Thai nguyen 02-midrex

2,978 views

Published on

Bài 2

Published in: Education, Sports
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
2,978
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
273
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide
  • FIOR – Fluidised Iron Ore Reduction
  • C = 0,8 – 1,85%;đấtchay ~ 3%; Pmax ~ 0,05%; Smax = 0,02%
  • Trang 210 -
  • Gcal/tấn SP
  • Coke oven gas(COG)
  • Xem file PDF
  • Thai nguyen 02-midrex

    1. 1. CôngnghệFinmet, Hyl, Midrex<br />
    2. 2. Côngnghệ FINMET<br />Đặc điểm kỹ thuật<br />Thông số<br /><ul><li>Liệunạp - Feed
    3. 3. Chấthoànnguyên - Reductant
    4. 4. Kiểulòphảnứng - Reactor Type
    5. 5. Ápsuấtkhí - Pressure
    6. 6. Nhiệtđộ - Temperature
    7. 7. Sảnphẩm - Product
    8. 8. Sửdụng - Use
    9. 9. Sốnhàmáy - Plants (MIDREX Data)
    10. 10. Côngsuất
    11. 11. Sảnlượngnăm 2006-Production in 2006
    12. 12. Q. mịntừ 10 đến 0.01 mm
    13. 13. Khíthiênnhiênchuyểnhóa
    14. 14. Lòlớpsôi (4 buồng)
    15. 15. 12 bar
    16. 16. 450-800 C
    17. 17. HBI
    18. 18. Merchant
    19. 19. 2
    20. 20. 1,3 Triệutấn/năm
    21. 21. 4.4 triệutấn/năm</li></li></ul><li>Lưutrìnhcôngnghệ FINMET<br />
    22. 22. NhàmáyFinmet, Úc<br />
    23. 23.
    24. 24. FINMET Plant – Venezuela<br />
    25. 25. CôngnghệMidrex<br />
    26. 26. Sơlược<br />MIDREX = MIDlandRoss EXperimental<br />CôngnghệMidrexđượcpháttriểnbởitậpđoànMidlan Ross (Midland Ross Corporation of Cleveland), Mỹnăm 1967.<br />Bảnchấtlàquátrìnhhoànnguyêntrựctiếpquặngsắttronglòđứng (shaft furnace). Khíhoànnguyênđượcsinhratừquátrìnhchuyểnhóa (reforming) khíthiênnhiên.<br />
    27. 27. Sơ lược<br />Tổngsảnphẩm DRI năm 2008 là 68,5 triệutấn. Tăng 2% so vớinăm 2007 (67.,2 triệutấn)<br />Trongđó, đónggópcủacôngnghệMiddrexlà 39,8 triệutấn, vẫntiếptụcdẫnđầusuốt 30 năm qua.<br />ẤnĐộdẫnđầu 21,2 triệutấn<br />Iran 7,5 triệutấn<br />Venezuela 6,9 triệutấn<br />Mexico 6,0 triệutấn<br />Saudi Arabia 5,0 triệutấn<br />Nga 4,6 triệutấn<br />Nguồn: http://www.midrex.com/news/press-detail.cfm?news_id=1280&cat_id=5<br />
    28. 28. Công nghệ MIDREX<br />Đặc điểm kỹ thuật<br />Thông số<br /><ul><li>Liệu nạp - Feed
    29. 29. Chất hoàn nguyên - Reductant
    30. 30. Kiểu lò phản ứng - Reactor Type
    31. 31. Áp suất khí - Pressure
    32. 32. Nhiệt độ - Temperature
    33. 33. Sản phẩm - Product
    34. 34. Sử dụng - Use
    35. 35. Số nhà máy - Plants (MIDREX Data)
    36. 36. Sản lượng năm 2008-Production in 2008
    37. 37. Q. viên hoặc Q. cục - Pellets or lump ore
    38. 38. Khí đã chuyển hóa – Reformed gas
    39. 39. Lò đứng - Shaft furnace
    40. 40. 1 - 1.5 bar
    41. 41. 800-850o C
    42. 42. DRI or HBI
    43. 43. Merchant or captive
    44. 44. > 60 (từ 1969 đến nay)
    45. 45. 39.8 Mt </li></li></ul><li>Lưu trình công nghệ MIDREX<br />
    46. 46. Dòng vật liệu<br />
    47. 47. Mô tả công nghệ Midrex<br />Công nghệ gồm 4 bộ phận: khí hoàn nguyên, chuyển hóa khí, thu hồi nhiệt thải và đóng bánh nóng.<br />Quặng sắt yêu cầu %Fe ≥ 66%. Có thể sử dụng 100% quặng vê viên hoặc 100% quặng cục hoặc kết hợp của chúng. Ngoài ra có thể bổ sung đến 10% lượng quặng sắt mịn.<br />(1), (2): quá trình hoàn nguyên gián tiếp<br />(3), (4): Các bua hóa<br />(5), (6): Các phản ứng chuyển hóa khí, Ni thường được sử dụng làm chất xúc tác phản ứng<br />
    48. 48. Thành phần quặng đầu vào<br />
    49. 49. Đặc trưng của sắt xốp Midrex<br />
    50. 50. MIDREX Plant – Venezuela #1<br />
    51. 51. MIDREX Plant – Venezuela #2<br />
    52. 52. MIDREX HOTLINK Plant<br /><ul><li>Hotlink® là công nghệ phát triển từ Midrex, có đặc điểm là cung cấp sắt xốp nóng (HDRI) cho lò điện hồ quang.
