHBI – Xuấtkhẩuchonướcngoài
  • BOF-Basic Oxygen Furnace-Lòthổi OxyBFH-Blast Furnace type HearthOH-Open hearth type-KiểulòbằngEAF-Electric Furnace-Lòđiện
  • Nhóm 1: 2 giai đoạn-&gt; 1: Hoàn nguyên Oxyt sắt để tạo ra DRI (~850 – 1050°C)-&gt; 2: Nấu chảy trong môi trường khí hoàn nguyên
  • QuátrìnhhoànnguyênOxytsắtbắtđầu ở nhiệtđộkhoảng 850° đến 1050°C. Cácphảnứnggồmcónhưsau:3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2Fe3O4 + CO = FeO + CO2FeO + CO = Fe + CO2.CO sửdụngtrongphảnứnghoànnguyênđượcsinhtừphảnứngBoudard:C + CO2 = 2 CO
  • ITmk3® (Ironmaking Technology Mark Three) là thế thệ mới của công nghệ Midrex được xây dựng dựa trên cơ sở của công nghệ FASTMET (phát triển bởi tập đoàn thép KOBE, Nhật Bản), nguyên liệu là quặng sắt mịn vê viên với than cám mịn. Lò hoàn nguyên làm việc ở nhiệt độ tới 1350OC, ở vùng hoàn nguyên cuối cùng sắt trong viên nguyên liệu đã hoàn nguyên được tích tụ và đẩy xỉ ra ngoài.
  • Thai nguyen 01-intro-print

    1. 1. CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ HOÀN NGUYÊN TRỰC TiẾPCôngnghệluyệnkim phi okeAlternative Iron and Steelmaking <br />Bài 1 – Giớithiệu<br />
    2. 2. Côngnghệluyệnkim phi coke<br />Lịch giảng dạy<br />D1Giớithiệumônhọc, tổngquan<br />D2 Midrex, Hyl<br />D3 SL/RN, Fasmet<br />D4Corex, Hismelt, Romelt<br />D5Fastmelt, ITmK3, TechnoredÁpdụng CN HNNC tạiẤnĐộTổngkếtvàôntập<br />
    3. 3. Nội dung<br />TổngquanvềHoànnguyêntrựctiếpvàhoànnguyênnấuchảy – Overview of Direct Reduction Iron (DRI) and Smelting Reduction<br />
    4. 4. Sựpháttriểncủa CN lòcao<br />
    5. 5. Mộtsốcôngnghệthaythế<br />
    6. 6.
    7. 7.
    8. 8. Tổngquanvề DR và SR<br />
    9. 9. Giớithiệu<br /><ul><li>Kháiniệmvềsảnxuất gang vàbánthànhphẩmthéptrựctiếptừquặngmịnhoặcquặnglàmgiàuvànhiênliệuvàchấthoànnguyêngiárẻvàsẵncótrongtựnhiênnhư than đálàchủđềcủacáchoạtđộngnghiêncứupháttriểntậptrungtừsaunhữngnăm 1950 vàđầunhữngnăm 1960.
    10. 10. Tronghaithậpkỷgầnđây, đãcósựgiatăngnghiêncứupháttriểncáckháiniệmnàythànhthươngmạihóa, đãmởramộttriểnvọngkhắcphụccácthiếusótđốivớithan luyệnkimchấtlượngcao, do cácvấnđềmôitrườngtạicáclòluyệncốc, xưởngthiêukết, vàcáchoạtđộngphụtrợtrongquátrìnhluyện gang lòcao.
