1、基于转底炉直接还原技术基于转底炉直接还原技术钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍江苏省冶金设计院有限公司Wednesday,July 9,20257/9/20252基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍目目 录录1.1.直接还原技术的兴起及分类直接还原技术的兴起及分类 1.1 1.1 直接还原简述直接还原简述 1.2 1.2 直接还原发展直接还原发展 1.3 1.3 直接还原分类直接还原分类 1.4 1.4 国家发展政策国家发展政策 2.2.转底炉技术目前的发展情况转底炉技术目前的发展情况 2.1 2.1 由来及发展由来及发展 2.2 2.2 技术特点技术特点
2、 2.3 2.3 应用方向应用方向 2.4 2.4 产品用途产品用途3.3.神雾集团神雾集团 江苏省冶金设计院有限公司江苏省冶金设计院有限公司 转底炉技术的研究成果转底炉技术的研究成果 3.1 3.1 蓄热式技术蓄热式技术 3.2 3.2 研究试验数据研究试验数据 3.3 3.3 获取发明专利获取发明专利 3.4 3.4 已有工程业绩已有工程业绩4.4.钢铁厂含铁粉尘、污泥的处理方法简介钢铁厂含铁粉尘、污泥的处理方法简介 4.1 4.1 粉尘特性粉尘特性 4.2 4.2 处理方法处理方法 4.3 4.3 转底炉与回转窑比较转底炉与回转窑比较 4.4 4.4 已有工程情况已有工程情况5.5.沙钢
3、利用粉尘、污泥年产沙钢利用粉尘、污泥年产3030万吨转底炉直接还原工程简介万吨转底炉直接还原工程简介 5.1 5.1 产品及生产规模产品及生产规模 5.25.2工艺流程及总图工艺流程及总图 5.35.3技术经济参数技术经济参数 5.45.4转底炉参数转底炉参数7/9/20253基于转底炉直接还原技术基于转底炉直接还原技术钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍1.1.直接还原技术的兴起及分类直接还原技术的兴起及分类1.1 1.1 直接还原简述直接还原简述 1.2 1.2 直接还原发展直接还原发展 1.3 1.3 直接还原分类直接还原分类1.4 1.4 国家发展政策国家发展政策
4、返回目录返回目录7/9/20254基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录1.1.直接还原技术的兴起及分类直接还原技术的兴起及分类1.1 1.1 直接还原技术简述直接还原技术简述 为了解决焦煤短缺以及传统高炉炼铁工艺所存在的能耗高，为了解决焦煤短缺以及传统高炉炼铁工艺所存在的能耗高，流程长、环境污染严重等问题，世界上出现了多种新型非高炉流程长、环境污染严重等问题，世界上出现了多种新型非高炉炼铁法，主要分为直接还原法和熔融还原法。炼铁法，主要分为直接还原法和熔融还原法。由于从投资及生产成本来看，熔融还原目前与直接还原还有由于从投资及生产成本来看，熔融还原目前与直接还原
5、还有一定差距。因此，目前非高炉炼铁的主要生产工艺仍以直接还一定差距。因此，目前非高炉炼铁的主要生产工艺仍以直接还原为主。原为主。直接还原法直接还原法（产品多为固态团块）（产品多为固态团块）熔融还原法熔融还原法（产品多为液态铁水）（产品多为液态铁水）气基法（块矿或造块）气基法（块矿或造块）煤基法（块矿或造块）煤基法（块矿或造块）COREXCOREX（原料为块矿）（原料为块矿）FINEXFINEX（原料为粉矿）（原料为粉矿）HIsmeltHIsmelt（原料为粉矿）（原料为粉矿）非高非高炉炼炉炼铁法铁法7/9/20255基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录1.1.直
6、接还原技术的兴起及分类直接还原技术的兴起及分类1.1 1.1 直接还原技术简述直接还原技术简述 直接还原是指铁矿石或含铁氧化物在低于熔化温度之下还原直接还原是指铁矿石或含铁氧化物在低于熔化温度之下还原成金属的过程。其所得的产品称为直接还原铁（成金属的过程。其所得的产品称为直接还原铁（DRIDRI），通称海），通称海绵铁或金属化球团。高品质绵铁或金属化球团。高品质DRIDRI可以做为电炉炼钢的原料和转炉可以做为电炉炼钢的原料和转炉炼钢的冷却剂，代替废钢或生铁块等。低金属化率的炼钢的冷却剂，代替废钢或生铁块等。低金属化率的DRIDRI可以直可以直接入熔分炉冶炼，替代普通烧结矿或球团矿，生产铁水。接
7、入熔分炉冶炼，替代普通烧结矿或球团矿，生产铁水。直接还原化学反应式（所标温度为开始明显反应的温度）直接还原化学反应式（所标温度为开始明显反应的温度）7/9/20256基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录1.1.直接还原技术的兴起及分类直接还原技术的兴起及分类1.2 1.2 直接还原技术发展直接还原技术发展 早在早在17701770年，英国就出现了第一个直接还原法专利，之后出年，英国就出现了第一个直接还原法专利，之后出现过数百种直接还原方案，真正实现直接还原工艺工业化生产现过数百种直接还原方案，真正实现直接还原工艺工业化生产是从是从2020世纪世纪5050年代开始
