1、直接还原铁(海绵铁)使用原理:常温过滤式除氧属化学除氧,它采用专门生产的活性海绵铁(直接还原铁) 来去除水中溶解氧,海绵铁主要成分是铁,其疏松多孔的内部结构,提供的比表面积是普通铁屑的 5-10 万倍,可使水中的氧与铁发生迅速彻底的氧化反应,使溶解氧稳定在 0.05mg/L 以下,其反应式为:2Fe2+ + 2H2O + O22Fe(OH)2 4Fe(OH)2+ 2H2O +O24Fe(OH)3 反应产物Fe(OH)2、Fe(OH)3 为不易溶于水的絮状沉淀,当随着水流经其余的海绵铁颗粒时被拦截下来,只要用一定强度的反洗水流就可以冲洗干净(大约 5 分钟) 。海绵铁的消耗量很低,根据处理水量与
2、水质的不同,一般 3 - 6 个月补充一次即可。(经过除氧后的中增加了少量的铁离子,一般为 0.2 - 0.5mg/L,对于热水锅炉来说仍符合国家规定的水质标准,但对于蒸汽锅炉或对给水 Fe2+有严格要求的给水除氧来说,可以加装除铁装置,去除水中的 Fe2+,本公司备有各种规格的离子交换除铁装置供用户选用。)作为水除氧剂的海绵铁是利用粒度在-200 目以下的 Fe3O4 粉末粘结在一起,常用粒度为 1-2mm、2-4mm、4-8mm 左右。因其还原过程发生置换反应,形成一定数量的空隙,还有粉末微粒粘结时的空隙,使得除氧剂孔隙极高,比表面积大,又因其为原生矿直接还原所得,相对纯净,所以活性极高,
3、极与水中的氧发生反应生成 Fe3O4,从而达到除氧目的。经调查近几年凭借海绵铁的高效率、低价格的优势,在水处理行业中的使用率从 2001 年的 13.5%提高到现今的 90%以上,而且由于含有一定量的杂质,使其在除氧过程中颗粒之间只能是弱键连接,不会出现锈死成团的现象。四、海绵铁工艺流程图及成本简析:在中国,目前海绵铁行业的生产主要采用煤基隧道窑法,本工艺的技术比较成熟,也比较稳定,近年来随着我国钢产量的日益巨增,海绵铁的需求量也越来越大。还原海绵铁的技术和装备也自然在不断的发展,还原装备经历了倒焰窑、轮窑、烧煤隧道窑、热煤气隧道窑。也有回转窑、竖窑、转底窑等其它方式。随着海绵铁市场价格和对质
4、量的要求,隧道窑法还原工艺也在不断的发展,从粘土罐法到碳化硅罐法的发展;从铁粉烘干,散料装罐,到湿矿粉直接压块(球、饼)装罐还原,降低了烘干、装罐等费用。目前我们又开发出了高品位矿的海绵铁快速还原工艺和适合低品位矿的海绵铁渣铁分离还原工艺 ,大大缩短了还原时间,也同时降低了能耗,提供了产量。为了扩大产量和规模,现在我国曾有“链蓖机-回转窑- 冷却筒 ”、转底窑以及竖炉等还原方法。但经过几个项目的实施验证,目前我国已经上马的“链蓖机-回转窑- 冷却筒”模式的还原生产线基本上都已停产了。其原因是多方面的。其它几种生产模式的窑炉也属于研发阶段,工艺和装备不是很成熟。中国是第一大钢产量国家,年需求海绵
5、铁需求量大约 3000 万吨。并且现在海绵铁的应用越来越广泛,除了电弧炉,还有转炉、中频感应炉也可应用。现在高炉、冲天炉也有应用。还可以用于冷却剂以及化工和其它方面也在应用。随着焦碳价格的飞涨,高炉在填加 10-15%的海绵铁(还原率 80-88%) ,焦比几乎不变,炼铁成本却要降低 500-800 元/吨。尽管中国海绵铁的应用广泛、数量巨大。而年生产能力却不到 70 万吨,不到印度半个月的产量。却还存在着卖难、价格低、效益低的根本问题。试问隧道窑法海绵铁企业老总们,有几个企业常年在生产?工厂效益很好?销售很顺利?回款很顺利呢?“链蓖机-回转窑 -冷却筒”的生产线又有哪家在正常生产呢?为什么我国海绵铁市场巨大,钢厂还要化高价进口国外的热压块海绵铁呢?!不喜欢用我们中国的产品呢?我个人分析:中国海绵铁企业效益不好的原因主要是三点:1、成本高;2、质量差;3、规模小成本高因为目前隧道窑法海绵铁主要采用 TFe=64-66%的铁矿粉间接还原后取得的,生产工艺就完成了。这种矿粉基本上符合高炉生产用,与高炉争夺资源,其结果是矿粉价格越来越高,造成海绵铁的成本也越来越高。