    53. 53. Liệu HDRI có nhiệt độ khoảng 700°C được nạp vào lò hồ quang EAF, có thể giảm 25% điện năng tiêu thụ và tăng tuổi thọ điện cực.</li></li></ul><li>Any question?<br />
    54. 54. Công nghệ Hyl<br />
    55. 55. Sơ lược<br /><ul><li>Công nghệ Hyl được nghiên cứu từ 1957 xuất phát từ nhu cầu sản xuất thép trong nhà máy mini lò điện hồ quang EAF, và sử dụng nguồn khí thiên nhiên sẵn có giá rẻ tại Hylsa, Mehico. Công nghệ Hyl I bao gồm thiết bị chuyển hóa khí thiên nhiên-hơi nước, bốn lò phản ứng lớp sôi cố định (fixed bed reactor) và các hệ thống phụ trợ (nung khí, nén khí, cấp nước và điện, …)
    56. 56. Năm 1967, hai chương trình nghiên cứu để giảm tiêu hao năng lượng và tăng năng suất nhà máy:
    57. 57. Dự án thứ nhất: cải thiện hiệu năng và tối ưu quá trình Hyl I, Hyl II ra đời năm 1979.
    58. 58. Dự án thứ 2: Phát triển công nghệ phản ứng dựa trên lò phản ứng lớp sôi di động (moving bed reactor). Sản phẩm dự án là công nghệ Hyl III. (năm 1980)
    59. 59. Năm 1993 – Phát triển công nghệ HYTEMP.
    60. 60. Năm 2001-Phát triển công nghệ Hyl-ZR Micro-Module.
    61. 61. Năm 2003-Phát triển công nghệ Hyl-ZR sử dụng khí hóa than và khí lò cốc.</li></li></ul><li>Công nghệ Hyl<br />Đặc điểm kỹ thuật<br />Thông số<br /><ul><li>Liệu nạp - Feed
    62. 62. Chất hoàn nguyên - Reductant
    63. 63. Kiểu lò phản ứng - Reactor Type
    64. 64. Áp suất khí - Pressure
    65. 65. Nhiệt độ - Temperature
    66. 66. Sản phẩm - Product
    67. 67. Sử dụng - Use
    68. 68. Số nhà máy - Plants (MIDREX Data)
    69. 69. Sản lượng năm 2005-Production in 2005
    70. 70. Q. viênhoặc Q. cục - Pellets or lump ore
    71. 71. Khíđãchuyểnhóa – Reformed gas
    72. 72. Lòđứng - Shaft furnace
    73. 73. 5 - 6 bar
    74. 74. 800-850o C
    75. 75. DRI or HBI
    76. 76. Merchant or captive
    77. 77. 28 (tínhđến 2008)
    78. 78. 11.1 Mt </li></li></ul><li>Sản lượng sắt xốp - Hyl<br />
    79. 79. ĐặcđiểmcôngnghệHyl<br />TrongcôngnghệHyl, quặngsắtđượchoànnguyênbằngkhítựnhiênvớicảitạonhằmtăngthànhphầnhoànnguyênlà H2và CO, quátrìnhhoànnguyêndướiápsuất 5-8 bar. Nguyênliệuvàolòlàquặngsắtdướidạngviên hay cục. Sảnphẩmcủaqúatrìnhlà DRI (nónghoặcnguội) nhưngvớihàmlượng C khoảng 5%,<br />
    80. 80. Lưu trình công nghệ Hyl I<br />
    81. 81. Hệthốngchuyểnhóakhí<br />
    82. 82. Hyl III<br />Thaybốnlòbuồngcốđịnhbằng 1 buồngphảnứngdiđộng.<br />Cóthểhoạtđộng 100% quặngviênhoặcquặngcục, hoặctổhợpcủachúng. Thườngsửdụng 70% quặngviên + 30% quặngcục.<br />Áplựckhí ~ 5,5 kg/cm2. Liệuđượcnạpbằngcơcấukín. <br />