8、的。年代开始的。19681968年美国年美国MidrexMidrex法获得成功，直法获得成功，直接还原开始迅速发展，产量稳步上升。接还原开始迅速发展，产量稳步上升。从从19751975年至年至20052005年，全世界直接还原铁（年，全世界直接还原铁（DRIDRI）的年产量从）的年产量从8080万吨增至万吨增至56005600万吨、即万吨、即7070倍。倍。20072007年世界非高炉炼铁产量达年世界非高炉炼铁产量达67226722万吨，约为粗钢产量的万吨，约为粗钢产量的5%5%，同比增长，同比增长12.4%12.4%。发展迅速。发展迅速。7/9/20257基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、
9、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录1.1.直接还原技术的兴起及分类直接还原技术的兴起及分类1.3 1.3 直接还原技术的分类直接还原技术的分类直接直接还原还原炼铁炼铁技术技术气基还原技术气基还原技术（还原剂为天然气等）（还原剂为天然气等）煤基还原技术煤基还原技术（还原剂为煤炭等）（还原剂为煤炭等）MidrexMidrex 竖炉法竖炉法HYL HYL 竖炉法竖炉法 回转窑法回转窑法 隧道窑法隧道窑法 转底炉法转底炉法 7/9/20258基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录1.1.直接还原技术的兴起及分类直接还原技术的兴起及分类1.4 1.4 国家发展政策国家发展政策
10、 以下是近年来国家发改委和科技部关于鼓励非焦炼铁政策条文的部分以下是近年来国家发改委和科技部关于鼓励非焦炼铁政策条文的部分摘抄：摘抄：1)20081)2008年国家发展改革委办公厅年国家发展改革委办公厅关于请组织实施循环经济高技术产业关于请组织实施循环经济高技术产业重大专项的通知重大专项的通知一、专项主要内容一、专项主要内容（一）钢铁行业。（一）钢铁行业。开展转底炉直接还原成套工艺产业化示范，建设年产开展转底炉直接还原成套工艺产业化示范，建设年产2020万吨以上转底炉直接还原示范装置，使钢铁厂尘泥（特别是含锌尘泥）全万吨以上转底炉直接还原示范装置，使钢铁厂尘泥（特别是含锌尘泥）全部得到资源化利
11、用。部得到资源化利用。2 2）国务院）国务院20072007年年7 7月月2727日颁布的国家计委、经贸委七号令日颁布的国家计委、经贸委七号令当前国家重点当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术指导目录鼓励发展的产业、产品和技术指导目录(2000(2000年修订年修订)：十四、钢铁；十四、钢铁；8 8、直接还原。、直接还原。3 3）20052005年年1212月月2 2日中华人民共和国国家发展改革委员会第日中华人民共和国国家发展改革委员会第4040号令号令产业结产业结构调整指导目录构调整指导目录(2005(2005年本年本)：第一类：鼓励类第一类：鼓励类 七、钢铁；七、钢铁；6 6、1515万吨
12、万吨/年及以上直接还原法炼铁。年及以上直接还原法炼铁。7/9/20259基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录 我国天然气资源非常有限，但煤炭资源（尤其是非焦煤）我国天然气资源非常有限，但煤炭资源（尤其是非焦煤）却很丰富。因此，煤基法直接还原铁工艺是我国的首选工艺。却很丰富。因此，煤基法直接还原铁工艺是我国的首选工艺。目前在国内实施的工艺主要有：回转窑工艺、隧道窑工艺目前在国内实施的工艺主要有：回转窑工艺、隧道窑工艺和和转底炉转底炉工艺等。但现有的以回转窑、隧道窑为代表的煤基直工艺等。但现有的以回转窑、隧道窑为代表的煤基直接还原法，存在生产效率低、生产规模小、能耗
13、高、容易出现接还原法，存在生产效率低、生产规模小、能耗高、容易出现结圈结瘤的缺点。结圈结瘤的缺点。机械化、自动化程度较高的机械化、自动化程度较高的转底炉转底炉法是目前比较先进、可法是目前比较先进、可靠、经济的工艺。已成为煤基法直接还原铁工艺的首选。靠、经济的工艺。已成为煤基法直接还原铁工艺的首选。1.1.直接还原技术的兴起及分类直接还原技术的兴起及分类1.4 1.4 国家发展政策国家发展政策7/9/202510基于转底炉直接还原技术基于转底炉直接还原技术钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍2.2.转底炉技术目前发展情况转底炉技术目前发展情况2.12.1 转底炉技术由来及发展
14、转底炉技术由来及发展2.2 2.2 转底炉技术特点转底炉技术特点 2.3 2.3 转底炉技术应用方向转底炉技术应用方向2.4 2.4 转底炉产品用途转底炉产品用途返回目录返回目录7/9/202511基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录2.2.转底炉技术目前发展情况转底炉技术目前发展情况2.1 2.1 转底炉技术由来及发展转底炉技术由来及发展 19781978年加拿大年加拿大INCOINCO集团所属的国际金属公司为了处理利用冶金废弃物，集团所属的国际金属公司为了处理利用冶金废弃物，在美国建成的世界上第一座具有生产规模的转底炉（在美国建成的世界上第一座具有生产规模的
