編輯此資訊 : 海綿鐵濾料-海綿鐵除氧劑

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常溫塊狀海綿鐵除氧劑,是一種環保型水處理介質.采用經活化處理得到的高活性,大比表面積的海綿鐵 濾料型除氧劑.常溫下處理工業水(或軟水)都取得理想的效果(殘氧含量:0.03-0.05mg/L) ,該產品配套 設施具有投資少,維護簡單,運輸成本低,除氧效果好的優點,可廣泛用于鍋爐和循環水設備 的防腐,是 一種性價比很高的節能產品. 海綿鐵濾料除氧原理:采用具有巨大比表面積的海綿鐵為濾料,當含有溶解氧的水通過海綿鐵時,水中氧 氣與海綿鐵發生生徹底的氧化反應.其化學反應如下: 2Fe+2H2O+O2---2Fe(OH)2 2Fe(OH)2+H2O+2O2---2Fe(OH)3 反應產物 Fe(OH)3 為不溶于水的松軟絮狀物,當其積 累到一定程度時,即可通過反沖洗排掉,恢復到初始 的除氧能力. 海綿鐵濾料工作環境:處理水量:4-50t/h 反洗強度:16-21L/m2 反洗間隔:24h 工作溫度:5-80℃ 除氧速度:15-18m/h 處理前溶氧含量:6-8mg/L 工作壓力:0.15-0.5MPa 處理后溶氧含量:0.03-0.05mg/L. 海綿鐵濾料應用范圍:各種鍋爐,換熱器,熱力管線補水,工業循環冷卻水及油田注水. 海綿鐵濾料特點: 1.使用幫命長,無毒,不污染環境,出水含氧量穩定在 0.05mg/L 以下,完全符合國家低壓鍋爐水質標準 (GB1576-2001)要求. 2.常溫運行,無需加熱,運行成本低,克服了熱力除氧,真空除氧須加熱耗能的缺點. 3.用量少,一般情況下除氧劑消耗量 1 噸水為 10g. 4.反洗頻率低,再生效果好 海綿鐵的現狀及其發展前景: 在中國,目前海綿鐵行業的生產主要采用煤基隧道窯罐式法,本工藝的技術比較成熟,也比較穩定, 近年來隨著我國鋼產量的日益巨增,海綿鐵的需求量也越來越大.還原海綿鐵的技術和裝備也自然在不斷 的發展,還原裝備經歷了倒焰窯,輪窯,燒煤隧道窯,熱煤氣隧道窯.也有回轉窯,豎窯,轉底窯等其它 方式,而主流還原裝備就是——隧道窯罐式法. 為了擴大產量和企業規模,現在我國曾有"鏈蓖機-回轉窯-冷卻筒",轉底窯以及豎爐等還原方法.但 經過幾個項目的實施驗證,目前我國已經上馬的"鏈蓖機-回轉窯-冷卻筒"模式的還原生產線基本上都已停 產了.其原因是多方面的. 中國是第一大鋼產量國家,年需求海綿鐵需求量大約 3000 萬噸.并且現在海綿鐵的應用越來越廣 泛,除了電弧爐,還有轉爐,中頻感應爐也可應用.現在高爐,沖天爐也有應用.還可以用于冷卻劑以及 化工和其它方面也在應用. 隨著焦碳價格的飛漲,高爐在填加 10-15%的海綿鐵(還原率 80-88%),焦比幾乎不變,煉鐵成 本卻要降低 500-800 元/噸. 盡管中國海綿鐵的應用廣泛,數量巨大.而年生產能力卻不到 70 萬噸,不到印度半個月的產量.卻 還存在著賣難,價格低,效益低的根本問題. 試問隧道窯法海綿鐵企業老總們,有幾個企業常年在生產?工廠效益很好?銷售很順利?回款很順 利呢?"鏈蓖機-回轉窯-冷卻筒"的生產線又有哪家在正常生產呢? 為什么我國海綿鐵市場巨大,鋼廠還要化高價進口國外的熱壓塊海綿鐵呢?!