    83. 83. Lưu trình công nghệ Hyl III<br />Reformer: Buồngchuyểnhóakhí<br />Reactor: Lòđứng – buồnghoànnguyên<br />Natural gas (NG): Khíthiênnhiên<br />Gas heater: Buồngnungkhí<br />Fuel: Nhiênliệu<br />
    84. 84. QuặngsửdụngtrongHyl III<br />
    85. 85. QuặngsửdụngtrongHyl III<br />
    86. 86. Phânbốnănglượng – Hyl III<br />
    87. 87. Lưu trình công nghệ Hyl-ZR (Hyl IV M)<br />Công nghệ Hyl-ZR sử dụng quá trình tự chuyển hóa khí:<br />Khí thiên nhiên (NG) được phun vào cùng với khí tái chế thu hồi được đi vào buồng tạo ẩm, hỗn hợp khí sau đó dược nung nóng đến trên 900°C.<br />Trong khi chuyển khí đến buồng phản ứng hoàn nguyên, Oxy được phun vào và cháy 1 phần làm tăng nhiệt độ khí đến 1020°C. Khí nhiên liệu từ đáy lò đi đến vùng hoàn nguyên, và di chuyển ngược dòng với liệu rắn từ trên xuống.<br />Ở phần dưới vùng hoàn nguyên, xảy ra phản ứng chuyển hóa khí tự sinh (in-situ), khi khí nóng tiếp xúc với sắt xốp kim loại (được xem là chất xúc tác). Dẫn đến, một phần sắt xốp phản ứng với C, và tạo Cacbit Fe3C, và để lại 1 phần C dư.<br />
    88. 88. Lưu trình công nghệ Hyl-ZR (Hyl IV M)<br /><ul><li>Công nghệ Hyl-ZR sử dụng quá trình tự chuyển hóa khí:
    89. 89. Có thể diều khiển mức độ kim loại hóa và hàm lượng C độc lập bằng cách điều chỉnh tham số công nghệ và thành phần khí.
    90. 90. Cả khí hoàn nguyên và phản ứng chuyển hóa khí xảy ra ngay trong buồng phản ứng.
    91. 91. Khí thoát ra tại đỉnh lò sẽ được xử lý như làm ngưng tụ và loại bỏ hơi nước trước, sau đó loại bỏ CO2. Cuối cùng khí lại được sử dụng lại theo 1 chu trình kín.</li></li></ul><li>Lưu trình công nghệ Hyl-ZR (Hyl IV M)<br />
    92. 92. Lưu trình công nghệ Hyl tiên tiến<br />
    93. 93. Lưu trình và giới hạn khu vực<br />Ultilities: Khu vực tiện ích.<br />Meltshop: Xưởng luyện thép.<br />Stock yard: Bãi/kho liệu.<br />DR Plant Boundary: Biên giới xưởng luyện DRI.<br />
    94. 94. Đánh giá pp Hyl<br /><ul><li>Ưuđiểm:
    95. 95. Sảnphẩmsắtxốp: DRI, HBI hoặc hot DRI.
    96. 96. Sắtxốpcóthểsửdụngcholuyệnthéplòđiện.
    97. 97. Quátrìnhxảyranhanh do khảnănghoànnguyêncủa H2cao
    98. 98. Sửdụnghơinướcchuyểnhóakhíthiênnhiên an toànvàthuậnlợihơnkhí CO2.
    99. 99. Làcôngnghệđượcthiếtkếtuầnhoàn, gọnnêngiảmthiểuviệcgây ô nhiễmvàđượcxemlàCôngnghệ LK sạch.
    100. 100. Sảnphẩmsắtxốpchophépsảnxuấtrathépchấtlượngcaonhưthépcánnguộidậpsâu, thépbềnănmònkhíquyển.