15、转底炉（Rotary Hearth Rotary Hearth FurnaceFurnace）工艺生产线）工艺生产线 ，并因此而命名，并因此而命名INMETCOINMETCO。它既可以用来还原铁矿石，。它既可以用来还原铁矿石，也可处理冶金厂产生的粉尘，以及其它含铁、铬、锌的废弃物等。也可处理冶金厂产生的粉尘，以及其它含铁、铬、锌的废弃物等。19951995年日本神户制钢在加古川钢铁厂建成转底炉工业示范装置，到年日本神户制钢在加古川钢铁厂建成转底炉工业示范装置，到20022002年末，新日铁广畑厂、君津厂共建成年末，新日铁广畑厂、君津厂共建成3 3条转底炉工业生产线，处理钢铁条转底炉工业生产线，
16、处理钢铁厂粉尘，产品用于高炉。厂粉尘，产品用于高炉。德国西马克德国西马克德马克公司在此基础上，将含碳球团装入转底炉还原成德马克公司在此基础上，将含碳球团装入转底炉还原成金属化直接还原铁，在经埋弧电炉熔化后生产出液态铁水，即形成金属化直接还原铁，在经埋弧电炉熔化后生产出液态铁水，即形成RedsmeltRedsmelt法。法。19991999年，美国印第安纳州年，美国印第安纳州Iron DynamicsIron Dynamics公司利用此法建成年公司利用此法建成年产产6060万万t t还原铁的生产线投产。该转底炉直径还原铁的生产线投产。该转底炉直径50m50m，底宽，底宽7m7m。19961996
17、年，西马克年，西马克德马克公司为泰国德马克公司为泰国NakomthaiNakomthai公司建设转底炉直接还公司建设转底炉直接还原生产线，采用原生产线，采用RedsmeltRedsmelt法，年产法，年产5050万万t t还原铁。随后，意大利还原铁。随后，意大利LucchiniLucchini集集团团PiombinoPiombino厂投资建设厂投资建设RedsmeltRedsmelt新炼铁工艺车间。新炼铁工艺车间。7/9/202512基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录2.2.转底炉技术目前发展情况转底炉技术目前发展情况2.1 2.1 转底炉技术由来及发展转底炉
18、技术由来及发展 在我国，转底炉直接还原工艺的研究开发虽然进行了数十年，但目前在我国，转底炉直接还原工艺的研究开发虽然进行了数十年，但目前尚未形成一定的规模。大部分转底炉直接还原生产线还处在试验阶段。尚未形成一定的规模。大部分转底炉直接还原生产线还处在试验阶段。20052005年，神雾集团通过采用蓄热式技术，突破技术瓶颈，开发成功蓄年，神雾集团通过采用蓄热式技术，突破技术瓶颈，开发成功蓄热式转底炉直接还原技术，并进行推广。热式转底炉直接还原技术，并进行推广。20062006年，由神雾集团设计及承建，我国第一条采用蓄热式转底炉工年，由神雾集团设计及承建，我国第一条采用蓄热式转底炉工艺直接还原生产线
19、四川攀枝花龙蟒集团年产艺直接还原生产线：四川攀枝花龙蟒集团年产8 8万吨直接还原铁示范工程投万吨直接还原铁示范工程投产，转底炉外径产，转底炉外径30m30m。其原料为含钒钛精矿和煤，通过蓄热式转底炉。其原料为含钒钛精矿和煤，通过蓄热式转底炉-熔分熔分炉工艺，生产出含钛渣和含钒铁水。炉工艺，生产出含钛渣和含钒铁水。20072007年，神雾集团设计并承建了天津荣程钢铁钢铁集团公司年产年，神雾集团设计并承建了天津荣程钢铁钢铁集团公司年产8080万吨蓄热式转底炉直接还原工程，预计万吨蓄热式转底炉直接还原工程，预计20092009年投产。该转底炉成为目前世年投产。该转底炉成为目前世界上最大的转底炉，转
20、底炉外径界上最大的转底炉，转底炉外径70m70m。7/9/202513基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录2.2.转底炉技术目前发展情况转底炉技术目前发展情况2.1 2.1 转底炉技术由来及发展转底炉技术由来及发展 20072007年年8 8月，由神雾集团江苏省冶金设计院总承包，江苏沙钢集团公月，由神雾集团江苏省冶金设计院总承包，江苏沙钢集团公司年产司年产3030万吨固废综合处理、循环利用项目开始设计和建设，这是我国第万吨固废综合处理、循环利用项目开始设计和建设，这是我国第一条采用蓄热式转底炉直接还原技术，处理钢铁厂含铁粉尘、污泥，并回一条采用蓄热式转底炉直接还
21、原技术，处理钢铁厂含铁粉尘、污泥，并回收氧化锌的生产线，也是目前国内处理粉尘用最大的转底，转底炉外径收氧化锌的生产线，也是目前国内处理粉尘用最大的转底，转底炉外径45m45m。该工程预计该工程预计20092009年底建成。年底建成。20072007年年9 9月，由神雾集团设计并承建的，攀枝花钢铁集团公司月，由神雾集团设计并承建的，攀枝花钢铁集团公司1010万吨万吨钒钛矿转底炉工程开始设计和建设，预计钒钛矿转底炉工程开始设计和建设，预计20092009年投产。年投产。7/9/202514基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录2.2.转底炉技术目前发展情况转底炉技术目