    11. 11. Côngnghệlòcaovẫnlàcôngnghệsảnxuất gang hàngkhốikinhtếnhất. Côngnghệlòcaochothấytínhlinhhoạtvàthíchnghiđốivớicácthayđổicácđiềukiệncôngnghệ. Cáccôngnghệluyện gang thaythế, nhưhoànnguyêntrựctiếpvàhoànnguyênnấuchảy,sẽbổtrợchocôngnghệlòcaođểsảnxuấtthépsạch, nhưngkhôngthểthaythếcôngnghệlòcao, tốithiểutrongtrunghạn.</li></li></ul><li>Cácdâychuyền CN sảnxuấtthép<br /><ul><li>Côngnghệlòcao – Lòthổi Oxy (BF-BOF) làphươngpháptruyềnthốngvàquantrọngnhấtcủasảnxuấtthép (trên 60% sảnlượngphôithéptrênthếgiới). Quátrìnhtinhluyệncóthểthựchiệnbằnglòthổihoặcbằngcôngnghệluyệnkimthứcấp.
    12. 12. Hoànnguyêntrựctiếp (HNTT ) - [tạorasảnphẩmxốp/rắn]– Lòđiệnhồquang (DR-EAF), chiếm 4,3% sảnlượngphôithépthếgiới.
    13. 13. Nấuchảyphếthéptronglòđiệnhồquang (EAF), chiếm 35% sảnlượngphôithépthếgiới.
    14. 14. Côngnghệhoànnguyênnấuchảy (HNNC) [tạorasảnphẩm gang lỏng] – Lòthổi Oxy (SR-BOF), chiếm 0,2% sảnlượngphôithépthếgiới.</li></li></ul><li>Côngnghệ gang théptruyềnthống<br />Sảnlượng: 60% tổngsảnlượngthépthôthếgiới (2006)<br />Thép phế,<br />Quặng bánh<br />
    15. 15. Côngnghệ gang théptươnglai<br />Công nghệ hoàn nguyên nấu chảy SR  Gang lỏng<br />Sảnlượng: 0,2%<br />Công nghệ hoàn nguyên trực tiếp DRI  Sắt xốp<br />Thép phế,<br />Quặng bánh<br />Sảnlượng: 4,3%<br />Sảnlượng: 35% tổngsảnlượngthépthôthếgiới (2006)<br />
    16. 16. Cácdâychuyền CN sảnxuấtthép<br />Quặng sắt<br />Quặng cục<br />Quặng mịn<br />Quặng mịn<br />Quặng cục<br />Q. cục, Q. mịn<br />Q. Thiêu kết<br />Q. viên<br />Than<br />Q. viên<br />Q. viên<br />Hoànnguyêntrựctiếp DRI<br />Hoànnguyênnấuchảy<br />Thép phế<br />Cốc<br />Hoànnguyênsơbộ<br />Than<br />Lò cao<br />Khíthiênnhiên, dầu<br />Than<br />Khíthiênnhiên<br />Khíthiênnhiên,<br />dầu, than<br />Gió nóng<br />Hoàn nguyên nấu chảy SR<br />Lò đứng<br />Lò quay<br />Lòlớpsôi<br />Kim loại lỏng<br />Kim loại lỏng<br />Sắt xốp DRI<br />Thép phế<br />Thép phế<br />Thép phế<br />- LòthổiOxy BOF -<br />Lò hồ quang EAF<br />Thép<br />
    17. 17. Cácdâychuyền CN sảnxuấtthép<br />Quặng sắt<br />Quặng cục<br />Quặng mịn<br />Quặng mịn<br />Quặng cục<br />Q. cục, Q. mịn<br />Q. Thiêu kết<br />Q. viên<br />Than<br />Q. viên<br />Q. viên<br />Hoànnguyêntrựctiếp DRI<br />Hoànnguyênnấuchảy<br />Thép phế<br />Cốc<br />Hoànnguyênsơbộ<br />Than<br />Lò cao<br />Khíthiênnhiên, dầu<br />Than<br />Khíthiênnhiên<br />Khíthiênnhiên,<br />dầu, than<br />Gió nóng<br />Hoàn nguyên nấu chảy SR<br />Lò đứng<br />Lò quay<br />Lòlớpsôi<br />Kim loại lỏng<br />Kim loại lỏng<br />Sắt xốp DRI<br />Thép phế<br />Thép phế<br />Thép phế<br />- LòthổiOxy BOF -<br />Lò hồ quang EAF<br />Thép<br />
