鲁奇冶金公司(Lurgimetallurgie)致力于Circored工艺的开发,一方面为了直接利用粉矿(无需造块)生产热压块,满足日益增长的直接还原炼铁工艺的需求;另一方面,鲁奇公司希望将其流化床技术的丰富经验推广应用于粉矿的直接还原。Circored工艺以氢气作为单一还原剂,采用一个两级CFB反应器和一个FB反应器相结合的配置。特立尼达(Trinidad)首次建成了热压块(HBI)产能为50万t/a的Circored工厂。投产后的运行结果表明,Cicored工艺非常适用于铁矿粉的还原。Circored工艺利用鲁奇公司成熟的流化床技术,采用两级CFB/FB反应器配置,能够与铁矿粉的还原工艺要求相匹配。初始还原阶段反应很快,还原剂向铁矿颗粒的传质是控制步骤。CFB作为理想的反应器可以使铁矿粉获得65%～85%的预还原率,具有以下特点:
(1)4～6m/s的高气速;
(2)气固间的较高速度差具有如下效果:
·良好的传热传质条件;
·矿粉驻留时间短,为20～30min;
·反应器尺寸小,投资低;
(3)水平和垂直方向气固分布良好,使整个
反应器温度均匀。
CFB的另一个优点是可以喷入粉矿,由二级FB出来的还原气从CFB侧面吹入,获得均匀的气固混合,从而在两级反应器内实现气固逆流混合。具备两个优点:CFB的喷嘴仅暴露于洁净还原气体,减少喷嘴磨损;整个工艺的还原气利用率最高。由于还原反应受扩散控制,鼓泡FB反应器提供了优越的还原条件,从而可以获得大于93%的金属化率。因此FB反应器非常适合这类反应,并具有以下特点:
(1)较低气速,0.5～0.6m/s;
(2)物料驻留时间长,45～240min,具体取决于粉矿的性质、还原时间和还原温度。
气基Circored工艺具有如下特点:
(1)矿粉在进入初级CFB还原流化床之前,在另一个CFB流化床内被预热焙烧到850～900℃;
(2)氢作为单一还原剂具有较高的还原势,在两级流化床内的还原温度为630～650℃,易于
控制;
(3)由于反应温度低,避免了还原过程中粉矿的黏结,同时氢气还原有利于减轻黏结;
(4)在FB终还原反应器内,最高还原温度约650℃;
(5)由于还原温度低,反应动力学条件差,因此操作压力为4个大气压,以减少装置和管道投资。
（来源：世界钢铁 ）