不喜歡用我們中國的 產品呢? 1,成本高;2,質量差;3,規模小 成本高——因為目前隧道窯罐式法海綿鐵主要采用 TFe=65-67%的鐵礦粉間接還原后取得的, 生產 工藝就完成了. 這種礦粉基本上符合高爐生產用,與高爐爭奪資源,其結果是礦粉價格越來越高,造成海綿鐵的成 本也越來越高. 目前隧道窯還原海綿鐵離不開耐火罐,此一項費用占 260-320 元/噸.這種生產模式,決定了企業 規模小,生產產量低;能耗大,此一項需要成本 500-600kg 的塊煤,合運行成本 400-500 元/噸. 質量差——因為目前隧道窯罐式法還原海綿鐵大都采用鐵礦粉,還原后不進行再加工,至多再加工 成冷壓塊.其產品的品位,金屬化率和脈石含量取決于原礦粉的指標,還原后無能為力.加上還原技術不 穩定,所以還原出的海綿鐵大都品位在 86-89%,金屬化率在小于 92%,脈石含量在 5-14%.再加上隧 道法海綿鐵企業產量少,鋼廠只能委托經銷商批量供貨,這也必然還存在人為的摻假現象. 所以鋼廠實際買到的海綿鐵根本不適合其應用的標準.冶煉成本較高. 規模小——中國海綿鐵生產企業年產量超過 5 萬噸規模的寥寥無幾,大都在 1-3 萬噸的規模.鋼廠 不喜歡同企業簽定供貨合同.即便達成協議,其回款大都是承兌匯票,并且還不及時. 既然中國有巨大的海綿鐵市場,國家政策又鼓勵生產還原鐵.海綿鐵企業要為社會提供大量低成本, 高品質的海綿鐵產品;同時還要獲得相當的利潤.這使海綿鐵行業將來如何發展呢? 中國海綿鐵的出路是非常光明的. 只要做到: 1, 2, 投資規模與產品產量相當. 提供高品質的產品.金屬化率在 96%以上;全鐵在 90-94%以上;脈石含量在 5%以下, 密度在 5.0t/m3 以上. 3, 4, 低成本運行.生產運行成本比現在的生產方式低 1000 元/噸以上. 企業規模大.每個企業的規模都在 15-50 萬噸以上. 鋼廠和海綿鐵企業就一定雙贏. 要達到上述四個條件目前可能嗎?有這種工藝和裝備嗎? 有.我們就能. 中國是一個貧鐵礦資源發達的國家,有大量的赤鐵礦,鮞狀赤鐵,礦褐鐵礦,菱鐵礦,高硫,磷等 鐵礦資源以及燒渣,氧化鋁赤泥,銅冶煉,鉛鋅冶煉的尾渣等等一切低品位含鐵以及多金屬的資源. 把上述的原料資源化,生產海綿鐵的成本一定要降低 1000 元/噸.還可以獲得其它多金屬和非金屬 產品. 改革投資大;占地面積廣;消耗能源大,耐火罐多;設備自動化程度低;勞動力密集;還原品質低 的隧道窯法生產模式和技術工藝. 改良投資巨大,原料運行條件高,生產成本高的"鏈蓖機-回轉窯-冷卻筒"的生產裝備和工藝水平. 根本改變煤基回轉窯法生產海綿鐵生產線的設計理念. 我們設計的煤基回轉窯法海綿鐵生產工藝技術和裝備就可以實現上述條件. 鐵礦石(鐵礦粉)還原,焙燒,熔融生鐵工藝技術. 以鐵礦粉為例:煤基回轉窯法總能耗(含還原劑)為 600kg/t;煤基隧道窯法總能耗(含還原劑) 為 1500kg/t;外加 200-300 元/噸的耐火罐成本.只兩項煤基回轉窯法的運行成本就比煤基隧道窯法降 低 1000 元/噸以上.再加上其它優勢. 這就是說:煤基隧道窯法還原海綿鐵的生產模式已經完成其歷史使命,將不在符合中國市場的需要 了. 