    18. 18. Thốngkêsảnlượngsắtxốp<br />
    19. 19. Thốngkêsảnlượng DRI<br />
    20. 20. Sốliệulịchsử<br />1918BằngsángchếcủaWibergvềsảnxuấtsắtxốp<br />1939 Barrett (Mỹ) sảnxuấtsắtxốptronglò quay<br />1957Nhàmáyhoànnguyêntrựctiếpđầutiênsửdụng than đáhoạtđộngtạiHojalata y Lmina, S.A. (nay làHylsa) Mehico<br />1965LòđứngsảnxuấtsắtxốpbằngphươngphápPyroferđivàohoạtđộngtại Oberhausen (Đức)<br />1969LòđứngsảnxuấtsắtxốpđầutiênbằngphươngphápMidrexđivàohoạtđộngtại Portland (Mỹ)<br />1972Phát minh côngnghệRomeltđểsảnxuất gang lỏngcủa V. Romenets, A. Vanukov, E. Vegman (Nga)<br />1989Nhàmáy COREX đầutiênđivàohoạtđộngtại Pretoria (Nam Phi)<br />2003Nhàmáy FINEX đầutiênđivàohoạtđộngtại Pohang (HànQuốc) sau 11 nămnghiêncứupháttriển<br />
    21. 21. DR – Hoànnguyêntrựctiếp<br />CácthợsắtđầutiênthờixaxưasảnxuấtSắtxốpbằnghoànnguyênquặngsắtbằngquátrìnhđốtcháy than. Sắtxốplànguồnchínhcungcấpđốivớilĩnhvực gang vàthéptrongnhiềuthếkỷ.<br />Kháiniệm “Sắtxốp-Sponge iron” đượcsửdụngđếnđầunhữngnăm 1980 chođếnkhirađờithuậtngữchuẩnxácvàphổbiếncótênlà DRI<br />Hoànnguyêntrựctiếp (DR) làcôngnghệtrongđósắtxốpđượcsảnxuấtbằngsựhoànnguyêncủaquặngsắthoặcOxytsắtkháckhôngđểxảyraphalỏng ở nhiệtđộdướiđiểmchảycủavậtliệucùngvớicácchấthoànnguyênthểrắn, lỏnghoặckhí<br />Sảnphẩmcủacôngnghệ DR đượcgọilàsắtxốp (Sponge iron) hay sắthoànnguyêntrựctiếp (DRI) hoặcsắtđóngbánhnóng (HBI). Chúngthườngđượcsửdụngthaythếthépphếđốivớicôngnghệluyệnthéplòđiện.<br />
    22. 22. Phânloạicôngnghệ DR<br />Theo buồngphảnứng:<br /><ul><li>Lòđứng (Shaft furnace), lòtầngsôicốđịnh (fixed bed), lòlớpsôi (fluidized bed), lò quay (rotary kiln), lòđáy quay (rotary hearth).</li></ul>Theo dạngquặng:<br /><ul><li>Cám (mịn- fines), cục (lump), vêviên (pellets)</li></ul>Theo dạngchấthoànnguyên:<br /><ul><li>Rắn (than …), lỏng (dầu …), khí (khíthiênnhiên…)</li></ul>Theo dạngbánsảnphẩm:<br /><ul><li>Rắn (sắtxốp)
    23. 23. Sệt (sảnphẩmtừlòđáy quay)</li></li></ul><li>Phânloạicôngnghệ DR-Buồngphảnứng<br />
    24. 24. Phân loại công nghệ DR<br />Theo dạngquặngvàchấthoànnguyên<br />Chất HN<br />Khí<br />1<br />2<br />Nguyênliệu<br />NhómCNghệ<br />Quặngmịn<br />Quặngcục, viên<br />3<br />4<br />Than<br />
    25. 25. Phânloại CN vàsảnlượng<br />Theo chấthoànnguyên<br />Phânbổsảnlượng DRI<br />
    26. 26. Sảnlượngsắtxốptrênthếgiới<br />Thếgiới<br />Ấnđộ<br />
