Процесс Midrex: ведущая газобазированная прямая редукция железной руды
Процесс Midrex — это технология получения пряморедуцированного железа (ПРЖ), разработанная для газобазированного восстановления железной руды в шахтной печи. Это процесс восстановления в твердой фазе, при котором пелеты или крупная руда преобразуются в ПРЖ без плавления с использованием восстановительного газа, получаемого преимущественно из природного газа. Принцип восстановления восстановительным газом показан на рис. 1.

Рис. 1 Принцип процесса восстановления с использованием восстановительного газа
История процесса Midrex начинается с 1966 года, когда Дональд Беггс из корпорации Surface Combustion Corporation предложил идею прямого восстановления по методу Midrex. Исходный процесс был разработан компанией Midland-Ross Co., которая позже стала Midrex Technologies, Inc. Сейчас это полностью التابعة компания Kobe Steel. Пилотный завод был построен в Толидо, Огайо, в 1967 году. Первый коммерческий завод мощностью 150 000 тонн в год был построен в Портленде, штат Орегон, в 1969 году. Гениальность процесса Midrex заключается в его простоте. Концепция Дональда Беггса объединить стехиометрическое реформирование природного газа с прямым восстановлением железной руды в шахтной печи стала прорывной инновацией, которая выдержала испытание временем.
С 1969 года объем производства ПРЖ по процессу Midrex превысил 500 миллионов тонн. Производство многих заводов Midrex превышает их проектную мощность. Каждый год с 1987 года производство ПРЖ по процессу Midrex составляет более 60 % от общего мирового объема производства ПРЖ.
В 1978 году, когда процесс еще был незрелым, Kobe Steel начала строительство завода мощностью 400 000 тонн в год в Катаре. Kobe Steel существенно модифицировала проект, используя технологии, разработанные при эксплуатации доменных печей, и стабилизировала тогда еще новый процесс. С другой стороны, Midrex Technologies также проводила различные улучшения на строившихся ею заводах в разных странах. Все эти улучшения были интегрированы в начале 1980-х годов, доведя процесс до практически завершенного состояния.
Максимальная мощность единицы Midrex в 1984 году составляла 600 000 тонн в год. Шахтные печи Midrex с диаметром шахты 5,0 м, 5,5 м и 6,5 м, имеющие ежегодную производительность 800 000 тонн, 1 млн тонн и 1,6 млн тонн ПРЖ соответственно, представляют разные стадии развития. Позже благодаря улучшениям мощность выросла до 1,8 млн тонн в год в 2007 году, что сравнимо с довольно крупной доменной печью. Модуль Super Megamod мощностью 2,2 млн тонн ПРЖ в год имеет шахтную печь с внутренним диаметром 7,5 м и способен производить более 275 тонн в час. Сегодня модуль Super Megamod может достигать мощности даже 2,7 млн тонн в год.
Кроме того, процесс был значительно улучшен с момента ввода в эксплуатацию первого завода в 1969 году. Прирост производительности процесса Midrex обусловлен: (i) увеличением мощности шахтных печей за счет масштабирования оборудования, (ii) постоянным совершенствованием процесса, включая повышение тепловозврата, (iii) улучшением катализаторов, (iv) горячей брикетировкой, и (v) внедрением новых технологий, таких как двойной бастл, in-situ реформирование, оксидное покрытие, тонкостенные огнеупы, кислородная инъекция и др.
Описание процесса
Железная загрузка для шахтной печи может представлять собой пелеты железной руды, калиброванную крупную руду или их комбинацию. Однако загрузка обычно состоит из смеси пелет и крупной руды. Материалы загрузки транспортируются и загружаются в выделенные бункеры для пелет или крупной руды. Объемы бункеров зависят от мощности завода. Бункеры для крупной руды оснащены специальной «лестницей» для предотвращения образования мелкой фракции при 낙ке. Нормальное соотношение смеси пелет к крупной руде составляет 80:20. Постоянные дозаторы под бункерами контролируют соотношение смеси. Смесь загружается в шахтную печь через грохоты для удаления переразмерного (+45 мм) и недоразмерного (-6 мм) материалов.