22、前发展情况2.2 2.2 转底炉技术特点转底炉技术特点 转底炉工艺流程为：铁精矿粉或含氧化铁粉尘、还原剂和粘结剂经混和制球后，转底炉工艺流程为：铁精矿粉或含氧化铁粉尘、还原剂和粘结剂经混和制球后，经干燥直接装入转底炉，在经干燥直接装入转底炉，在1250125013501350的高温下，随着炉底的旋转，炉料依次经的高温下，随着炉底的旋转，炉料依次经过预热、还原区，约有过预热、还原区，约有8585以上的铁氧化物被还原成金属化球团。以上的铁氧化物被还原成金属化球团。7/9/202515基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录2.2.转底炉技术目前发展情况转底炉技术目前发展
23、情况2.2 2.2 转底炉技术特点转底炉技术特点 转底炉内部示意图转底炉内部示意图7/9/202516基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录2.2.转底炉技术目前发展情况转底炉技术目前发展情况2.2 2.2 转底炉技术特点转底炉技术特点 转底炉外形示意图转底炉外形示意图蓄热式烧嘴烟道炉底炉底支撑机构炉底传动机构出料螺旋布料器7/9/202517基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录2.2.转底炉技术目前发展情况转底炉技术目前发展情况2.2 2.2 转底炉技术特点转底炉技术特点 由于转底炉的结构特点，使其具有如下独特的优势：由于转底炉的
24、结构特点，使其具有如下独特的优势：细粒度的矿煤紧密结合，在高温下快速还原。因此反应速度快，整个过细粒度的矿煤紧密结合，在高温下快速还原。因此反应速度快，整个过程只需程只需10-2010-20分钟，生产周期很短。分钟，生产周期很短。原料与炉底无相对运动，对生球或压块的强度要求低，可使用冷固结含原料与炉底无相对运动，对生球或压块的强度要求低，可使用冷固结含碳球团，取消了高温氧化球团生产环节，这是竖炉和回转窑不能比拟的。碳球团，取消了高温氧化球团生产环节，这是竖炉和回转窑不能比拟的。采用辐射传热，避免了采用辐射传热，避免了“辐射辐射”和和“传质传质”之间的矛盾。且煤炭带入的之间的矛盾。且煤炭带入的挥
25、发分将充分燃烧，煤粉带入的大部分碳也可通过二次燃烧，转化为挥发分将充分燃烧，煤粉带入的大部分碳也可通过二次燃烧，转化为CO2CO2，燃料利用率高、无碳氢化合物排放而污染环境问题。燃料利用率高、无碳氢化合物排放而污染环境问题。原料适应性广，还原煤要求低，可适用各种含铁原料及普通非炼焦煤。原料适应性广，还原煤要求低，可适用各种含铁原料及普通非炼焦煤。原料中如含有害杂质原料中如含有害杂质(锌、铅、钾、钠、砷等锌、铅、钾、钠、砷等)，在转底炉中可以部分或，在转底炉中可以部分或大部挥发，并可从烟气中回收。大部挥发，并可从烟气中回收。环境友好，因炉内为微负压系统，无烟气泄出，也无工艺污水，烟气中环境友好，
26、因炉内为微负压系统，无烟气泄出，也无工艺污水，烟气中二氧化硫排放量也大大低于烧结。二氧化硫排放量也大大低于烧结。相对于其它直接还原炼铁技术，蓄热式转底炉直接还原工艺投资省。相对于其它直接还原炼铁技术，蓄热式转底炉直接还原工艺投资省。7/9/202518基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录2.2.转底炉技术目前发展情况转底炉技术目前发展情况2.3 2.3 转底炉技术应用方向转底炉技术应用方向 目前神雾集团开发的转底炉直接还原技术，应用方向为：目前神雾集团开发的转底炉直接还原技术，应用方向为：熔融炼铁（转底炉熔融炼铁（转底炉-埋弧炉）埋弧炉）原料为精矿粉，产品为铁水
27、原料为精矿粉，产品为铁水转底炉处理钢铁厂粉尘转底炉处理钢铁厂粉尘 原料为粉尘固废，产品为还原铁原料为粉尘固废，产品为还原铁转底炉处理海砂等钒钛矿转底炉处理海砂等钒钛矿 原料为钒钛矿，产品为钛渣、钒铁原料为钒钛矿，产品为钛渣、钒铁转底炉处理红土镍矿转底炉处理红土镍矿 原料为含镍矿，产品为镍铁原料为含镍矿，产品为镍铁转底炉处理赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿及高磷鲕状赤铁矿、含转底炉处理赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿及高磷鲕状赤铁矿、含铁铜渣镍渣等难选矿石铁铜渣镍渣等难选矿石 原料为难选矿，产品为还原铁原料为难选矿，产品为还原铁转底炉高温一步还原（转底炉高温一步还原（Itmk3Itmk3）原料为精矿粉等，产品为粒铁