    27. 27. Phânbốthịphầncủacác CNHNTT bằngkhí<br />CNHNTT sửdụngkhí HN (Midrex, HyL, Finemet, Circored, Danarex) chiếm 85% sảnlượngthếgiới. (Thốngkê 2006, theoMidrex)<br />CNHNTT sửdụng than (lò quay, lòđáy quay) chiếmsảnlượngkhoảng 15%.<br />
    28. 28. Một số loại quặng cho DR<br />
    29. 29. Kíchthướcnguyênliệucho HNTT<br />Khoảnggiớihạnphânbốkíchthướchạtquặngđốivớicáckiểulòhoànnguyênkhácnhau.<br />
    30. 30. Chất hoàn nguyên của công nghệ DR<br />CN hoànnguyênbằngkhí– Cácphươngphápsảnxuấtkhítừkhíhoặc hydro cacbonlàtáitổhợphơixúctácvà oxy hóamộtphần.<br />Chuyểnhóakhíphụgia<br />Chuyểnhóakhíbằngkhíthảithuhồi:<br />Oxy hóamộtphần<br />và<br />Khíthiênnhiênthườngđượcsửdụngđểsảnxuấtkhíhoànnguyênbằngcáchchuyểnhóakhíthànhhỗnhợp H2và CO.<br />Khílòcốccũngđượcsửdụngđểlàmchấthoànnguyênsảnxuấtsắtxốp<br />
    31. 31. Hoàn nguyên bằng khí<br />
    32. 32. Chất hoàn nguyên của công nghệ DR<br />Côngnghệhoànnguyênbằng than<br />Than cóthểđược<br />Sửdụngtrựctiếp<br />Hóakhí, nghĩalàchuyểnhóathànhkhí H2và CO.<br />Haiphươngphápchuyểnhóakhícơbản<br />Khíhóa Hydro: Khí Hydro phảnứngvới than đểtạora CH4hoặc hydro cacbonkhác<br />Oxy hóa: hơinướcvà/hoặcvàkhí Oxy phảnứngvới than đểsảnsuấtđểsảnxuất CO và H2.<br />Khísảnsinhphảichứatỷphầncaothànhphầnchấthoànnguyên (CO+H2) vàthấpthànhphầnOxythóa (CO2và H2O): (CO+H2)/(H2O+CO2) >10<br />
    33. 33. Cânbằnghoànnguyênhệ Fe-O-C<br />
    34. 34. Phản ứng Boudouard<br />        C + CO2 = 2CO    39,810-40.87T<br />- Thu nhiệt (hoặcngượclại)<br />- Phảnứngcháy C<br />- Khíhóa C<br />- Tiết C: FexC (x=2~3) <br />   hoặc C tự do<br />Phụthuộcápsuất   : <br />       ∵     0 (gas : 1mole ->2mole) <br />Ápsuất↑-> Tiết C↑(Địnhluật Le Chatellier) <br />- Độnghọc<br />- Cóchấtxúctác (dịthể Rx.) ⇒Fe, Ni, Co <br />- Ổnđịnh >1000℃ (giàu CO) <br />- Phảnứngxảyranhanh 600~800℃ <br />
    35. 35. Các phản ứng hoàn nguyên chính<br />Phản ứng HN gián tiếp<br />FeO + CO = Fe + CO2   , tỏa nhiệt  <br />                      ở < 1000℃<br />Phản ứng Boudouard  <br />                  C + CO2 = 2CO <br />Phản ứng khí-nước<br />                  C + H2O = CO + H2<br />PỨ chuyển dịch khí-nước<br />                  CO + H2O = CO2 + H2<br />Phản ứng HN trực tiếp<br />FeO + C = Fe + CO , <br />thu nhiệt <br />                         ở >1000℃<br />Phản ứng cháy<br />C + CO2 = 2CO , <br />thu nhiệt <br />                         ở 600-1000℃<br />
    36. 36. 3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2<br />                      -5408.4-14.73 T <br />Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2<br />                       334.37-6.02 T <br />FeO + CO = Fe + CO2<br />                      -3496.5+7.07 T<br />Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2  ,   < 0 <br />    Các phản ứng không phụ thuộc áp suất khí<br />Giản đồ cân bằng của Oxyt sắt<br />
