CHARAKTERYSTYKA PROCESU
- Wsadem żelaznonośnym są miałkie rudy żelaza o możliwie niskiej zawartości skały płonnej z dodatkiem topników (CaO/SiO2=1,0-1,3).
- Reduktorem jest czysty wodór lub gaz syntezowy z parowej konwersji metanu o składzie: 75% obj. Wodoru +25% obj. Tlenku węgla.
- Maksymalna Temperatura procesu wynosi 1550°C; zakłada się, że zakres redukcji w stanie ciekłym będzie wynosić minimum 85% mas. Tlenków żelaza.
- Warunki procesu pozwolą na otrzymanie stopu żelaza z węglem o szerokim zakresie zawartości węgla, od niskich zawartości od ok. 0,1% (poprzez nawęglanie z fazy gazowej), lub do wartości typowych dla stali średnio- i wysokowęglowych (poprzez określony dodatek środków nawęglających).
Patent:
Technologia bezpośredniego wytwarzania stali (TBWS) z rudy żelaza w jednym agregacie z wykorzystaniem wodoru – redukcja w stanie ciekłym
Autorzy: prof. dr hab. inż. Jan Mróz, dr hab. inż. Marian Niesler, dr inż. Janusz Stecko
Nr.: 236288
Poprzedni
Następny
Przewaga technologii TBWS nad obecnymi technologiami otrzymywania stali
- Stosowanie wodoru umożliwia wytapianie stali surowej w jednym agregacie bezpośrednio z miałkich rud żelaza poprzez redukcję tlenków żelaza w fazie ciekłej.
- Wielokrotnie większa szybkość redukcji tlenków żelaza w fazach ciekłych pozwala zakładać, że jeden cykl pracy urządzenia nie powinien przekraczać 60 minut. Nominalna dobowa wydajność urządzenia TBWS o pojemności 100 Mg- 2000 Mg stali.
- W przypadku stosowania czystego wodoru proces emituje znikome ilości CO2, natomiast w przypadku wodoru ,,szarego” (z konwersji metanu), emisja CO2 jest zredukowana o 75% w stosunku do dotychczasowych technologii węglowych.
- Szacowane zużycie energii na 1,0 Mg metalu w procesie TBWS wynosi 12-13 GJ/Mg. Dla porównania zużycie energii na wyprodukowanie l Mg surówki żelaza w technologii wielkopiecowej wynosi (wg. Raportu DOE) 16,62 GJ/Mg.
- Technologia TBWS eliminuje z dotychczasowych technologii otrzymywania stali kapitałochłonne i energochłonne kompleksy urządzeń i instalacji składające się na koksownie, spiekalnie, grudkownie i wielkie piece, które produkują finalny wsad dla stalowni.
- Technologia TBWS w możliwie efektywny sposób będzie brać udział w redukcji emisji gazów cieplarnianych i zmian klimatycznych globu.
Projekty w Horyzont Europa prowadzone w Laboratorium Metalurgii Wodorowej
- UPGRADING OF LOW-QUALITY IRON ORES AND MILL SCALE WITH LOW CARBON (TRANSZEROWASTE)
Poprawa niskiej jakości rud żelaza i zgorzeliny walcowniczej za pomocą technologii niskoemisyjnych - MAXIMISE H2 ENRICHMENT IN DIRECT REDUCTION SHAFT FURNACES (MAXH2DR)
Maksymalizacja udziału wodoru w piecach szybowych do redukcji bezpośredniej
