Industria DRI: Selecția tuburilor reformatoare, compararea și utilizarea cuptorului

Tehnologia Direct Reduced Iron (DRI). reprezintă calea de bază pentru transformarea ecologică în industria siderurgică. Tuopu Industry (Jiangsu) Co., Ltd., în calitate de furnizor de prim nivel pentru SINOPEC, PetroChina și CNOOC, oferă servicii complete de contractare EPC pentru Cuptor DRI and Reformer Tube Assembly, acoperind întregul lanț de la proiectare inginerească până la instalare și punere în funcțiune. Procesele pe bază de gaz pentru cuptoare cu arbore reprezintă 75,8% din capacitatea globală, reducerea preparării gazului fiind elementul central. Tuburile reformatoare trebuie să funcționeze stabil timp de 8 până la 12 ani la temperaturi care depășesc 900°C și în condiții de înaltă presiune.

Prezentare generală a rutelor proceselor DRI

Procesele cu fier redus direct transformă minereul de fier în fier metalic de înaltă puritate prin reducere pe bază de gaz sau cărbune la temperaturi sub punctul de topire al fierului. Procesele pe bază de gaze domină capacitatea DRI globală.

Tip de proces	Reductor	Forma reactorului	Cota globală de capacitate	Interval de temperatură
Cuptor cu arbore pe bază de gaz	Gaze naturale / Hidrogen	Cuptor cu arbore	75,8%	900-1050°C
Cuptor rotativ pe bază de cărbune	Cărbune necocsific	Cuptor rotativ	24%	900-1050°C
Pat fluidizat pe bază de gaz	Gaze naturale	Reactor cu pat fluidizat	0,2%	Aproximativ 600°C
Cuptor cu vatră rotativă	Cărbune / Cola	Cuptor cu vatră rotativă	Cotă minoră	1250-1350°C

Procesele pe bază de cuptoare pe bază de gaz conduc pe piață datorită eficienței ridicate, emisiilor reduse și formelor flexibile de produs. Tuopu Industry proiectează linii complete de produse special pentru cuptoare cu arbore pe bază de gaz și sisteme de reformare asociate, acoperind întregul lanț de aprovizionare de la corpul cuptorului de reducere până la ansamblurile de tuburi reformatoare.

Criterii cheie de selecție pentru tuburile reformatoare DRI

Tuburile de reformare servesc ca componente care suportă presiunea centrală în cuptoarele de reformare, funcționând în condiții extrem de severe: temperaturi interne care depășesc 900 ° C, încălzire radiantă directă de la flăcările de ardere la exterior, presiune internă ridicată a gazului și abraziune mecanică din paturile de catalizator.

Standarde materiale

Aliaje cu rezistență ridicată la căldură nichel-crom (clasele HP și HK) cu 25%-35% crom și 35%-45% nichel, plus niobiu, wolfram și titan pentru întărirea granițelor.

Procesul de fabricație

Turnarea centrifugală asigură o microstructură densă a peretelui și o dimensiune rafinată a granulelor, îmbunătățind semnificativ rezistența la fluaj la temperaturi ridicate și performanța la oxidare în comparație cu turnarea statică.

Parametri de funcționare

Temperaturi interne de 900-1050°C, temperaturi ale peretelui de până la 1100°C, rezistând presiunii interne reducătoare a gazului și greutății patului de catalizator.

Durata de viață

Ciclu de funcționare tipic de aproximativ 8 până la 12 ani, în funcție de temperatura de funcționare, fluctuațiile de presiune, frecvența de înlocuire a catalizatorului și calitatea materialului tubului.

Modurile de defectare primară ale tuburilor reformatoare includ deformarea prin fluaj, fisurarea prin oboseală termică, fragilizarea prin carburare și spargerea de oxid de oxid. Tuopu Industry abordează aceste riscuri prin rapoarte optimizate de compoziție a aliajului, rate controlate de răcire a turnării și protocoale riguroase de inspecție din fabrică. În calitate de furnizor de prim nivel pentru SINOPEC, PetroChina și CNOOC, produsele companiei au demonstrat o funcționare stabilă pe termen lung în mai multe instalații DRI.

Diferențele dintre cuptorul DRI și încălzitoarele convenționale

Cuptorul DRI servește ca reactor de bază în procesele de reducere directă pe bază de gaz. Designul său structural are un impact direct asupra eficienței de reducere, a consumului de energie și a ratei de metalizare a produsului. În comparație cu încălzitoarele convenționale, cuptoarele DRI diferă fundamental în principiile procesului și designul structural.

Dimensiunea de comparație	Cuptor DRI	Încălzitor convențional
Funcția de bază	Reactorul de reducere directă a minereului de fier	Încălzirea materialului sau alimentarea cu căldură prin reacție chimică
Contact gaz-solid	Contact gaz-solid în contracurent	Schimb de căldură prin radiație/convecție
Sistem de etanșare	Sistem de etanșare dinamic	Etanșare statică
Structura de căptușeală	Căptușeală din material refractar	Cărămizi refractare sau turnabile
Controlul temperaturii	Control precis la 900-1050°C	Variază în funcție de cerințele procesului
Formular de produs	DRI la rece, DRI la cald, fier brichetat la cald	Nicio transformare a formei produsului

Un cuptor cu arbore DRI pe bază de gaz tipic constă dintr-un vas cilindric căptușit cu materiale refractare. Granulele de minereu de fier sau minereul în bucăți sunt încărcate de sus și coboară gravitațional, contactând gazul reducător care curge în sus în contracurent pentru a finaliza reacția de reducere. Tuopu Industry oferă servicii de contractare EPC pentru DRI Furnace, acoperind întregul flux de lucru, de la proiectarea inginerească și fabricarea echipamentelor până la instalare, punere în funcțiune și management de proiect.