    37. 37. Sảnphẩmcủacôngnghệ DR<br />Thànhphầnhóahọcvàtínhchấtvậtlý<br />
    38. 38. Ứngdụngcủa DRI<br />SảnxuấtSắtxốp<br />
    39. 39. Any question?<br />
    40. 40. Cácdâychuyền CN sảnxuấtthép<br />Quặng sắt<br />Quặng cục<br />Quặng mịn<br />Quặng mịn<br />Quặng cục<br />Q. cục, Q. mịn<br />Q. Thiêu kết<br />Q. viên<br />Than<br />Q. viên<br />Q. viên<br />Hoànnguyêntrựctiếp DRI<br />Hoànnguyênnấuchảy<br />Thép phế<br />Cốc<br />Hoànnguyênsơbộ<br />Than<br />Lò cao<br />Khíthiênnhiên, dầu<br />Than<br />Khíthiênnhiên<br />Khíthiênnhiên,<br />dầu, than<br />Gió nóng<br />Hoàn nguyên nấu chảy SR<br />Lò đứng<br />Lò quay<br />Lòlớpsôi<br />Kim loại lỏng<br />Kim loại lỏng<br />Sắt xốp DRI<br />Thép phế<br />Thép phế<br />Thép phế<br />- LòthổiOxy BOF -<br />Lò hồ quang EAF<br />Thép<br />
    41. 41. Ưu điểm của công nghệ SR<br />Sửdụngnguồnnhiênliệusẵncórẻnhấtnhư than không coke hóa,…<br />Sửdụngtrựctiếpquặngmịn, vậtliệuphếthảichứasắt.<br />Điềukhiểntốthơncácthamsốcôngnghệ.<br />Năngsuấtcao.<br />Chi phíđầutưthấpvàquymôhoạtđộngnhỏ.<br />Thânthiệnmôitrường.<br />Tiếtkiệmnănglượng …<br />
    42. 42. Sơ lược công nghệ SR<br />Giaiđoạnđầu: ĐượcthựchiệnbởiEngells ở ĐanMạchgiaiđoạn 1938-1939.<br />Giaiđoạnhai: Sựquantâmvề SR bịsuyyếu do sựpháttriểnmạnhcủacôngnghệ DRI. Tuynhiên, sảnphẩm DRI vẫnbộclộnhượcđiểm: năngsuấtthấp, chi phísảnxuấtcao, vàxuhướngsắtxốpbịtái Oxy hóa.<br />Giaiđoạnthươngmạihóa: côngnghệ SR đượcđánhthứcbởisựthươngmạihóacôngnghệ INRED (Intensive REDuction) ở ThụyĐiểnnăm 1972.Córấtnhiềucôngnghệ SR đượcđềxuấtnhưngchỉcó 3-4 côngnghệđượcthươngmạihóa (Corex, Romelt, Hismelt, Finex).<br />
    43. 43. Nguyên liệu cho BF và SR<br />
    44. 44. So sánh giữa BF và SR<br />
    45. 45. So sánh giữa BF và SR (tiếp)<br />
    46. 46. Phân loại công nghệ SR<br />Phânloạicôngnghệtheogiaiđoạnhóanhiệt: mộtgiaiđoạnhoặchai, bagiaiđoạn.<br />Phânloạitheokiểulònấuchảy: kiểulòthổi Oxy, kiểulòcaohở, kiểulòchữnhậtđáyhở, lòđiệnhồquang, lòcaocườnghóa<br />
    47. 47. 1<br />2<br />Hoànnguyênsơbộ<br />Bểxỉlỏng<br />Romeltvàausiron<br />Corex, Finex, Fastmet/Fastmelt, Iron dynamic, elred, plasmameltvàinred<br />3<br />4<br />Bểkimloạilỏng<br />Lòđáy quay<br />ITmk3<br />DIOS vàHIsmelt<br />Phân loại theo buồng phản ứng<br />
    48. 48. Sơ đồ nguyên lý công nghệ SR<br />
    49. 49.