28、原料为精矿粉等，产品为粒铁7/9/202519基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录2.2.转底炉技术目前发展情况转底炉技术目前发展情况2.3 2.3 转底炉技术应用方向转底炉技术应用方向精矿粉熔融炼精矿粉熔融炼铁及钒钛矿处铁及钒钛矿处理工艺流程理工艺流程7/9/202520基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录2.2.转底炉技术目前发展情况转底炉技术目前发展情况2.3 2.3 转底炉技术应用方向转底炉技术应用方向钢铁厂固钢铁厂固废粉尘处废粉尘处理工艺流理工艺流程程7/9/202521基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介
29、绍返回目录返回目录2.2.转底炉技术目前发展情况转底炉技术目前发展情况2.3 2.3 转底炉技术应用方向转底炉技术应用方向难选矿处难选矿处理工艺流理工艺流程程7/9/202522基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录2.2.转底炉技术目前发展情况转底炉技术目前发展情况2.3 2.3 转底炉技术应用方向转底炉技术应用方向红土镍矿红土镍矿处理工艺处理工艺流程流程7/9/202523基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录2.2.转底炉技术目前发展情况转底炉技术目前发展情况2.3 2.3 转底炉技术应用方向转底炉技术应用方向高温一步高温一步还
30、原还原（Itmk3Itmk3）工艺流程工艺流程7/9/202524基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录2.2.转底炉技术目前发展情况转底炉技术目前发展情况2.4 2.4 转底炉产品用途转底炉产品用途转底炉产品主要为直接还原铁，其用途及配套规模如下：转底炉产品主要为直接还原铁，其用途及配套规模如下：转底炉铁矿粉煤粉压块机压块机 100%100%高炉高炉 15-40%15-40%铁水包铁水包 5%5%埋弧炉埋弧炉 100%100%化铁炉化铁炉 100%100%电炉电炉 20-25%20-25%热压铁块热压铁块铁水铁水铁水铁水铁水铁水铁水铁水钢水钢水7/9/20252
31、5基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录2.2.转底炉技术目前发展情况转底炉技术目前发展情况2.4 2.4 转底炉产品用途转底炉产品用途矿粉62万吨/年煤粉19万吨/年转底炉埋弧炉电炉钢水钢水125125万吨万吨/年年熔融铁水比例30%铁水42万吨/年废钢97万吨/年热热DRI 50DRI 50万吨万吨/年年7/9/202526基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录2.2.转底炉技术目前发展情况转底炉技术目前发展情况2.4 2.4 转底炉产品用途转底炉产品用途矿粉62万吨/年矿粉62万吨/年煤粉19万吨/年煤粉19万吨/年转底炉转底炉
32、埋弧炉热DRI 100万吨/年转炉熔融铁水比例90%铁水83万吨/年废钢10万吨/年钢水钢水8383万吨万吨/年年7/9/202527基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录2.2.转底炉技术目前发展情况转底炉技术目前发展情况2.4 2.4 转底炉产品用途转底炉产品用途转底炉铁水包中3-5%高炉15-40%埋弧炉100%7/9/202528基于转底炉直接还原技术基于转底炉直接还原技术钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍3.3.神雾集团神雾集团江苏省冶金设计院有限公司江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果情况转底炉技术的研究成果情况3.1 3
33、1 采用蓄热式燃烧技术，实现转底炉技术工业化。采用蓄热式燃烧技术，实现转底炉技术工业化。3.2 3.2 通过理论研究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据。通过理论研究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据。3.3 3.3 申报获取转底炉直接还原相关国家发明专利多项。申报获取转底炉直接还原相关国家发明专利多项。3.4 3.4 建成或承接国内外多个转底炉直接还原工程项目。建成或承接国内外多个转底炉直接还原工程项目。返回目录返回目录7/9/202529基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍3.3.神雾集团神雾集团 江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果江苏省冶金设计院有限公司转底炉技
