Przemysł DRI: wybór rur reformera, porównanie pieców i zastosowania

Technologia bezpośredniej redukcji żelaza (DRI). stanowi podstawową ścieżkę zielonej transformacji w przemyśle stalowym. Tuopu Industry (Jiangsu) Co., Ltd., jako dostawca pierwszego poziomu dla firm SINOPEC, PetroChina i CNOOC, świadczy kompleksowe usługi kontraktowe EPC dla zespołu pieca DRI i rury reformera, obejmujące cały łańcuch od projektu technicznego po instalację i uruchomienie. Procesy wykorzystujące gazowy piec szybowy stanowią 75,8% światowej mocy produkcyjnej, a głównym elementem jest przygotowanie gazu redukcyjnego. Rury reformera muszą działać stabilnie przez 8 do 12 lat w temperaturach przekraczających 900°C i pod wysokim ciśnieniem.

Przegląd tras procesu DRI

Procesy bezpośredniego zredukowanego żelaza przekształcają rudę żelaza w żelazo metaliczne o wysokiej czystości poprzez redukcję na bazie gazu lub węgla w temperaturach poniżej temperatury topnienia żelaza. Procesy wykorzystujące gazowy piec szybowy dominują na całym świecie w zakresie wydajności DRI.

Typ procesu	Reduktor	Forma reaktora	Globalny udział w mocy	Zakres temperatur
Gazowy piec szybowy	Gaz ziemny / wodór	Piec szybowy	75,8%	900-1050°C
Piec obrotowy na bazie węgla	Węgiel niekoksujący	Piec obrotowy	24%	900-1050°C
Złoże fluidalne na bazie gazu	Gaz ziemny	Reaktor ze złożem fluidalnym	0,2%	Około 600°C
Piec z paleniskiem obrotowym	Węgiel / koks	Piec z paleniskiem obrotowym	Niewielki udział	1250-1350°C

Procesy wykorzystujące gazowe piece szybowe są liderem na rynku ze względu na wysoką wydajność, niską emisję i elastyczne formy produktów. Tuopu Industry projektuje kompletne linie produktów specjalnie dla pieców szybowych na gaz i powiązanych systemów reformingu, obejmujące cały łańcuch dostaw od korpusu pieca redukcyjnego do zespołów rur reformera.

Kluczowe kryteria doboru rur do reformera DRI

Rury reformera służą jako rdzenie przenoszące ciśnienie w piecach do reformingu, pracujących w niezwykle trudnych warunkach: temperatury wewnętrzne przekraczające 900°C, bezpośrednie ogrzewanie promiennikowe z płomieni spalania na zewnątrz, wysokie wewnętrzne ciśnienie gazu i ścieranie mechaniczne ze złóż katalizatora.

Standardy materiałowe

Stopy żaroodporne o wysokiej zawartości niklu i chromu (gatunki HP i HK) zawierające 25–35% chromu i 35–45% niklu oraz niob, wolfram i tytan w celu wzmocnienia granic ziaren.

Proces produkcyjny

Odlewanie odśrodkowe zapewnia gęstą mikrostrukturę ścianek i rozdrobniony rozmiar ziaren, znacznie zwiększając odporność na pełzanie w wysokiej temperaturze i wydajność utleniania w porównaniu z odlewaniem statycznym.

Parametry operacyjne

Temperatury wewnętrzne 900-1050°C, temperatury ścian do 1100°C, wytrzymujące wewnętrzne ciśnienie gazu redukującego i ciężar złoża katalizatora.

Żywotność usługi

Typowy cykl operacyjny wynosi około 8 do 12 lat, w zależności od temperatury roboczej, wahań ciśnienia, częstotliwości wymiany katalizatora i gatunku materiału rury.

Podstawowe rodzaje uszkodzeń rur reformera obejmują odkształcenie pełzające, pękanie zmęczeniowe cieplne, kruchość nawęglania i odpryskiwanie zgorzeliny tlenkowej. Tuopu Industry eliminuje te zagrożenia poprzez zoptymalizowane proporcje składu stopu, kontrolowane szybkości chłodzenia odlewów i rygorystyczne protokoły inspekcji fabrycznych. Jako dostawca pierwszego poziomu dla SINOPEC, PetroChina i CNOOC, produkty firmy wykazały długoterminową stabilną pracę w wielu instalacjach DRI.