Процесс Midrex прост в эксплуатации и включает три основных блока операций: (i) восстановление железной руды, (ii) предварительный нагрев газа, и (iii) реформирование природного газа. Сердцем процесса Midrex является его шахтная печь. Это цилиндрическое, облицованное огнеупором сосуд, являющийся ключевым компонентом процесса прямого восстановления. Она гибкая и универсальная реактор. В качестве восстановительного газа можно использовать природный газ, синтез-газ из угля, коксовую газ или отработающий газ процесса Corex. Печь работает под небольшим избыточным давлением и при рабочих температурах около 950 °C. Доступность шахтной печи обеспечивает работу завода Midrex более 8000 часов в год.
Шахтная печь спроектирована по принципу противопоточного движения газа и твердой фазы для максимизации эффективности восстановления. Печь обеспечивает равномерное движение загрузки за счет эффективного распределения загрузки и предотвращения образования мостиков и газовых каналов. Управление осуществляется по отношению к потоку газов между различными зонами печи. Шахтная печь также предотвращает контакт восстановительного газа с воздухом. Она исключает флюидизацию загрузки газовыми потоками. Поддерживается равномерный температурный профиль по поперечному сечению печи. Остановка движения загрузки предотвращается. Конструкция печи исключает необходимость водоохлаждаемого конуса разгрузки.
В настоящее время стандартная шахтная печь Midrex имеет такие особенности, как: (i) тонкостенные огнеупоры в зоне восстановления для снижения гидравлического сопротивления загрузки и увеличения объема печи, (ii) двойной бастл для вдувания восстановительного газа, что позволяет газу лучше проникать в центр загрузки в зоне восстановления и тем самым улучшает металлизацию в центре шахтной печи, и (iii) вставки для упрочения движения загрузки модифицированной формы для выравнивания скорости спуска загрузки между центром и стенкой шахтной печи в зоне восстановления.
Процесс позволяет производить холодное ПРЖ (ХПРЖ), горячее ПРЖ (ГПРЖ) и/или горячее брикетированное железо (ГБЖ). Технологическая схема процесса приведена на рис. 2.

Рис. 2 Технологическая схема процесса Midrex
Шахтная печь представляет собой набитый реактор с противопоточным течением реагентов. Такой тип реактора обычно очень эффективен для обработки твердых материалов. Эффективность обусловлена тремя основными причинами: (i) поскольку реактор полностью заполнен загрузкой, объемная производительность обычно очень высока, (ii) движущийся набитый слой обеспечивает, чтобы каждый кусок загрузки испытывал одинаковый температурный профиль, состав газа и время пребывания, и (iii) противопоточный поток обеспечивает загрузке очень большую движущую силу реакции и быстрые скорости реакции.
Эксплуатация шахтной печи проста и прямолинейна. Железная загрузка засыпается в верхней части печи через дозатор и движется вниз под действием гравитации. В печи она контактирует с восходящим высокотемпературным восстановительным газом, нагревается и превращается в ПРЖ. Восстановительный газ, состоящий в основном из водорода (H₂) и оксида углерода (CO), реагирует с оксидом железа (Fe₂O₃), восстанавливая его, то есть удаляя кислород (O₂) и карборизуя материал перед разгрузкой. Для производства ХПРЖ восстановленное железо охлаждается и карборизуется встречным потоком охлаждающего газа в нижней части шахтной печи. ПРЖ также может разгружаться горячим либо как ГПРЖ, либо подаваться в брикетировочный пресс для производства ГБЖ. Таким образом, продукт печи может разгружаться как ХПРЖ, ГПРЖ, ГБЖ или любая их комбинация одновременно.
