Процесс Матмор для производства железа

Процесс производства железа в Матморе

Процесс Матмор — это процесс производства чугуна, который в настоящее время разрабатывается компанией Environmental Clean Technologies Ltd (ECT). Технологический процесс Матмор является запатентованной технологией. Технология основана на буром угле и способна заменить высококачественную кусковую железную руду более дешевым альтернативным сырьем благодаря своему уникальному химическому составу и конструкции печи. Обычно бурый уголь (также известный как бурый уголь) не используется в металлургии из-за высокого содержания летучих веществ и влаги.

ООО «Экологические чистые технологии» является владельцем технологического процесса «Матмор», включая установки, оборудование и интеллектуальную собственность (ИС). Процесс Matmor произвел революцию в процессе производства первичного чугуна благодаря конструкции, состоящей из простой, недорогой, с низким уровнем выбросов и запатентованной реторты Matmor с использованием более дешевого альтернативного сырья. Эта технология включает в себя две исключительные особенности, а именно:(i) она использует бурый уголь в качестве восстановителя и источника тепла, который в настоящее время не востребован ни одной другой технологией, и (ii) она включает в свою конструкцию установки вертикальную шахтную печь, которая работает с природный химический состав бурого угля.

Разработка процесса Матмор основана на удалении влаги с помощью технологии Coldry, еще одной запатентованной технологии ООО «Экологические чистые технологии», и использовании природного химического состава бурого угля посредством процесса и вертикальной ретортной печи, конструкция и химия процесса которой отличается от доменной печи. В химическом процессе процесса Матмор в качестве восстановительного газа используется водород, что обеспечивает более низкие рабочие температуры и более короткое время процесса, чем при производстве чугуна в доменной печи.

Хотя технологический процесс Матмор является привлекательным по отдельности, его сочетание с технологией Coldry имеет более высокую привлекательность, поскольку обе технологии, когда они вместе, могут использовать менее ценные ресурсы (бурый уголь и хвосты железной руды из железорудных рудников) для производства более высокой стоимости, диверсифицированного производства. продукты, такие как железо и железные сплавы, в дополнение к энергетическому углю, продукту процесса Coldry.

Технологический процесс Матмор представляет собой метод производства высококачественного железа из бурого угля и материалов, содержащих оксиды железа, таких как прокатная окалина, никелевые хвосты, а также железная руда с высоким или низким содержанием. На выходе процесса получается чистый железный продукт, размер/форма и содержание углерода которого можно контролировать для удовлетворения требований конечного пользователя. Железо, полученное по технологии Матмор, является высококачественной заменой или дополнением металлолома, используемого в электродуговых или индукционных печах.

Процесс матмора

Первым этапом процесса Матмора является подготовка сырья. На этом этапе процесса для подготовки сырья используется технология Coldry. Как и в процессе Coldry, сырье, состоящее из угля, оксидов железа и флюса, измельчается до размера менее 8 мм. Измельченный материал смешивают с небольшим количеством воды, перемешивают и экструдируют. Экструдированная смесь кондиционируется до тех пор, пока она не станет сухой на ощупь.

Полусухие гранулы подаются в вертикальную сушилку с набивным слоем, где через гранулы циркулирует теплый воздух, выделяемый отходящим теплом, для удаления испарившейся влаги. Композитные гранулы выгружаются из основания сушилки и направляются в реторту Matmor. Композитные гранулы являются самовосстанавливающимися и самофлюсующимися.

На втором этапе процесса кислород из оксидов железа удаляется в реторте Matmor, которая представляет собой вертикальную шахтную печь. Композитные гранулы, полученные на первом этапе, загружаются в верхнюю часть реторты Matmor. Атмосфера в реторте имеет восстановительную природу. Гранулы нагреваются в реторте в этой восстановительной атмосфере. По мере повышения температуры окатышей оставшаяся влага испаряется, а летучие компоненты угля удаляются в виде горючего газа. Этот горючий газ рециркулирует в основание реторты, где он воспламеняется, обеспечивая эффект, аналогичный эффекту доменной печи.

Когда композитные гранулы перемещаются по центру реторты, происходят реакции восстановления, которые удаляют кислород из оксидов железа. Горячие восстановленные окатыши выгружаются у основания реторты. Эти горячие гранулы содержат углерод, железо и золу. Впрыскивается горячий воздух или кислород, который сжигает оставшийся углерод и повышает температуру окатышей выше точки плавления железа с образованием жидкого металла и шлака. Жидкий металл либо отливается в чугун, либо направляется непосредственно в сталеплавильную печь.

Продукт Матмор

Продукт Матмор представляет собой продукт из чистого железа, и параметры процесса могут быть скорректированы для производства продукта, который соответствует спецификациям по размеру/форме и содержанию углерода в соответствии с требованиями конечного пользователя. Типичный состав железа, полученного процессом Матмор:Fe – 98,94 %, C – 1 %, Mn – 0,02 %, S – 0,03 %. Этот продукт Matmor был произведен из исходных материалов, качество которых указано в Таблице 1.