Różnice pomiędzy piecem DRI i konwencjonalnymi grzejnikami opalanymi

Piec DRI służy jako reaktor rdzeniowy w procesach bezpośredniej redukcji na bazie gazu. Jego konstrukcja konstrukcyjna bezpośrednio wpływa na skuteczność redukcji, zużycie energii i stopień metalizacji produktu. W porównaniu do konwencjonalnych grzejników opalanych, piece DRI różnią się zasadniczo zasadami procesu i konstrukcją.

Wymiar porównawczy	Piec DRI	Konwencjonalny grzejnik opalany
Funkcja podstawowa	Reaktor bezpośredniej redukcji rudy żelaza	Ogrzewanie materiału lub dostarczanie ciepła z reakcji chemicznej
Kontakt gaz-ciało stałe	Przeciwprądowy kontakt gaz-ciało stałe	Wymiana ciepła radiacyjna/konwekcyjna
System uszczelniający	Dynamiczny system uszczelniający	Uszczelnienie statyczne
Struktura podszewki	Wyściółka z materiału ogniotrwałego	Cegły lub betony ogniotrwałe
Kontrola temperatury	Precyzyjna kontrola w temperaturze 900-1050°C	Różni się w zależności od wymagań procesu
Formularz produktu	Zimne DRI, gorące DRI, gorące brykietowane żelazo	Brak transformacji formy produktu

Typowy gazowy piec szybowy DRI składa się z cylindrycznego zbiornika wyłożonego materiałami ogniotrwałymi. Pelety rudy żelaza lub ruda bryłowa są ładowane od góry i opadają grawitacyjnie, kontaktując się z przepływającym do góry gazem redukującym w przeciwprądzie, aby zakończyć reakcję redukcji. Tuopu Industry świadczy usługi kontraktowania EPC dla pieca DRI, obejmujące pełny przepływ pracy, od projektu inżynieryjnego i produkcji sprzętu po instalację, uruchomienie i zarządzanie projektem.

Seria produktów Tuopu Industry DRI

Tuopu Industry (Jiangsu) Co., Ltd. posiada bazę produkcyjną wielkogabarytowych grzejników opalanych, inteligentny zakład produkcyjny rur piecowych oraz dok zjazdowy. Firma zapewnia możliwości kontraktowania EPC, od dostawy podstawowego sprzętu po kompletną dostawę inżynieryjną. Poniżej znajdują się podstawowe serie produktów dla branży DRI:

Zespół rurki reformera do DRI

Składnik ciśnienia rdzenia

Piec DRI

Reaktor redukcyjny

Piec do krakingu etylenu

Zakład Petrochemiczny

Reformator wytwarzania wodoru

Jednostka rafinacyjna

Reformator „cztery w jednym”.

Integracja na dużą skalę

Scenariusze zastosowań odpowiednie dla branży DRI

Procesy DRI mają szerokie zastosowanie w następujących scenariuszach:

Produkcja zielonej stali

Wykorzystując w 100% zielony wodór jako środek redukujący, procesy DRI umożliwiają osiągnięcie niemal zerowej emisji dwutlenku węgla, co stanowi podstawową ścieżkę technologiczną dekarbonizacji przemysłu stalowego. Zużycie energii jest w przybliżeniu o połowę mniejsze niż w przypadku tras wielkiego pieca.

Minimłyn Huta Stali

Zakłady DRI oferują elastyczność projektowania, począwszy od tak małych jak 0,5 miliona ton rocznie, tworząc minihuty z elektrycznymi piecami łukowymi. Dzięki temu są one szczególnie odpowiednie dla regionów o rozproszonych zasobach lub ograniczonych dostawach gazu ziemnego lub wodoru.

Wysokiej jakości dodatek surowcowy

Gorące żelazo brykietowane (HBI) jest produkowane przez prasowanie gorącego DRI w brykiety o dużej gęstości, co umożliwia bezpieczne przechowywanie i transport na duże odległości jako doskonały substytut wysokiej jakości złomu stalowego.