    101. 101. Nhượcđiểm:
    102. 102. Yêucầuquặngphảilàmgiàu, %Fe > 65%
    103. 103. Sửdụngcôngnghệlòkín, ápsuấtcao, thiếtbịphứctạp.</li></li></ul><li>Các module Hyl-ZR<br />Hyl hiện nay cung cấp các module tiêu chuẩn sau:<br />Micro-Module: 200.000 Tấn/năm<br />Mini-Module: 500.000 Tấn/năm<br />Midi-Module: 800.000 Tấn/năm<br />Mega-Module: 1.200.000 Tấn/năm<br />Macro-Module: 1.600.000 Tấn/năm<br />
    104. 104. Tổ hợp Hyl-ZR Micro-module<br />Bảng thông số cơ bản<br />Ghi chú:<br />Product: sản phẩm<br />Cold DRI: sắt xốp nguội<br />Metallization: mức độ kim loại hóa.<br />Sản lượng 26 Tấn/giờ200.000 Tấn/năm<br />Số giờ hoạt động: 7800h/năm<br />Hàm lượng C có thể điều chỉnh từ 2-5%.<br />
    105. 105. Hyl ZR – Micro-Module<br />
    106. 106. Tiêu thụ nguyên/nhiên liệu Hyl-ZR<br />Với chất lượng sắt xốp nêu trên, tại Cty Krakatau Steel (Indonesia) đã sản xuất được thép chất lượng cao như thép lá cán nguội dập sâu, thép bền ăn mòn khí quyển…<br />
    107. 107. Sắt xốp C cao – Hyl ZR<br />Sắtxốpcóhàmlượng 4% C sẽchứatrên 50% Fe3C.<br />Hàmlượng Fe3C caotrongsắtxốplàmchosắtxốpbềnhơn.<br />Hầuhết C trongsắtxốp ở dạng Fe3C, với 4% C sẽcókhoảng 95% C ở dạng Fe3C.<br />Cứ 1% C ở dạnghợpchấthóahọcsẽtươngứngvới 13.5% Fe3C.<br />
    108. 108. Ảnh hưởng của hàm lượng C cao<br /><ul><li>Hàmlượng C caotrongsắtxốp, đặcbiệt ở dạnghợpchấthóahọc (Cacbit Fe3C) cónhữngưuđiểm:
    109. 109. Đốivớiluyệnthép, lànguồncungcấpnănglượnghóahọc, giảm chi phíluyệnvàcảithiệnnăngsuấtlò.
    110. 110. Cứ 1% C trongsắtxốpgiảmtiêuthụđiệnnăng 30 kWh/t đểnấuchảythéplỏngvàgiảmthờigiantháo 2,5 phút/lần.
    111. 111. Làmtăngchấtlượngsảnphẩm.
    112. 112. Sắtxốp C caobềnhơp so vớisắtxốpthường, tạothuậnlợichoviệclưukhovàvậnchuyển.</li></li></ul><li>Sắt xốp thường vs. C cao<br />Nhìn chung, sắt xốp C cao bền hơn so với sắt xốp thường<br />
    113. 113. Nguồn khí hoàn nguyên<br /><ul><li>Khí chuyển hóa thường
    114. 114. Khí lò coke
    115. 115. Khí từ quá trình khí hóa than
    116. 116. Khí từ quá trình khí hóa hydrocarbon
    117. 117. Khí từ khí khóa nấu chảy (smelter gasifier)
    118. 118. Khí Hydro
    119. 119. Khác…</li></li></ul><li>Khí tổng hợp từ khí quá trình hóa than<br />
    120. 120. Lưu trình công nghệ Hyl sử dụng khí tổng hợp<br />
    121. 121. Cấu hình công nghệ Hyl + khí tổng hợp<br />
    122. 122. Yêu cầu khí tổng hợp<br /><ul><li>Công nghệ hoàn nguyên trên cho phép sản xuất sắt xốp với hàm lượng kim loại hóa 93-94% và ~ 1.5% C.
    123. 123. Nhiệt độ hoàn nguyen tại lối vào buồng phản ứng khoảng 950°C và ước tính tiêu thụ khí nhiên liệu khoảng 625-650 Nm3/tấn sắt xốp.</li></li></ul><li>Kết luận<br /><ul><li>HYL Micro-Module có chi phí đầu tư thấp, chất lượng cao đối với nhà sản xuất thép nhỏ hoặc nhà cung cấp sản phẩm sắt xốp chất lượng C cao.
    124. 124. Sự hoạt động độc lập của công nghệ Hyl ZR đã cho phép giảm đáng kể kích thước nhà máy, trong khi vẫn duy trì chất lượng và độ tin cậy.
    125. 125. Nhà máy HYL ZR sử dụng các nguồn khí khác hoàn nguyên khác, tùy thuộc và điều kiện kinh tế cụ thể.
    126. 126. Việc sử dụng khí tổng hợp cũng có thể áp dụng cho Hyl ZR Micro-Module.</li></li></ul><li>Hyl Plant – Venezuela<br />
    127. 127. Nhà máy HYL HYTEMP<br />EAF<br />No. 2<br />EAF <br />No.1<br />83 m<br />4M DR Plant<br />22 m<br />72 m<br />53 m<br />10 m<br />
    128. 128. So sánh CN MidrexvàHyl<br />

    ×