Реакции в шахтной печи
Восстановление CO:
- Fe₂O₃ + 3CO = 2Fe + 3CO₂ (общая реакция)
- 3Fe₂O₃ + CO = 2Fe₃O₄ + CO₂ (экзотермическая)
- Fe₃O₄ + CO = 3FeO + CO₂ (эндотермическая)
- FeO + CO = Fe + CO₂ (экзотермическая)
Восстановление H₂:
- Fe₂O₃ + 3H₂ = 2Fe + 3H₂O (общая реакция)
- 3Fe₂O₃ + H₂ = 2Fe₃O₄ + H₂O (экзотермическая)
- Fe₃O₄ + H₂ = 3FeO + H₂O (эндотермическая)
- FeO + H₂ = Fe + H₂O (эндотермическая)
Карборизующие реакции:
- 3Fe + CH₄ = Fe₃C + 2H₂ (эндотермическая)
- 3Fe + 2CO = Fe₃C + CO₂ (экзотермическая)
- 3Fe + CO + H₂ = Fe₃C + H₂O (экзотермическая)
Выходящий газ (верхний газ) из верхней части шахтной печи очищается и охлаждается в мокром скрубере (верхний газовый скрубер) и рециркулируется для повторного использования. Верхний газ, содержащий CO₂ и H₂O, сжимается компрессором, смешивается с природным газом, предварительно нагревается и подается в реформер.
Восстановительный газ, состоящий в основном из H₂ и CO, может быть получен из широкого спектра энергоносителей. Природный газ в основном содержит метан (от 83 % до 96 %). Другие компоненты — более высокие углеводороды. Природный газ может быть реформирован в реформере — газиплотной огнеупорной печи, содержащей легированные стальные трубы. Питательный газ для реформера — это смесь свежего природного газа с отработающим газом шахтной печи, который рециркулируется. Эта смесь нагревается и пропускается через трубы, заполненные катализатором. Реформированный газ образуется в результате каталитических реакций внутри труб. Только что полученный реформированный газ, содержащий около 90–92 % H₂ + CO (на сухой основе), затем подается горячим непосредственно в шахтную восстановительную печь в качестве восстановительного газа.
Процесс Midrex использует твердый катализатор для газофазной реакции. Алюмина или магнезия служат носителем, придающим катализатору форму и прочность. Активным компонентом катализатора, ускоряющим реакцию, обычно является никель. В некоторых случаях также использовался кобальт. Сера и галогены — самые распространенные отравлители катализатора реформирования.
Реакции, происходящие в реформере, приведены в табл. 1.
| Табл. 1 Реакции в реформере | ||
| № | Тип реакции | Реакция |
| 1 | Паровое реформирование | CₙH₂ₙ₊₂ + n H₂O = (2n+1)H₂ + nCO |
| 2 | CO₂-реформирование | CₙH₂ₙ₊₂ + n CO₂ = (n+1)H₂ + 2nCO |
| 3 | Реакция водно-газовый сдвиг | CO + H₂O = CO₂ + H₂ |
| 4 | Реакция Будуара (осадок углерода) | 2CO = CO₂ + C |
| 5 | Реакция Беггса (осадок углерода) | CO + H₂ = H₂O + C |
| 6 | Термическое разложение тяжелых углеводородов | CₙH₂ₙ₊₂ = (n+1)H₂ + nC |
Конструкция реформера и катализатора должна способствовать реформирующим реакциям, не допуская реакций осадка углерода. Обычно для реформирования природного газа используются паровые реформеры. Для парового реформера природный газ должен быть десульфуризирован. Процесс Midrex использует стехиометрический реформер. В этом реформере стехиометрическое отношение — важный параметр. Стехиометрическое отношение — это просто мольное или объемное отношение окислителей (CO₂ и H₂O) к углеводородам, которое приведет к потреблению углеводорода без остатка окислителя, если реакция идет до конца. Другая версия стехиометрического отношения — отношение окислителей к углероду в углеводороде в питательном газе реформера. В паровом реформере это отношение пара к углероду. В реформере Midrex стехиометрическое отношение — это фактическое отношение окислителей к углеводороду, деленное на стехиометрическое отношение окислителей к углеводороду. Таким образом, это мера избытка окислителей в питательном газе реформера. Более правильно называть его отношением окислитель/углерод.
