普锐特冶金技术有限公司开发的氢基粉矿还原(HYFOR)工艺是向无碳氢基直接还原迈出的重要一步。2021年4月,普锐特冶金技术对奥地利奥钢联多纳维茨钢厂建设的氢基粉矿还原(HYFOR)试验厂进行了调试,首批测试获得成功。
◆不需要任何造块工序(比如烧结或球团)即可使用铁精粉的创新型直接还原工艺;
◆使用100%氢气作还原剂,可使碳排放量减少到接近于零;
◆能够以粒度全部小于0.15mm的精矿粉为原料的工艺。
HYFOR试验厂还将测试不同类型的铁矿,并且为下一步的规模扩大摸索最佳工艺参数。如果运行顺利,还将增加一套热压块铁(HBI)设备,以测试热压块铁环节及HYFOR技术所能达到的热压块铁质量。热态直接还原铁(DRI),既可以直接在热态下运输并装入下游熔炼设备(比如电弧炉),也可以制成可市场销售的热压块铁产品。
由于钢铁行业碳减排的要求十分强烈,加上世界各地投入运行的电弧炉数量越来越多,DRI/HBI的用量预计将会持续增长。目前的所有DRI或HBI生产技术都需要造块(比如球团)。钢铁企业面临的另一个挑战是铁矿石品位下降,使其必须进行选矿。为了推动无碳钢铁生产主要使用氢气的工艺获得普及,普锐特治金技术开发的HYFOR新工艺考虑了上述所有因素。
HYFOR试验厂由三部分组成:
◆一套预热-氧化装置;
◆一套气体处理设备;
◆一套还原设备。
精矿粉在预热-氧化装置中被加热到约900℃,然后进入还原设备。还原气体(100%氢气)由气体供应装置提供。干法除尘系统承担了粉尘回收任务,避免了工艺产生排放。热态直接还原铁(HDRI)以大约600℃的温度离开还原设备,随后冷却并从HYFOR试验系统排出。下一步将增加一套热压块铁测试设备,以生产热压块铁。