大力開發煤基回轉窯法,豎爐法(配合好的工藝技術),隧道窯無罐法以及礦石還原焙燒熔融法才 將是中國海綿鐵行業發展的方向. 把含鐵的礦和廢渣資源化是我們的目地. 采用固體碳還原法生產海綿鐵,原料主要為軋鋼氧化鐵皮(俗稱鐵鱗)或精礦粉,經過烘干,篩分,磁選, 研磨等一系列處理后的鐵鱗與還原劑通過環形裝具裝入耐火罐再裝車之后進入隧道窯,整個還原反應在隧 道窯中發生.其工藝流程如圖 1: 圖1 海綿鐵生產工藝流程圖 為了更好地控制海綿鐵質量,了解其基本原理和生產工藝要求是必不可少的.本文就海綿鐵生產的基 本原理及質量控制作一簡要敘述. 還原反應基本原理 鐵的氧化物的還原過程是分階段進行的,即:Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe.研究表明:用固體碳直接還原 鐵的氧化物時,當溫度高于 570℃時反應為: 3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2 Fe3O4+CO=3FeO+CO2 FeO+CO=Fe+CO2 當溫度低于 570℃時,由于 FeO 不能穩定存在,Fe3O4 直接還原成金屬鐵: Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2 雖然固體碳能直接還原鐵的氧化物,但是固體與固體之間接觸面積很有限,因而固—固反應速度慢. 只要罐內有固體碳存在則碳的氣化反應總是在進行,即系統內總會發生 C+CO2=2CO 這樣的反應,故達到一 定溫度時系統內總有大量 CO 存在,它可以加快固體碳還原鐵氧化物的速度.因此固體碳還原鐵的氧化物實 質上就是 CO 間接還原反應與 CO2 和 C 的氣化反應的綜合反應,即固體碳還原鐵的氧化物的原理. 生產工藝要求 -對鐵鱗的要求 鐵鱗的物理化學性能優劣將直接影響海綿鐵的質量.生產不同質量等級的海綿鐵對進廠鐵鱗的化學成 份要求如表 1 所示: 表1 品種 Ⅰ級 Ⅱ級 Ⅲ級 品種等級及其對應的化學成分 % TFe/≥ 72 71 70 S/≤ 0.020 0.020 0.030 Si/≤ 0 10 0.15 0.20 Mn/≤ 0 35 0.40 0.50 P/≤ 0.020 0.020 0.030 酸不溶物/≤ 0.20 0.35 0.60 在物理性能方面的要求主要是鐵鱗的粒度.研究表明,多相反應與界面有關,鐵鱗愈細其界面的面積 愈大,還原反應愈快.但研究表明鐵鱗粒度細到一定的程度后,由于顆粒與顆粒之間的縫隙減小,透氣性 變差, 反應速度會隨之降低. 經過多年的生產實踐證明: 鐵鱗的粒度在 20～60 目范圍內還原反應效果較好. 單一的某種鐵鱗因其化學成份有時難以滿足質量要求,生產中通常是將兩種或兩種以上的鐵鱗搭配使用以 滿足生產和質量控制需求. -對還原劑的要求 應用廣泛的還原劑主要有無煙煤和焦末,如采用焦末,由于其硫含量較高,因此焦末中還必須添加適 量的脫硫劑(石灰).對還原劑的化學成份要求如表 2 所示: 表2 名稱 焦末 名稱 石灰 還原劑化學成分 % C 固/≥ 70 CaO/≥ 65 S/≤ 1.0 MgO/≤ 4 揮發份/≤ 3.0 灰份/≤ 18 SiO2/≤ 5 水份/≤ 10.0 焦末的粒度對還原過程影響較大,為了加快碳的氣化反應,提高還原速度,要求焦末的粒徑≤8mm. 