Характеристики реформера Midrex включают: (i) паровая система не нужна для реформирования, (ii) система удаления CO₂ не требуется для работы, (iii) горячий восстановительный газ может использоваться непосредственно в шахтной печи без охлаждения и повторного нагрева, (iv) O₂ не нужен для реформирования, (v) за счет использования CO₂ для реформирования требуется меньше природного газа, и (vi) позволяет процессу Midrex быть простой замкнутой системой, минимизирующей энергопотребление и количество подвижных частей на заводе.
Реформерная печь Midrex оснащена несколькими сотнями реформерных труб, заполненных никелевым катализатором. Проходя через эти трубы, смесь верхнего газа и природного газа реформируется с образованием восстановительного газа, состоящего из CO и H₂. Реакции в трубах реформера Midrex следующие:
- CH₄ + CO₂ = 2CO + 2H₂
- CH₄ + H₂O = CO + 3H₂
- 2CH₄ + O₂ = 2CO + 4H₂
- CO + H₂O = CO₂ + H₂
- CH₄ = C(s) + 2H₂
Реформер Midrex отличается от парового реформера во многих отношениях. Он: (i) реформирует и диоксид углерода, и водяной пар, (ii) работает при отношении окислитель/углерод (стехиометрическом по Midrex) около 1,4, (iii) работает при наличии серы в питательном газе, (iv) работает при низком давлении, и (v) требует уникальной конструкции катализатора.
Тепловая эффективность реформера Midrex значительно повышается системой тепловозврата. Чувствительное тепло возвращается из дымовых газов реформера для предварительного нагрева питательной газовой смеси и воздуха для горения. Кроме того, в зависимости от экономической целесообразности, топливный газ также может быть предварительно нагрет.
Кроме того, для генерации восстановительного газа может быть использован угля любой марки или зольности путем его газификации. Коксовый газ может быть реформирован с использованием системы «Thermal Reactor System» от Midrex. Экспортный синтез-газ от установки Corex также представляет собой высококачественный восстановительный газ, который может использоваться в тесно связанной шахтной печи Midrex для производства ПРЖ.
Для процесса Midrex доступно четыре варианта разгрузки (рис. 1): холодное ПРЖ, ГБЖ, горячее ПРЖ через горячую связь (HOTLINK) и горячее ПРЖ через горячий транспортный конвейер или транспортное сосуд.
Процесс горячей связи (HOTLINK) использует преимущественно гравитационный транспорт и применяет ту же технологию, что и гравитационная подача ГПРЖ для производства ГБЖ. ГПРЖ из шахтной печи ПРЖ разгружается в приемный бункер снаружи и выше цеха сталеварения. Модули Midrex с горячей связью оборудованы для обработки любых аварийных ситуаций через приемный бункер. Эта система подает ГПРЖ в дуговую электропечь (ДЭП) по требованию ДЭП. Процесс HOTLINK используется, когда расстояние между шахтной печью ПРЖ и ДЭП составляет менее 40 метров.
Система горячего транспортного конвейера используется, когда цех сталеварения не примыкает к шахтной печи ПРЖ (более 40 м, но менее 100 м). Для транспорта ГПРЖ в цех сталеварения применяется изолированный механический конвейер. В этом случае ПРЖ разгружается из шахтной печи на полностью закрытый и изолированный конвейер, предназначенный для минимизации потерь тепла и предотвращения деоксидации. Конвейер имеет специально сформированные лотки, напоминающие ковши. Закрытый капот конвейера содержит систему инертирования. Конвейер обеспечивает надежную работу при разумных затратах.
Транспортировка горячими транспортными сосудами используется, когда расстояние между шахтной печью ПРЖ и ДЭП составляет более 100 метров или одна шахтная печь должна обслуживать два и более цеха сталеварения. Транспорт ГПРЖ осуществляется с помощью изолированных сосудов, обычно вместимостью 60–90 тонн. Из шахтной печи сосуд наполняется через трубу с герметичным уплотнением. После заполнения одного сосуда труба закрывается и начинается наполнение следующего, а заполненный сосуд перевозится в цех сталеварения на рельсах или автомобилях.
