Ano ang industriya ng DRI?

Ang industriya ng DRI ay tumutukoy sa segment ng steel metalurgy na nakatuon sa paggawa ng Direct Reduced Iron sa pamamagitan ng pag-convert ng iron ore sa high-purity metallic iron sa pamamagitan ng gas-based o coal-based na pagbabawas sa mga temperatura sa ibaba ng melting point ng iron. Ang prosesong ito ay ganap na umiiwas sa ruta ng blast furnace, na umaasa sa halip sa pagbabawas ng gas na nabuo sa loob ng mga sistema ng reformer upang alisin ang oxygen mula sa mga iron ore pellets o lump ore. Ang mga kagamitan tulad ng DRI reformer tube, ang shaft furnace body, at ang nauugnay na fired heater network ay bumubuo sa backbone ng bawat DRI production line, at ang pagiging maaasahan ng mga bahaging ito ay tumutukoy sa parehong kalidad ng output at gastos sa pagpapatakbo.

Mga Pangunahing Ruta ng Teknolohiya at Configuration ng Proseso sa Industriya ng DRI

Ang mga proseso ng shaft furnace na nakabatay sa gas ay humigit-kumulang 75.8 porsyento ng pandaigdigang kapasidad ng produksyon ng DRI, kung saan kinakatawan ng MIDREX at Energiron ang dalawang nangingibabaw na tagapaglisensya ng teknolohiya. Ang kumpletong chain ng proseso ay tumatakbo sa apat na magkakaugnay na yugto: pagbabawas sa loob ng shaft furnace, pagreporma ng gas sa loob ng mga tubo ng reaksyon na puno ng katalista, pagbawi ng init ng basura sa pamamagitan ng seksyon ng convection, at panghuling briquetting o paglamig. Dahil ang pagbabawas ng kalidad ng gas ay nagtutulak sa buong chain, ang reformer tube network ay nasa gitna ng proseso ng pagganap.

Ang mga proseso ng shaft furnace na nakabatay sa gas ay nangingibabaw sa industriya ng DRI dahil pinagsasama nila ang mataas na thermal efficiency sa mga flexible na output form, kabilang ang malamig na DRI, mainit na DRI, at mainit na briquetted na bakal. Ang pagbabawas ng paghahanda ng gas ay ang operational core ng rutang ito: ang natural na gas ay humahalo sa recycled furnace gas at dumadaloy sa mga reformer tube na naka-pack na may nickel-based catalyst, na gumagawa ng hydrogen-rich reaction stream na nagsasagawa ng aktwal na pagbawas sa loob ng shaft furnace.

Mga Pamantayan sa Paggawa para sa DRI Reformer Tube at Catalyst Tube Components

Ang DRI reformer tube ay ang pressure-bearing core ng reforming furnace, na nakalantad sa panloob na temperatura ng gas sa itaas 900°C, direktang nagliliwanag na init mula sa mga panlabas na burner, matagal na panloob na presyon, at mekanikal na pagkasira mula sa catalyst bed. Ang proseso ng centrifugal casting furnace tube ay karaniwang kasanayan para sa bahaging ito dahil gumagawa ito ng siksik na microstructure sa dingding at pinong istraktura ng butil, na direktang nagsasalin sa mas malakas na creep resistance at oxidation resistance kumpara sa static casting.

Karaniwang nakasentro ang pagpili ng materyal sa matataas na nickel-chromium heat-resistant alloys gaya ng HP at HK grades, na naglalaman ng 25 hanggang 35 percent chromium at 35 hanggang 45 percent nickel, na may niobium, tungsten, at titanium na idinagdag para sa pagpapalakas ng hangganan ng butil. Sinusuportahan din ng parehong teknolohiya ng catalyst tube ang hydrogen generation reformer tube na ginagamit sa mga unit ng produksyon ng hydrogen, dahil ang parehong mga application ay nagbabahagi ng halos magkaparehong thermal at pressure demands.

• Temperatura ng pagpapatakbo: panloob na 900 hanggang 1050°C, na may temperatura sa dingding na umaabot hanggang 1100°C
• Mga kinakailangan sa presyon: dapat makatiis sa panloob na pagbabawas ng presyon ng gas na sinamahan ng timbang ng kama ng katalista
• Pamantayan ng materyal: mataas na nickel-chromium heat-resistant na haluang metal na may siksik na sentripugal na istraktura ng cast
• Buhay ng serbisyo: karaniwang ikot ng pagpapatakbo na humigit-kumulang 8 hanggang 12 taon
• Proseso ng paggawa: centrifugal casting, precision machining, at hindi mapanirang pagsubok

Kabilang sa mga failure mode sa reaction tube service ang creep deformation, thermal fatigue cracking, carburization embrittlement, at oxide scale spalling. Ang mga panganib na ito ay tinutugunan sa pamamagitan ng kinokontrol na casting cooling rate, optimized alloy ratios, at mahigpit na inspeksyon ng bawat tube sheet, manifold, at collector connection bago umalis ang assembly sa pabrika.

Tampok na Serye ng Produkto para sa DRI at Fired Heater System

Ang mga sumusunod na linya ng kagamitan ay sumasaklaw sa reformer tube network, ang shaft furnace body, at mga kaugnay na cracking at fired heater system na ginagamit sa mga DRI plant, ethylene units, at refining operations.