    50. 50. Iron ore<br />Hot metal<br />COREX<br />Blast Furnace<br />Coking Coal<br />Non-Coking Coal<br />Lump ore<br />Fine ore<br />Export Gas<br />Sinter<br />Coke<br />Reduction<br />shaft Furnace<br />Sinter plant<br />Coke oven plant<br />BF Gas<br />Blast furnace<br />Reduction<br />gas<br />Melter-Gasifirer<br />Furnace<br />Oxygen<br />Hot Blast(Air)<br />
    51. 51. Ore,<br />부원료<br />100<br />150<br />350<br />∼<br />℃<br />℃<br />Ore<br />Coke<br />-<br />광석의<br />환원<br />(CO,H2)<br />Shaft<br />-<br />부원료<br />소성<br />Furnace<br />환원<br />Gas<br />900-1000<br />℃<br />850<br />℃<br />괴상대<br />열보존대<br />간접환원<br />(<br />발열<br />)<br />Gas <br />냉각<br />(1050<br />850<br />)<br />-><br />℃<br />1100<br />℃<br />Coal<br />1050<br />℃<br />연화융착대<br />직접환원<br />(<br />흡열<br />)<br />적하대<br />∞<br />∞<br />∞<br />Melter<br />∞<br />광석승온<br />및<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />Gasifier<br />∞<br />∞<br />Melting<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />열풍<br />+Coke<br />연소<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />2200<br />∞<br />℃<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />2400<br />∞<br />∞<br />노심<br />℃<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />Char<br />연소<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />Char <br />연소<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />O2<br />송풍<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />∞<br />용선<br />,Slag<br />온도<br />온도<br />So sánh CN COREX® và BF<br />QuátrìnhbiếnđổitrongLòcao<br />Côngnghệ COREX®<br />
    52. 52. Công nghệ SR 2 giai đoạn<br />Hoàn nguyên sợ bộ Q.sắt<br />Ở khoảng 850°C – 1050°C, các phản ứng xảy ra như sau:<br />Phản ứng chuyển hóa khí:<br />
    53. 53. Mô hình minh họa 2 giai đoạn<br />
    54. 54. Công nghệ SR – Bể kim loại lỏng<br />Buồng phản ứng đứng – Công nghệ Hismelt<br />
    55. 55. Công nghệ SR bể xỉ lỏng<br />Sơđồvùng:<br />I – Vùngvòiphunchìm – Vùnglớpxỉhỗnhợpnghèodướilớp gang lỏngđangtíchtụ ở đáy.<br />II – Vùngphunthổi – Vùngchuyểntiếpgiữaxỉhỗnhợpvàxỉđangtạobọt<br />III – Vùngxỉbọt<br />Vị trí các vùng trong bể xỉ lỏng – Công nghệ Romelt<br />
    56. 56. Công nghệ SR lò đáy quay<br />
    57. 57. Bảng so sánh đầu vào/đầu ra<br />
    58. 58. Xu hướng công nghệ luyện gang<br />
    59. 59. Tóm lược công nghệ SR<br />Cải thiện mác thép và liệu kim loại<br />Luyện thép lò điện: sử dụng gang thỏi thay cho DRI, HBI và thép phế nhờ có tính chất chảy lỏng tốt hơn, biết rõ thành phần hóa học, tiêu thụ năng lượng thấp hơn  cải thiện tính chất của thép và có hiệu quả kinh tế.<br />Thay thế lò cao: SR được thiết kế để sản xuất gang có chất lượng tương đương hoặc cao hơn. Với mục đích sản xuất gang có hàm lượng Si, S, và P thấp hơn.<br />
    60. 60. Bảng so sánh chất lượng gang lò cao và gang SR<br />