Улучшения процесса
С момента ввода в эксплуатацию первого завода в 1969 году проведено множество улучшений процесса. Ранняя практика предполагала использование 100 % пелетной загрузки и низких температур восстановительного газа (около 780 °C) из-за тенденции пелетной загрузки к синтеру. В середине 1970-х годов крупная руда была впервые использована, и эта практика широко распространилась в 1980-х. Использование крупной руды дало дополнительное преимущество — предотвращение синтерования загрузки шахтной печи. Это позволило повысить температуру восстановительного газа с 780 °C до 850 °C, что дало около 13 % прирост производительности системы.
Дальнейшее развитие эксплуатационной практики в середине 1990-х годов заключалось во внедрении покрытия загрузочных материалов оксидом кальция или смесью CaO/MgO непосредственно на заводе. Это привело к дальнейшему повышению температуры восстановительного газа (небольше 900 °C). Производительность процесса улучшилась еще на 11 %. Все разработки до середины 1990-х годов привели к повышению температуры загрузки примерно на 40 °C.
Развитие до середины 1990-х годов было направлено на повышение температуры восстановительного газа без ухудшения его качества. Дальнейшие усилия привели к повышению температуры восстановительного газа за счет снижения его качества. Это развитие конца 1990-х годов достигнуто через кислородное сгорание газа. Более высокая температура восстановительного газа при потере его качества дала явное производственное преимущество. Введение инъекции O₂ привело к сгоранию части восстановительного газа CO+H₂ кислородом и успешно реализовало этот эффект. Современные конструкции инъекции O₂ заключаются в введении высокочистого O₂ в поток горячего восстановительного газа через систему множественных сопел. Практика инъекции O₂ привела к повышению температуры восстановительного газа выше 1000 °C и дальнейшему повышению температуры загрузки до 70 °C. Хотя часть H₂+CO сгорает с O₂, повышение температуры восстановительного газа улучшает производительность шахтной печи на 10–20 %. Типичный расход кислорода для этого улучшения составляет 12–15 нм³/т ПРЖ. Общий прирост производительности по сравнению с первым блоком Midrex 1969 года за счет использования крупной руды, оксидного покрытия и инъекции O₂ составляет около 37 %.
Инъекция O₂, описанная выше, эволюционировала в улучшенную технологию OXY+, ставшую возможной благодаря введению техники частичного сгорания. OXY+ использует камеру сгорания в дополнение к реформеру. Камера сгорания частично сжигает топливный газ с O₂ для производства H₂+CO, которые добавляются к восстановительному газу, генерируемому реформером. Система OXY+ генерирует восстановительный газ реакцией O₂ и топливного газа при стехиометрическом отношении около 0,5. Горнило OXY+ установлено в газоводе после реформера. Сердцем системы является реактор OXY+, где топливный газ и O₂ смешиваются и сгорают в две стадии. Благодаря правильной стадиации система OXY+ обеспечивает: (i) стабильное сгорание, (ii) устранение образования сажи, (iii) превращение топливного газа в H₂+CO, и (iv) защиту материалов конструкции от экстремальных температур. Важным для успеха системы OXY+ является ее система управления. Она точно дозирует O₂ и топливный газ на каждой стадии реактора. Тщательный контроль смешения сгорания O₂ и топливного газа помогает поддерживать постоянное качество и температуру газа. Это служит для минимизации повышения температуры газа, входящего в шахтную печь, и дает дополнительную возможность увеличить производство. Применение OXY+ дает потенциальный прирост производительности шахтной печи на 21 %.
