Fer à réduction directe à base de gaz （DRI）
Fer à réduction directe à base de gaz （DRI）
Le fer à réduction directe (DRI) à base de gaz, qui a été commercialisé, est fabriqué à partir de gaz naturel ou de charbon. Ces dernières années, avec l'attention mondiale portée aux émissions de dioxyde de carbone, des recherches actives ont été menées sur la faible carbonisation des procédés DRI, principalement l'élimination du dioxyde de carbone dans les procédés DRI commerciaux existants ou l'utilisation d'énergie renouvelable pour produire du gaz réducteur.
En règle générale, afin de répondre aux exigences de production du processus DRI et d'améliorer autant que possible la vitesse de réduction et l'efficacité, la préparation de gaz réducteur à haute température et à haut degré de réduction est la clé du DRI. Les principaux composants du gaz réducteur généralement utilisé pour la réduction directe à base de gaz sont le CO et le H2. Pendant la préparation et l'utilisation de gaz réducteur à haut degré de réduction, le CO dans le gaz réducteur à haut degré de réduction a inévitablement une forte force motrice de l'équilibre des dépôts de carbone en thermodynamique.
Dépôt de carbone dans le CO:
(1) Dans le processus de réduction des pastilles d'oxyde de fer, le dépôt de carbone et la réduction du fer laissent le système ensemble et il n'y a pas de problème d'accumulation.
(2) Dans le processus de préparation du gaz réducteur à haute température, le dépôt de carbone est une substance solide qui risque de bloquer l'équipement, les canalisations et les vannes et qui affecte directement le processus de production.
(3) La zone de dépôt de carbone de CO est également directement liée à la pression. De plus, les teneurs en H2 et CO dans le gaz de réduction produit par différentes matières premières ou des matières premières similaires peuvent varier considérablement, et les procédés de réduction directe applicables sont également différents. Par conséquent, le contrôle des dépôts de carbone dans le processus de préparation du gaz de réduction est l'une des technologies clés auxquelles il faut prêter attention.
La matière première pour la préparation du gaz de réduction DRI peut être du gaz naturel ou du charbon. Compte tenu de la situation des ressources dans notre pays, les matières premières disponibles comprennent le gaz de four à coke, divers gaz naturel non conventionnel et le gaz de queue de certains processus de production industrielle, tels que le gaz de queue de méthanol, etc. 8 types différents selon la différence entre le four de réduction et la matière condensée métallique réduite. Parmi eux, en raison des caractéristiques de réduction du CO, le DRI fabriqué à partir de gazéification du charbon à haute teneur en CO adopte principalement la réduction par fusion, tandis que le DRI fabriqué à partir de gaz naturel à haute teneur en H2 adopte principalement la réduction du four à cuve.
La teneur en gaz réducteur dans les fours à cuve commerciaux est maintenue à environ 90%, la pression n'est pas élevée et la température est très élevée, ce qui est propice à la production de gaz réducteur de haute qualité. Dans le même temps, le rapport H2 / CO est de 1,6 à 3,0. En combinaison avec la métallurgie de l'hydrogène et les courbes d'équilibre de réduction, qui sont devenues des points chauds ces dernières années, il n'y a pas de limite supérieure sur H2 / CO.
Selon les caractéristiques des ressources chinoises, le choix des matières premières peut être du charbon relativement abondant et diverses ressources gazières bon marché contenant du méthane, dont le charbon peut être du charbon de bas rang encouragé par l'État, comme le lignite. Les ressources de gaz contenant du méthane bon marché peuvent être le gaz naturel, le gaz de schiste, le gaz de raffinerie, le gaz de four à coke, le méthane de houille, même le biogaz et d'autres gaz.