DRI Reformer Tube

Industriya ng DRI

DRI Furnace

Industriya ng DRI

Reformer Tube

Tubong Pugon

Nagbitak na Tube (Radiant Coil)

Industriya ng Ethylene

Ethylene Cracking Furnace

Industriya ng Kemikal

Structural Design ng DRI Furnace at Mga Kaugnay na Fired Heater System

Ang isang gas-based na DRI shaft furnace ay binuo bilang isang refractory-lined cylindrical na sisidlan. Ang mga iron ore pellet o bukol na ore ay nagkarga mula sa itaas at bumababa sa pamamagitan ng gravity, na nakakatugon sa pataas na dumadaloy na nagpapababang gas sa isang counter-current na pattern na kumukumpleto sa reduction reaction. Ang engineering para sa mga fired heater system na sumusuporta sa furnace na ito ay dapat isaalang-alang ang height-to-diameter ratio ng shaft, pare-parehong pamamahagi ng gas sa cross section, kontroladong burden descent velocity, at isang maaasahang dynamic na sealing system sa mga charging at discharge point.

Marami sa mga system na ito ay nagbabahagi ng lohika ng engineering sa isang fired heater para sa oil refinery service at isang fired heater para sa petrochemical industry service, dahil ang tatlo ay umaasa sa isang radiant section, isang convection section, at tumpak na EPC para sa ethylene cracking furnace level coordination sa pagitan ng furnace body design, tube metalurgy, at burner layout. Ang kumpletong paghahatid ng proyekto, mula sa disenyo ng proseso hanggang sa pag-install at pag-commissioning, ay nagpapanatili sa mga magkakaugnay na bahagi ng furnace na ito na gumagana bilang isang mapagkakatiwalaang sistema.

Green Transformation at Engineering Trends sa DRI Industry

Ang pandaigdigang industriya ng DRI ay lumilipat patungo sa mas mababang carbon na operasyon. Ang conventional natural gas-based DRI ay gumagawa na ng kapansin-pansing mas mababang CO2 emissions kaysa sa blast furnace na ruta, at ang DRI technology ay binuo sa halos 100 porsiyentong berdeng hydrogen bilang ang reducing agent ay tinitingnan bilang isang nangungunang pathway para sa decarbonization ng sektor ng bakal. Ang mga nangungunang tagapaglisensya ng proseso ay nakabuo ng mga configuration ng halaman na may kakayahang lumipat sa pagitan ng natural na gas, hydrogen, at syngas bilang mga reductant, na pinananatiling bukas ang pinto para sa ganap na paglipat sa pagbabawas na nakabatay sa hydrogen nang hindi muling ginagawa ang shaft furnace mismo.

Ang flexibility ng sukat ng halaman ay pangalawang bentahe ng ruta ng DRI. Habang ang isang blast furnace at pangunahing kumbinasyon ng oxygen furnace ay karaniwang nangangailangan ng taunang output na malapit sa 2 milyong tonelada upang manatiling matipid, ang isang planta ng DRI na ipinares sa isang electric arc furnace ay maaaring magsimulang gumana mula kasing 0.5 milyong tonelada bawat taon. Ginagawa nitong partikular na praktikal ang industriya ng DRI para sa mga rehiyon na may dispersed iron ore resources o limitadong natural gas at hydrogen supply, na sumusuporta sa mini-mill steelworks sa mas maliit na capital scale.

Mga Madalas Itanong

Anong mga materyales ang karaniwang ginagamit sa paggawa ng DRI Reformer Tubes

Ang mga DRI reformer tube ay kadalasang ginagawa mula sa matataas na nickel-chromium heat-resistant alloys gaya ng HP at HK grades gamit ang centrifugal casting technology, na nagbibigay-daan sa mga ito na makatiis sa operating temperature na higit sa 900°C at mapanatili ang panloob na presyon ng gas.

Ano ang pagkakaiba ng DRI Furnace mula sa isang conventional fired heater

Ang DRI furnace ay isang shaft reactor na partikular na binuo para sa direktang pagbabawas ng iron ore, na tinukoy ng counter-current na gas-solid contact, isang dynamic na sealing system, at refractory lining. Sa panimula ito ay naiiba mula sa isang conventional fired heater sa parehong prinsipyo ng proseso at disenyo ng istruktura.

Ano ang karaniwang komposisyon ng pagbabawas ng gas sa mga proseso ng DRI na nakabatay sa gas

Ang pagbabawas ng gas sa mga proseso ng DRI na nakabatay sa gas ay karaniwang binubuo ng humigit-kumulang 55 porsiyentong hydrogen at 36 porsiyentong carbon monoxide, na may ratio na H2 sa CO na malapit sa 1.5, na nabuo sa pamamagitan ng catalytic reforming ng natural na gas sa loob ng mga tubo ng reformer.

Ano ang mga pangunahing anyo ng produkto ng DRI

Ang DRI ay ginawa sa tatlong pangunahing anyo: malamig na DRI, mainit na DRI, at mainit na briquetted na bakal. Ang mainit na briquetted na bakal ay ginawa sa pamamagitan ng pag-compress ng mainit na DRI sa mga siksik na briquette para sa mas ligtas na imbakan at transportasyon.

Ano ang karaniwang buhay ng serbisyo ng isang Reformer Tube

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng operating, ang isang reformer tube ay karaniwang tumatagal ng humigit-kumulang 8 hanggang 12 taon, depende sa operating temperatura, pagbabagu-bago ng presyon, dalas ng pagpapalit ng catalyst, at ang partikular na grade ng alloy na ginamit.

Anong mga pakinabang sa kapaligiran ang inaalok ng proseso ng DRI kumpara sa paggawa ng asero ng blast furnace

Ang proseso ng DRI ay kumukonsumo ng humigit-kumulang kalahati ng enerhiya ng ruta ng blast furnace at bumubuo ng makabuluhang mas mababang CO2 emissions. Kapag ipinares sa 100 porsiyentong hydrogen bilang ahente ng pagbabawas, ang malapit-zero na carbon emissions ay nagiging maaabot, na ginagawa itong pangunahing landas para sa decarbonization ng industriya ng bakal.