Оптимальная производительность достигается за счет максимизации температуры восстановления загрузки и качества восстановительного газа, входящего в шахтную печь. Эти два фактора являются ключевыми для оптимизации производства шахтной печи и связанного с ней газообразующего оборудования. Используя комбинацию двух эксплуатационных практик — инъекции кислорода и системы OXY+ — а также сохраняя природный газ в потоке восстановительного газа, возможно независимое управление температурой загрузки шахтной печи и температурой восстановительного газа. Это позволяет оператору завода максимизировать производительность шахтной печи, максимизируя использование восстановительных газов внутри печи. Эта практика дает потенциал увеличения производства примерно на 5 %.
Конструкция Midrex с двойным бастлом для распределения восстановительного газа в шахтной печи состоит из двух колец портов по окружности шахтной печи. Двойной бастл обеспечивает лучшее распределение восстановительного газа по сравнению с одинарным. Двойной бастл также позволяет подавать более высокие расходы восстановительного газа в печь без локального флюидизирования ПРЖ. Эти преимущества помогают повысить производительность шахтной печи.
Введение природного газа в переходную зону печи было внедрено для достижения более высокого уровня углерода в продукте и более высоких скоростей производства. Переходная зона — это часть печи ниже зоны восстановления и выше зоны охлаждения. По мере спуска ПРЖ из зоны восстановления в переходную зону оно очень горячее. В этой точке избыточное тепло должно быть удалено перед разгрузкой ПРЖ из печи. Инъекцией природного газа в переходную зону часть доступного тепла используется на трещине углеводородов. Трещина углеводородов оседает углерод в продукте ПРЖ и выделяет H₂, который течет вверх и, будучи восстановителем, обеспечивает дополнительное восстановление.
Предварительный нагрев природного газа, идущего в переходную зону, изучается. Преимущество предварительного нагрева — более высокий углерод в продукте и более высокая производительность, так как можно вводить большее количество переходного природного газа. В настоящее время расход переходного природного газа ограничен его охлаждающим эффектом. Предварительный нагрев природного газа может обеспечить вдувание большего количества газа без закинания зоны восстановления.
Эксплуатационные параметры и удельные расходы
Типичная загрузка блока Midrex мощностью 1 млн тонн в год в Комсигуа, Венесуэла, состоит из 80 % пелет железной руды и 20 % крупной руды. Типичный анализ загрузочных материалов для этого завода приведен в табл. 2, а типичный анализ продукта — в табл. 3.
| Табл. 2 Типичный анализ загрузочных материалов | ||||
| № | Компонент | Ед. | Пелеты железной руды | Крупная руда |
| 1 | Всего Fe | % | 65–68 | 65,2 |
| 2 | SiO₂ (макс) | % | 3 | 3 |
| 3 | Al₂O₃ (макс) | % | 3 | 3 |
| 4 | Al₂O₃ + SiO₂ (макс) | % | 5 | 5 |
| 5 | CaO + MgO | % | 0,35 | 0,01 |
| 7 | Сера | % | 0,005 | 0,012 |
| 8 | Фосфор | % | 0,05 | 0,1 |
| 9 | LOI | % | 3 | |
| 10 | Номинальный размер | мм | 6–18 | 10–35 |
| 11 | Минус 6 мм | % | 3 | 5 |
| 12 | Прочность на барабане | |||
| + 6,73 мм макс | % | 95 | 90 | |
| – 0,595 мм мин | % | 4 | 7 | |
| 13 | Сжатие мин | кг | 250 | |
| Табл. 3 Типичный анализ ПРЖ | |||||
| № | Элементы | Ед. | ГБЖ | ХПРЖ | ГПРЖ |
| 1 | Fe металл. | % | 83–90 | 83–90 | 83–90 |
| 2 | Fe всего | % | 89–94 | 89–94 | 89–94 |
| 3 | Металлизация | % | 92–96 | 92–96 | 92–96 |
| 4 | P | % | 0,005–0,09 | 0,005–0,09 | 0,005–0,09 |
| 5 | S | % | 0,001–0,03 | 0,001–0,03 | 0,001–0,03 |
| 6 | C | % | 1,5–4,0 | 1,5–4,0 | 1,5–4,0 |
| 7 | Al₂O₃ + SiO₂ | % | 2,8–6,0 | 2,8–6,0 | 2,8–6,0 |
| 8 | Насыпная плотность | т/м³ | 2,4–2,8 | 1,6–1,9 | 1,6–1,9 |
| 9 | Видимая плотность | г/см³ | 5,0–5,5 | 3,4–3,6 | 3,4–3,6 |
| 10 | Температура продукта | °C | 100 | 50 | 600–700 |
| 11 | Типичный размер | мм | 30×50×110 | 4–20 | 4–20 |
Типичные эксплуатационные параметры процесса Midrex приведены в табл. 4.