    61. 61. Sử dụng than làm chất hoàn nguyên và nhiên liệu thay thế than coke<br />Thúc đẩy: Giảm phát xạ môi trường gây bởi quá trình luyện coke. Bỏ tích trữ than coke hóa.<br />
    62. 62. Thành phần than sử dụng trong công nghệ SR<br />
    63. 63. Sử dụng uyển chuyển nguồn quặng Oxyt sắt<br />Động lực thúc đẩy:<br />Loại bỏ các yêu cầu về quặng thiêu kết và vê viên, và giảm phát xạ môi trường gắn với các quá trình đó.<br />Tận dụng nguồn quặng có chứa S, P và Oxyt Ti cao.<br />Tái sử dụng Oxyt sắt thải.<br />Giảm chi phí chuẩn bị quặng bằng sử dụng quặng mịn thay vì quặng viên hoặc quặng thiêu kết.<br />
    64. 64. Nguồn quặng sắt sử dụng cho công nghệ SR<br />
    65. 65. Vận hành linh hoạt công nghệ<br />Động lực thúc đẩy:<br />Thay lớp lót lò cao.<br />Giảm tổn thất năng lượng bằng việc sử dụng năng lượng thứ cấp trong quá trình công nghệ.<br />Công nghệ linh hoạt – khai lò và đóng lò dễ dàng.<br />Có hiệu quả kinh tế ở mức công suất vừa phải.<br />Giảm chi phí đầu tư và chi phí hoạt động đối với các yêu cầu về nhà máy phụ thuộc và xử lý/vận chuyển.<br />
    66. 66. Sửdụngnănglượngtrongcôngnghệ SR<br />
    67. 67. Cáccôngnghệlai Hybrid<br />HYL III - COREX Off-gas Process Scheme<br />
    68. 68. Cácđặctrưngvàthuậtngữ<br />Mứcđộhoànnguyên: Tỷsốcủahàmlượng Oxy gắnvới Fe đượcthoátratừliệunạpchotổnglượng Oxy trongliệunạp ở dạng Fe2O3.<br />
    69. 69. Cácđặctrưngvàthuậtngữ<br />Mứcđộkimloạihóa M: Tỷsốcủahàmlượng Fe kimloạitrongsắtxốp chi chotổnglượngsắttrongsắtxốp.<br />Quanhệgiữamứcđộ HN vàmứcđộkimloạihóa:<br />
    70. 70. Các đặc trưng và thuật ngữ<br />Sắt xốp: Quặng sắt đã được hoàn nguyên một phần, hoặc gần như hoàn toàn bằng các quá trình nhiệt. Sắt xốp DRI cũng bao gồm các sản phẩm kim loại hóa được đóng bánh nóng hoặc đóng bánh nguội.<br />Sắt đóng bánh nóng HBI: Sắt xốp được đóng bánh nóng ở nhiệt độ lớn hơn 650°C và có tỷ trọng lớn hơn 5g/cm3.<br />Sắt đóng bánh Nguội CBI: Sắt xốp được đóng bánh nóng ở nhiệt độ thấp hơn 650°C và có tỷ trọng nhỏ hơn 5g/cm3.<br />Mức độ kim loại hóa: Tỷ số hàm lượng sắt kim loại so với tổng lượng sắt hiện có.<br />
    71. 71. Tài liệu tham khảo<br />B. ANAMERIC AND S. KOMAR KAWATRA, “DIRECT IRON SMELTING REDUCTION PROCESSES”, Mineral Processing & Extractive Metall. Rev., 30: 1–51, 2009<br />A. Babich, et al, “Ironmaking”, textbook, RWTH Aachen University, Department of Ferrous Metallurgy, 2008<br />Ahindra Ghosh, Amit Chatterjee, “Ironmaking And Steelmaking: Theory And Practice”, PHI Learning Private Limmited, New Dehli 110001, 2008<br />P, BASU', U. SYAMAPRASAD, A. K. JOUHARI and H. S. RAY, “Smelting Reduction Technologies for Direct Ironmaking”, Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review, 1995, Vol. 12, pp 223-255<br />
    72. 72. Any question?<br />

    ×