34、术的研究成果返回目录返回目录 神雾集团江苏省冶金设计院有限公司组织多名国内燃烧、神雾集团江苏省冶金设计院有限公司组织多名国内燃烧、冶金、工业炉、机械设计、自动控制、热工材料等领域的技冶金、工业炉、机械设计、自动控制、热工材料等领域的技术专家，跟踪国际国内直接还原技术发展前沿，在相关领域术专家，跟踪国际国内直接还原技术发展前沿，在相关领域开展理论及实验研究，取得了一系列突破性进展。并已取得开展理论及实验研究，取得了一系列突破性进展。并已取得了成功业绩。了成功业绩。主要取得的成果分类如下：主要取得的成果分类如下：3.1 3.1 采用蓄热式燃烧技术，实现转底炉技术工业化。采用蓄热式燃烧技术，实现转底
35、炉技术工业化。3.2 3.2 通过理论研究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据。通过理论研究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据。3.3 3.3 申报获取转底炉直接还原相关国家发明专利多项。申报获取转底炉直接还原相关国家发明专利多项。3.4 3.4 建成或承接国内外多个转底炉直接还原工程项目。建成或承接国内外多个转底炉直接还原工程项目。7/9/202530基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍3.3.神雾集团神雾集团 江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果3.1 3.1 采用蓄热式燃烧技术，实现转底炉技术工业化采用蓄热式燃烧技术，实现
36、转底炉技术工业化返回目录返回目录 为达到还原反应温度，传统转底炉必须使用高热值燃料。国外转底为达到还原反应温度，传统转底炉必须使用高热值燃料。国外转底炉均采用天然气为燃料，能耗较大，不符合我国能源情况，因此很难实炉均采用天然气为燃料，能耗较大，不符合我国能源情况，因此很难实现工业化。现工业化。作为国内燃烧及热力技术的领先者，神雾集团采用专有的蓄热式高作为国内燃烧及热力技术的领先者，神雾集团采用专有的蓄热式高温空气燃烧技术（温空气燃烧技术（HTACHTAC），成功实现转底炉技术的工业化，优势为：），成功实现转底炉技术的工业化，优势为：可采用低热值燃气、煤制气作为转底炉燃料，最大限度地提高转底炉可
37、采用低热值燃气、煤制气作为转底炉燃料，最大限度地提高转底炉的热效率，符合我国能源结构，实现转底炉技术工业化。的热效率，符合我国能源结构，实现转底炉技术工业化。采用交替蓄热技术，大幅度地提高转底炉炉膛内的同一断面的温度均采用交替蓄热技术，大幅度地提高转底炉炉膛内的同一断面的温度均匀性，实现转底炉的大型化。匀性，实现转底炉的大型化。可大幅度减少二氧化碳及氮氧化物等有害气体的排放量，并实现了废可大幅度减少二氧化碳及氮氧化物等有害气体的排放量，并实现了废气余热的极限回收。气余热的极限回收。7/9/202531基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录3.3.神雾集团神雾集团
38、江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果3.1 3.1 采用蓄热式燃烧技术，实现转底炉技术工业化采用蓄热式燃烧技术，实现转底炉技术工业化7/9/202532基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录针对转底炉煤基直接还原技术，做了大量基础研究和试验工作。针对转底炉煤基直接还原技术，做了大量基础研究和试验工作。动力学机理3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2（快）2Fe3O4+CO=3FeO+CO2（快）FeO+CO=Fe+CO2（快速达到平衡）CO2+C=2CO（慢）总的反应方程式2Fe2O3+C=4Fe+4CO+CO
39、2反应热焓（H25=862.5 kcal/kg Fe3.3.神雾集团神雾集团 江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果3.2 3.2 通过理论研究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据通过理论研究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据7/9/202533基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录转底炉转底炉燃烧介质燃烧介质流向布置研究流向布置研究3.3.神雾集团神雾集团 江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果3.2 3.2 通过理论研究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据通过理论研
