Amélioration du fer à réduction directe (DRI) pour une utilisation dans la sidérurgie électrique(2)
Améliorer la valeur d'usage de DRI
DRIPréchauffage
Les avantages du chargement du DRI à chaud sortant du réacteur à cuve ont été bien documentés, à savoir l'augmentation de la productivité et la diminution de la consommation d'énergie. Peu d'usines DRI dans le monde ont la configuration idéale avec un EAF en aval de l'usine DRI, où le DRI sortant du four à cuve peut être chargé à chaud dans leEAF. Cependant, un nombre important d'aciéries qui utilisent le DRI le reçoivent à température ambiante, réduisant ainsi sa valeur d'usage potentielle. Le préchauffage du DRI présente un moyen pour de telles opérations d'augmenter cette valeur d'utilisation du DRI avant qu'il ne soit chargé dans le four. Le processus de préchauffage du DRI d'Air Products est illustré à la figure 2. Dans ce mode de réalisation du processus, le DRI est préchauffé à l'aide de brûleurs oxy-combustible sur un tapis roulant avant d'être chargé dans le four. La section d'extrémité du convoyeur de transport est envisagée pour être convertie en un tunnel à parois réfractaires abritant les brûleurs oxy-combustible. L'oxycombustion concerne la combustion d'un carburant en présence d'oxygène pur comme comburant. Contrairement à la combustion air-combustible, dans la combustion oxy-combustible, l'azote n'est pas présent pour évacuer la chaleur de combustion à travers les gaz de combustion. Ainsi, avec la combustion oxy-combustible, plus de chaleur est disponible pour le produit, ce qui augmente l'efficacité et la température réalisable. L'oxycombustion est efficacement utilisée dans les EAF pour compléter l'énergie électrique pour la fonte de l'acier, ainsi que dans l'industrie du verre pour la fonte du verre.
Divers paramètres suggérés utilisés dans le processus sont décrits dans le tableau 2. CO supplémentaire2 l'impact de la combustion est estimé être insignifiant à 0,02 MT/MT de DRI. Les calculs suggèrent que l'ajout de ce processus de préchauffage pour une usine EAF chargeant du DRI froid peut conduire à 2,3 $/liq. économies de tonnes pour l'usine après avoir pris en compte l'amélioration de l'utilisation des coûts fixes et des coûts d'exploitation.
Actuellement, ce processus a été évalué pour la faisabilité et l'applicabilité des brûleurs oxy-combustible pour le préchauffage DRI. Par exemple, la figure 3 montre les résultats d'expériences de préchauffage de pastilles uniques menées dans les laboratoires de combustion d'Air Products. Températures de préchauffage importantes>800 ˚C (Figure 3b) peut être atteint au niveau d'un seul granulé avec une réoxydation insignifiante des granulés (Figure 3c). Actuellement, une évaluation plus approfondie est en cours avec des piles de granulés multicouches simulant la charge de charge à préchauffer sur une bande transporteuse. Les couches multiples présentent certains défis avec le transfert de chaleur des brûleurs, mais peuvent être surmontées en utilisant un élan accru sur les brûleurs, la distribution des granulés et une recirculation efficace des gaz produits de la combustion. Les prochaines étapes impliquent la mise à l'échelle des expériences à l'échelle du prototype et un essai sur le terrain dans une usine EAF.