Seria de produse Tuopu Industry DRI

Tuopu Industry (Jiangsu) Co., Ltd. operează o bază de producție pentru încălzitoare pe scară largă, un loc de producție inteligent pentru tuburi pentru cuptor și un andocare roll-on/roll-off. Compania oferă capabilități de contractare EPC, de la furnizarea de echipamente de bază până la livrarea completă de inginerie. Mai jos sunt seria de produse de bază pentru industria DRI:

Ansamblu Tub Reformer pentru DRI

Componenta de presiune a miezului

DRI Furnace

Reactor de reducere

Cuptor de cracare a etilenei

Unitatea Petrochimică

Reformator de generare a hidrogenului

Unitate de rafinare

Reformator patru-în-unu

Integrare la scară largă

Scenarii de aplicare potrivite pentru industria DRI

Procesele DRI se aplică pe scară largă în următoarele scenarii:

Producția de oțel verde

Când se utilizează 100% hidrogen verde ca agent reducător, procesele DRI realizează emisii de carbon aproape de zero, reprezentând calea tehnologică de bază pentru decarbonizarea industriei siderurgice. Consumul de energie este de aproximativ jumătate față de rutele furnalelor.

Oțelărie mini-moara

Instalațiile DRI oferă flexibilitate de proiectare, începând de la 0,5 milioane de tone pe an, formând mini-oțelării cu cuptoare cu arc electric. Acest lucru le face deosebit de potrivite pentru regiunile cu resurse dispersate sau aprovizionare limitată cu gaz natural sau hidrogen.

Supliment de materie primă de înaltă calitate

Fierul brichetat la cald (HBI) este produs prin comprimarea DRI fierbinte în brichete de înaltă densitate, permițând depozitarea în siguranță și transportul pe distanțe lungi ca un înlocuitor premium pentru fier vechi de oțel de calitate.

Proiecte de rafinare-integrare chimică

Capacitățile de contractare EPC ale Tuopu Industry acoperă sectoarele petrochimice, chimice de cărbune și rafinării de petrol, furnizând cuptorul DRI și sistemele de reformare asociate pentru proiecte de integrare rafinare-chimică.

Întrebări frecvente

Ce materiale sunt utilizate de obicei pentru fabricarea tuburilor DRI Reformer

Tuburile DRI Reformer sunt fabricate în mod obișnuit din aliaje rezistente la căldură cu un nivel ridicat de nichel-crom (cum ar fi clasele HP și HK) folosind tehnologia de turnare centrifugă, pentru a rezista la temperaturi de operare peste 900°C și la medii cu presiune internă ridicată a gazului.

Ce deosebește un cuptor DRI de încălzitoarele convenționale

Un cuptor DRI este un reactor cu arbore special conceput pentru reducerea directă a minereului de fier. Caracteristicile sale definitorii includ contactul gaz-solid în contracurent, sistemele de etanșare dinamică și căptușeala refractară, care diferă fundamental de încălzitoarele convenționale în principiile procesului și proiectarea structurală.

Care este compoziția tipică a gazului reducător în procesele DRI pe bază de gaz

În procesele DRI pe bază de gaz, gazul de reducere constă de obicei din aproximativ 55% hidrogen și 36% monoxid de carbon, cu un raport H2/CO de aproximativ 1,5, generat prin reformarea catalitică a gazului natural în tuburile reformatoare.

Care sunt principalele forme de produs ale DRI

Produsele DRI sunt disponibile în trei forme principale: DRI la rece (CDRI), DRI la cald (HDRI) și fier brichetat la cald (HBI). HBI este produs prin comprimarea DRI fierbinte în brichete de înaltă densitate pentru depozitare și transport în siguranță.

Care este durata de viață tipică a unui tub reformator

În condiții normale de funcționare, tuburile Reformer au de obicei o durată de viață de aproximativ 8 până la 12 ani, în funcție de temperatura de funcționare, fluctuațiile de presiune, frecvența de înlocuire a catalizatorului și calitatea materialului tubului.

Ce servicii legate de DRI oferă Tuopu Industry

Tuopu Industry (Jiangsu) Co., Ltd. oferă producția și furnizarea de echipamente de bază, inclusiv DRI Furnace and Reformer Tube Assembly pentru DRI, precum și servicii de contractare EPC pentru încălzitoare care acoperă proiectarea inginerească, fabricarea echipamentelor, instalarea, punerea în funcțiune și managementul proiectelor.

Tendințe de dezvoltare a industriei

Industria globală DRI trece printr-o profundă transformare ecologică. Procesele DRI convenționale pe bază de gaze naturale prezintă deja emisii de CO2 semnificativ mai mici decât rutele furnalelor, în timp ce tehnologia DRI care utilizează 100% hidrogen verde ca agent reducător este considerată calea cheie pentru decarbonizarea industriei siderurgice. Furnizori de top de tehnologie, cum ar fi MIDREX, au dezvoltat modele de instalații capabile să comute în mod flexibil între reductanți (gaz natural, hidrogen, gaz de sinteză), rezervând interfețele tehnice pentru viitoarea reducere complet bazată pe hidrogen.

Tuopu Industry monitorizează îndeaproape această tendință, iar modelele sale DRI Furnace și Reformer Tube Assembly sunt deja capabile să accepte diferite compoziții de gaz reducător. Compania oferă capabilități de contractare EPC care acoperă proiecte DRI de diferite scări, de la furnizarea de echipamente de bază până la livrarea completă de inginerie, cu soluții personalizate disponibile.

Trimiteți feedback

Tehnologie cu fier redus direct (DRI) și soluții de echipamente de bază