40、究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据7/9/202534基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录转底炉转底炉温度场温度场3.3.神雾集团神雾集团 江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果3.2 3.2 通过理论研究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据通过理论研究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据7/9/202535基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录转底炉转底炉流动状态流动状态3.3.神雾集团神雾集团 江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果
41、3.2 3.2 通过理论研究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据通过理论研究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据7/9/202536基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录转底炉转底炉CO质量分数质量分数3.3.神雾集团神雾集团 江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果3.2 3.2 通过理论研究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据通过理论研究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据7/9/202537基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录转底炉转底炉CO2质量分数质量分数3.3.神雾集团神雾集团 江
42、苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果3.2 3.2 通过理论研究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据通过理论研究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据7/9/202538基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录转底炉转底炉 CO/CO2体积分数比体积分数比3.3.神雾集团神雾集团 江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果3.2 3.2 通过理论研究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据通过理论研究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据7/9/202539基于转底炉直接还原技术 钢铁厂
43、粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录转底炉纵截面转底炉纵截面（炉膛中环截面）（炉膛中环截面）温度场分布温度场分布3.3.神雾集团神雾集团 江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果3.2 3.2 通过理论研究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据通过理论研究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据7/9/202540基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录转底炉纵截面转底炉纵截面（炉膛中环截面）（炉膛中环截面）垂直方向的垂直方向的气体气体速度分布速度分布3.3.神雾集团神雾集团 江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果江苏省
44、冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果3.2 3.2 通过理论研究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据通过理论研究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据7/9/202541基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录转底炉纵截面转底炉纵截面（炉膛中环截面）（炉膛中环截面）圆周方向的圆周方向的气体气体速度分布速度分布3.3.神雾集团神雾集团 江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果3.2 3.2 通过理论研究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据通过理论研究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据7/9/202542基于转底炉直接还原技术