| Табл. 4 Типичные эксплуатационные параметры | |||
| № | Компонент | Ед. | Значение |
| 1 | Соотношение пелет/руда | Соотношение | 80:20 |
| 2 | Удельная производительность | т/ч | 150 |
| 3 | Расход процессного газа | нм³/ч | 165 000 |
| 4 | CO₂ в процессном газе | % | 20,0–21,0 |
| 5 | Температура коробки реформера | °C | 1130 |
| 6 | Температура реформированного газа | °C | 930 |
| 7 | CH₄ в реформированном газе | % | 1,1 |
| 8 | CO₂ в реформированном газе | % | 2,8 |
| 9 | Температура газа в бастле | °C | 830–850 |
| 10 | CH₄ в газе бастла | % | 3,5–4,0 |
| 11 | Давление в зоне восстановления | кг/см² | 0,85–0,95 |
| 12 | Расход природного газа | Гкал/т ПРЖ | 2,4 |
| 13 | Расход электроэнергии | кВт·ч/т ПРЖ | 95 |
| 14 | Расход кислорода | нм³/т ПРЖ | 15 |
| 15 | Расход воды | нм³/т ПРЖ | 1,2–1,5 |
Типичный состав и температура газа на входе и выходе реформера приведены в табл. 5.
| Табл. 5 Параметры газа на входе и выходе реформера | ||||
| № | Компонент | Ед. | Вход | Выход |
| 1 | H₂ | % | 35 | 55 |
| 2 | CO | % | 19 | 35 |
| 3 | CO₂ | % | 15 | 2 |
| 4 | H₂O | % | 13 | 6 |
| 5 | CH₄ | % | 17 | 1 |
| 6 | N₂ | % | 1 | 1 |
| 7 | Температура | °C | 580 | 980 |
Типичные параметры экологического контроля приведены в табл. 6.
| Табл. 6 Параметры экологического контроля | |||||
| Воздушные выбросы | Ед. | Пыль | SO₂ | NOx | CO₂ |
| Зарядочный бункер | кг/т ПРЖ | < 0,001 | Следы | < 0,004 | — |
| Дымоход реформера | кг/т ПРЖ | < 0,04 | 0,025 | < 0,50 | < 500 |
| Система улавливания пыли (типично для 1 блока) | кг/т ПРЖ | 0,015 | Следы | < 0,006 | — |
| Водные сбросы | Взвешенные вещества | Расход | |||
| Сброс завода | кг, м³/т ПРЖ | 0,01 | 0,2 | ||
| Уровень шума | |||||
| Внутри зоны вентиляторов | дБ | 95–105 | |||
| Остальные зоны | дБ | 80–90 | |||
Производственный процесс
- Агломерация железорудных фракций: повышение эффективности доменной печи
- Процесс FINEX: передовой способ получения чугуна из мелкой руды и некоксующегося угля
- ITmk3: экологичный процесс производства железных нуггетов компании Kobe Steel
- HIsmelt: передовое прямое плавление для производства жидкого железа
- Процесс HIsarna: ультра-низкоуглеродистое производство стали
- Эффективные стратегии разгрузки пряморедуцированного железа и его горячего транспорта
- CONARC: объединение конвертера и электродуговой печи для эффективного производства стали
- Оптимизация обогащения железных руд для эффективного сталепроизводства
- Прокатка стали: процесс точного производства
- Плавка железной руды: процесс, принципы и производство