Projekty rafineryjno-chemiczne

Możliwości kontraktowe EPC firmy Tuopu Industry obejmują sektory petrochemiczny, chemiczny i rafineryjny, dostarczając piec DRI i powiązane systemy reformowania na potrzeby projektów integracji rafineryjno-chemicznej.

Często zadawane pytania

Jakie materiały są zwykle używane do produkcji rur DRI Reformer Tubes

Rury DRI Reformer Tubes są zazwyczaj produkowane z żaroodpornych stopów o wysokiej zawartości niklu i chromu (takich jak gatunki HP i HK) przy użyciu technologii odlewania odśrodkowego, aby wytrzymać temperatury robocze powyżej 900°C i środowiska o wysokim wewnętrznym ciśnieniu gazu.

Co odróżnia piec DRI od konwencjonalnych pieców opalanych

Piec DRI to reaktor szybowy zaprojektowany specjalnie do bezpośredniej redukcji rudy żelaza. Jego charakterystyczne cechy obejmują przeciwprądowy kontakt gaz-ciało stałe, dynamiczne systemy uszczelniające i wykładzinę ogniotrwałą, zasadniczo różniące się od konwencjonalnych grzejników opalanych zasadami procesu i konstrukcją.

Jaki jest typowy skład gazu redukującego w procesach DRI na bazie gazu

W procesach DRI na bazie gazu gaz redukujący składa się zazwyczaj z około 55% wodoru i 36% tlenku węgla, przy stosunku H2/CO wynoszącym około 1,5, wytwarzanego w wyniku reformingu katalitycznego gazu ziemnego w rurach Reformer Tubes.

Jakie są główne formy produktu DRI

Produkty DRI są dostępne w trzech głównych postaciach: zimny DRI (CDRI), gorący DRI (HDRI) i gorące brykietowane żelazo (HBI). HBI jest wytwarzany poprzez prasowanie gorącego DRI w brykiety o dużej gęstości w celu bezpiecznego przechowywania i transportu.

Jaka jest typowa żywotność rury reformera

W normalnych warunkach pracy rury Reformer Tubes mają zazwyczaj żywotność około 8 do 12 lat, w zależności od temperatury roboczej, wahań ciśnienia, częstotliwości wymiany katalizatora i gatunku materiału rury.

Jakie usługi związane z DRI świadczy Tuopu Industry

Tuopu Industry (Jiangsu) Co., Ltd. zapewnia produkcję i dostawę podstawowego wyposażenia, w tym pieca DRI i zespołu rur reformatora dla DRI, a także usługi kontraktowania EPC w zakresie grzejników opalanych, obejmujące projektowanie techniczne, produkcję sprzętu, instalację, uruchomienie i zarządzanie projektem.

Trendy rozwoju branży

Globalny przemysł DRI przechodzi głęboką ekologiczną transformację. Konwencjonalne procesy DRI na bazie gazu ziemnego już charakteryzują się znacznie niższą emisją CO2 niż metody wielkopiecowe, natomiast technologia DRI wykorzystująca w 100% zielony wodór jako środek redukujący jest uważana za kluczową ścieżkę dekarbonizacji przemysłu stalowego. Wiodący dostawcy technologii, tacy jak MIDREX, opracowali projekty instalacji umożliwiających elastyczne przełączanie między reduktorami (gaz ziemny, wodór, gaz syntezowy), rezerwując interfejsy techniczne na potrzeby przyszłej redukcji w pełni opartej na wodorze.

Tuopu Industry uważnie monitoruje tę tendencję, a projekty zespołów pieca DRI i rur reformatora są już w stanie dostosować się do różnych składów gazów redukujących. Firma oferuje możliwości kontraktowania EPC obejmujące projekty DRI o różnej skali, od dostawy podstawowego sprzętu po kompletną dostawę inżynieryjną, z dostępnymi rozwiązaniami niestandardowymi.

Prześlij opinię

Technologia bezpośredniej redukcji żelaza (DRI) i podstawowe rozwiązania sprzętowe