45、钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录转底炉纵截面转底炉纵截面（炉膛中环截面）（炉膛中环截面）CO/CO2体积分数比体积分数比3.3.神雾集团神雾集团 江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果3.2 3.2 通过理论研究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据通过理论研究和试验，取得转底炉直接还原工艺数据7/9/202543基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录 神雾集团江苏省冶金设计院有限公司拥有的煤基直神雾集团江苏省冶金设计院有限公司拥有的煤基直接还原方向工艺路线的国家发明专利有：接还原方向工艺路线的国家发明专利
46、有：转底炉处理含锌粉尘回收氧化锌的方法：转底炉处理含锌粉尘回收氧化锌的方法：专利号专利号 200810222976.8200810222976.8 矿石煤、直接还原矿石煤、直接还原-选别选别-造块后熔融炼铁方法：造块后熔融炼铁方法：专利专利号号 200810222975.3200810222975.3 蓄热式转底炉蓄热式转底炉-湿法选别湿法选别-埋弧电炉冶炼镍矿方法：埋弧电炉冶炼镍矿方法：专利专利号号 200810223516.7200810223516.7 3.3.神雾集团神雾集团 江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果3.3 3.3 申报获
47、取转底炉直接还原相关国家发明专利多项申报获取转底炉直接还原相关国家发明专利多项7/9/202544基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录 20062006年，神年，神雾集团承建雾集团承建8 8万吨万吨/年蓄热年蓄热式转底炉示式转底炉示范工程在四范工程在四川攀枝花市川攀枝花市投产。投产。投产后的转投产后的转底炉外观底炉外观3.3.神雾集团神雾集团 江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果3.4 3.4 建成或承接国内外多个转底炉直接还原工程项目建成或承接国内外多个转底炉直接还原工程项目7/9/202545基于转底炉直接
48、还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录20072007年年,全国政全国政协副主席、中协副主席、中国工程院院长国工程院院长徐匡迪等徐匡迪等7 7名院名院士视察攀枝花士视察攀枝花市神雾承建的市神雾承建的我国第一座转我国第一座转底炉底炉3.3.神雾集团神雾集团 江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果3.4 3.4 建成或承接国内外多个转底炉直接还原工程项目建成或承接国内外多个转底炉直接还原工程项目7/9/202546基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录20072007年，北京神年，北京神雾公司为天津荣雾
49、公司为天津荣程钢铁集团公司程钢铁集团公司设计的年产设计的年产8080万万吨蓄热式转底炉吨蓄热式转底炉直接还原工程开直接还原工程开始建设，目前设始建设，目前设备已进入安装阶备已进入安装阶段，预计段，预计20092009年年3 3月建成投产。月建成投产。签字仪式签字仪式 3.3.神雾集团神雾集团 江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果3.4 3.4 建成或承接国内外多个转底炉直接还原工程项目建成或承接国内外多个转底炉直接还原工程项目7/9/202547基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录天津荣程钢天津荣程钢铁集团公司
50、铁集团公司世界最大的世界最大的年产年产8080万吨万吨蓄热式转底蓄热式转底炉直接还原炉直接还原工程工程转底炉安装转底炉安装现场现场 3.3.神雾集团神雾集团 江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果江苏省冶金设计院有限公司转底炉技术的研究成果3.4 3.4 建成或承接国内外多个转底炉直接还原工程项目建成或承接国内外多个转底炉直接还原工程项目7/9/202548基于转底炉直接还原技术 钢铁厂粉尘、污泥处理工艺介绍返回目录返回目录20082008年年6 6月，月，神雾集团与尼神雾集团与尼日利亚在北京日利亚在北京举行了举行了3030万吨万吨/年蓄热式转年蓄热式转底炉直接还原底炉直接还原工程项目合