焦末的消耗量主要根據鐵鱗的含氧量而決定, 生產中考慮到焦末的燒損及 CO 的逸出等原因其使用量必須過 量.脫硫劑的摻入量視焦末的 S 含量而定,摻入量不足會使焦末中的 S 滲入到海綿鐵致使其 S 含量升高. -還原反應的工藝條件 還原過程中,還原溫度,還原時間(生產上體現為進車速度),料層厚度,還原氣氛是一個互相制約的 有機整體.理論上,只要將各項工藝參數調至至佳狀態,就會達到理想中的還原終點,即海綿鐵氧,碳含 量都很低,相應地鐵含量很高.但是,實際生產中整個還原系統十分復雜,在多種影響因素并存的條件下 還原終點很難實現,所以生產中采取的往往是過還原終點制度,即允許海綿鐵輕度滲碳(C:0 15%～0 30%). 即是實現 Fe+C→Fe3C 的過程. 實踐證明利用滲碳得到的一次粉在二次還原階段可快速而經濟地除去海綿鐵 冷卻過程中氧化所造成的高氧含量. 常見的質量問題及相應控制措施 1 夾生若芯部出現黑色光亮帶的海綿鐵,即為夾生海綿鐵.夾生致使海綿鐵氧含量偏高會增加二次還原時 間.造成夾生的原因主要有: 還原時間不足,即進車偏快; 料層太厚致使配碳量相對不足,此時應調整環形裝具的規格降低料層厚度; 還原溫度偏低; 配碳量不足即是焦末固定碳含量低,投入使用的量不足或是其顆粒太粗致使芯部反應不充分; 2 氧化 表面呈藍色或褐色的海綿鐵即為氧化海綿鐵.氧化的海綿鐵硬度較高且氧含量偏高,增加二次還原時 間的同時還會使破碎困難.造成氧化的原因主要有: 耐火罐密封非優,這將致使窯內空氣進入耐火罐導致海綿鐵氧化; 耐火罐頂部焦末燒損嚴重,致使頂部海綿鐵發生氧化.為解決此問題,裝罐時在罐頂過量裝入還原劑 封口可以有效防止焦末燒損,同時還原后殘余的焦末和灰份還可以將海綿鐵復蓋防止氧化. 冷卻速度慢.由于隧道窯冷卻速段較長還原得到的銀白色海綿鐵在冷卻段將被氧化成褐色甚至藍色, 致使氧含量升高. 3 過燒 過燒的海綿鐵因嚴重滲碳質地特別堅硬,敲擊時發出清脆的金屬聲響,造成過燒的原因主要有: 還原溫度太高; 還原時間太長,即進車太慢; 焦末使用過量,配碳量過高. 在實際生產中,海綿鐵不合格的形式多種多樣,除以上幾種常見的形式外,還有個別情況下產生的不 合格品是由于人為的操作不當所致.另外,若焦末或鐵鱗預處理不善致使水份偏高,則極有可能造成海綿 鐵表面結殼增加硬度,同時伴有夾生. 海綿鐵生產是整個還原鐵粉生產工藝中至重要的工序之一,其質量水平直接決定了二次還原過程及成 品粉的各項技術性能要求.正確理解海綿鐵生產的基本原理,不斷探索新的生產工藝,及時總結不合格品 的產生原因及解決措施是保證海綿鐵生產穩定順行的有效途徑. 在中國,目前海綿鐵行業的生產主要采用煤基隧道窯罐式法,本工藝的技術比較成熟,也比較穩定, 近年來隨著我國鋼產量的日益巨增,海綿鐵的需求量也越來越大.還原海綿鐵的技術和裝備也自然在不斷 的發展,還原裝備經歷了倒焰窯,輪窯,燒煤隧道窯,熱煤氣隧道窯.也有回轉窯,豎窯,轉底窯等其它 方式,而主流還原裝備就是——隧道窯罐式法. 