<тд 97"> <тд 49"> <тд 97"> <тд 49"> <тд 49"> <тд 97"> <тд 49"> <тд 49"> <тд 97"> <тд 49"> <тд 49"> <тд 97"> <тд 49"> <тд 49"> <тд 97"> <тд 49"> <тд 49"> <тд 97"> <тд 49">

Вкладка 1. Качество исходных материалов
Железная руда		Буглый уголь		Поток
Компонент	% сухого вещества	Компонент	% сухого вещества	Компонент	% сухого вещества
Fe	67,42	Полный анализ		SiO2	7.26
SiO2	2.15	С	65,40	Al2O3	1,64
Ni	0,03	Н	4,80	Fe2O3	4.57
TiO2	1.02	Н	0,60	CaO(CaCO3)	46,70
В	0,37	S	1,50	MgO(MgCO3)	0,44
MgO	2,25	О	24.20	Na(Na2CO3)	0,10
Ал	0,27	Минералы и неорганические вещества		K2O(K2CO3)	0,17
CaO	0,80	SiO2	0,23	MnO	0,02
Мн	0,09	Al2O3	0,40	TiO2	0,08
Cu	0,004	K2O(K2CO3)	0,034	Письмо о намерениях	39,00
P	0,011	TiO2	0,002
S	0,057	FeS2	0,42
	Fe(F2O3)	0,06
	Ca(CaCO3)	1.30
	Mg(MgCO3)	0,77
	Na(Na2CO3)	0,22
	Cl	0,13

Процесс Matmor, реторта Matmor и продукт Matmor показаны на рис. 1.

Рис. 1. Процесс производства железа в Матморе

Преимущества процесса Matmor

Ниже приведены преимущества процесса Matmor

• Он заменяет дорогой металлургический уголь бурым углем, который дешев и доступен в большом количестве. В настоящее время это единственный известный способ использования бурого угля в качестве восстановителя.
• В этом процессе можно использовать более дешевую низкосортную железную руду, таким образом, заменяя дорогую высококачественную железную руду с содержанием железа не менее 60 %.
• Этот процесс повышает ценность низкосортного угля и отходов, содержащих железо. Это также повышает безопасность энергии и ресурсов за счет отделения от коксующегося угля и высококачественной железной руды.
• Этот процесс позволяет извлекать железосодержащие отходы, такие как прокатная окалина, отходы добычи, железосодержащие шламы и другие железосодержащие отходы.
• Поскольку температуры низкие, процесс требует значительно меньшего количества тепла и, следовательно, позволяет экономить энергию. Рабочие температуры ниже 1000°C.
• Процесс имеет низкие капитальные затраты, так как нет необходимости в установке коксовой батареи и аглофабрики. Он также экономичен при работе в небольших масштабах.
• Этот процесс имеет более низкие выбросы газа из-за рециркуляции отходящих газов.
• Химическая активность бурого угля, который используется в качестве восстановителя в процессе, до 1000 раз выше, чем у черного угля, который в настоящее время используется в других процессах первичного производства чугуна.
• В процессе производится высококачественный железный продукт, который можно использовать в процессе производства стали в качестве замены стального лома.

Текущее состояние технологического процесса Matmor

Компания Environmental Clean Technologies Limited подписала соглашение с NLC India limited (NLC) и NMDC Limited (NMDC) о дальнейшем развитии процесса. В соответствии с Генеральным проектным соглашением (MPA), подписанным в мае 2018 года, (i) индийские партнеры внесут 100 % средств проекта (около 35 миллионов австралийских долларов), (ii) по завершении будет создана специальная целевая компания (SPV). фазы исследований и разработок (НИОКР) проекта, с владением ECT — 49 %, NLC — 25,5 %, NMDC — 25,5 %), (iii) глобальные лицензионные права будут предоставлены SPV, за исключением Австралии, и (iv) будущие роялти будут выплачиваться партнерам в соответствии с долей владения SPV.

MPA уполномочил ECT построить первый в мире завод Coldry and Matmor, спроектированный австралийцами, в штате Тамил Наду, Индия, для диверсификации использования бурого угля в производстве электроэнергии и включения производства стали с меньшими затратами и значительно меньшими выбросами CO2.

Начиная с этапа исследований и разработок стоимостью 35 миллионов австралийских долларов, проект направлен на расширение технологий ECT Matmor и Coldry для создания интегрированной демонстрационной установки Coldry и пилотной установки Matmor для проверки их технической и экономической осуществимости при производительности около 2 тонн металла в час. Графический вид схемы установки показан на рис. 2. В настоящее время базовый проект установки завершен.

Рис. 2. Схема завода в Матморе