隨著海綿鐵市場價格和對質量的要求,隧道窯法還原工藝也在不斷的發展,從粘土罐法到碳化硅罐 法的發展;從鐵粉烘干,散料裝罐,到濕礦粉直接壓塊(球,餅)裝罐還原,降低了烘干,裝罐等費用, 同時也提高了生產效率. 2Fe+2H2O+O2---2Fe(OH)2 2Fe(OH)2+H2O+2O2---2Fe(OH)3 反應產物 Fe(OH)3 為不溶于水的松軟絮狀物,當其積 累到一定程度時,即可通過反沖洗排掉,恢復到初始 的除氧能力. 海綿鐵濾料工作環境:處理水量:4-50t/h 反洗強度:16-21L/m2 反洗間隔:24h 工作溫度:5-80℃ 除氧速度:15-18m/h 處理前溶氧含量:6-8mg/L 工作壓力:0.15-0.5MPa 處理后溶氧含量:0.03-0.05mg/L. 海綿鐵濾料應用范圍:各種鍋爐,換熱器,熱力管線補水,工業循環冷卻水及油田注水. 海綿鐵濾料特點: 1.使用幫命長,無毒,不污染環境,出水含氧量穩定在 0.05mg/L 以下,完全符合國家低壓鍋爐水質標準 (GB1576-2001)要求. 2.常溫運行,無需加熱,運行成本低,克服了熱力除氧,真空除氧須加熱耗能的缺點. 3.用量少,一般情況下除氧劑消耗量 1 噸水為 10g. 4.反洗頻率低,再生效果好 采用固體碳還原法生產海綿鐵,原料主要為軋鋼氧化鐵皮(俗稱鐵鱗)或精礦粉,經過烘干,篩分,磁選, 研磨等一系列處理后的鐵鱗與還原劑通過環形裝具裝入耐火罐再裝車之后進入隧道窯,整個還原反應在隧 道窯中發生.其工藝流程如圖 1: 圖1 海綿鐵生產工藝流程圖 為了更好地控制海綿鐵質量,了解其基本原理和生產工藝要求是必不可少的.本文就海綿鐵生產的基 本原理及質量控制作一簡要敘述. 大比表面積的海綿鐵濾料型除氧劑.常溫下處理工業水(或軟水)都取得理想的效果(殘氧含量: 0.03-0.05mg/L) ,該產品配套設施具有投資少,維護簡單,運輸成本低,除氧效果好的優點,可廣泛用于鍋 爐和循環水設備 的防腐,是一種性價比很高的節能產品. 海綿鐵濾料除氧原理:采用具有巨大比表面積的海綿鐵為濾料,當含有溶解氧的水通過海綿鐵時,水中氧 氣與海綿鐵發生生徹底的氧化反應.其化學反應如下: 2Fe+2H2O+O2---2Fe(OH)2 2Fe(OH)2+H2O+2O2---2Fe(OH)3 反應產物 Fe(OH)3 為不溶于水的松軟絮狀物,當其積 累到一定程度時,即可通過反沖洗排掉,恢復到初始 的除氧能力. 海綿鐵濾料工作環境:處理水量:4-50t/h 反洗強度:16-21L/m2 反洗間隔:24h 工作溫度:5-80℃ 除氧速度:15-18m/h 處理前溶氧含量:6-8mg/L 工作壓力:0.15-0.5MPa 處理后溶氧含量:0.03-0.05mg/L. 海綿鐵濾料應用范圍:各種鍋爐,換熱器,熱力管線補水,工業循環冷卻水及油田注水. 海綿鐵濾料特點: 1.使用幫命長,無毒,不污染環境,出水含氧量穩定在 0.05mg/L 以下,完全符合國家低壓鍋爐水質標準 (GB1576-2001)要求. 2.常溫運行,無需加熱,運行成本低,克服了熱力除氧,真空除氧須加熱耗能的缺點. 3.用量少,一般情況下除氧劑消耗量 1 噸水為 10g. 4.反洗頻率低,再生效果好

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