雖然目前氣基直接還原工藝的還原介質(zhì)主要為天然氣裂解產(chǎn)生H和CO,但焦?fàn)t煤氣H:含量達(dá)60%左右,與天然氣相比,焦?fàn)t煤氣中使用富氫的焦?fàn)t煤氣作為氣基直接還原的還原氣時(shí)只需將較少的CH裂解即可滿足還原鐵礦石的要求。根據(jù)墨西哥得興公司的半工業(yè)配氣試驗(yàn)結(jié)果,焦?fàn)t煤氣和天然氣的重整氣成分非常接近,因此,在技術(shù)上用焦?fàn)t煤氣作為直接還原氣是可行的。
焦?fàn)t煤氣主要成分為HCH和CO,但與天然氣相比,焦?fàn)t煤氣還含有較復(fù)雜的其他組分,且隨煉焦用煤不同有較大變化,還與煉焦生產(chǎn)操作等許多條件有關(guān)。
焦?fàn)t煤氣的雜質(zhì)中,CH一般是C~C等飽和烴和非飽和烴,除此之外還有苯族化合物、萘、有機(jī)硫、無(wú)機(jī)硫、氮氧化合物、氨和焦油等微量組分。利用焦?fàn)t煤氣作為直接還原氣時(shí),必須去除所含微量組分。
綜上所述,焦?fàn)t煤氣中含苯和萘等芳烴類物質(zhì)。在高溫和加壓條件下,這些物質(zhì)發(fā)生縮聚反應(yīng),生成以H為主的氣體、高分子縮合物和碳,即產(chǎn)生析碳問題。
焦?fàn)t煤氣比天然氣的硫含量要高出很多,在還原過程中,部分硫分會(huì)隨著還原煤氣去除,其余則殘留在直接還原鐵中,進(jìn)而帶人煉鋼流程,則會(huì)造成煉鋼脫硫量增加。
因此,對(duì)于直接還原生產(chǎn)和直接還原鐵質(zhì)量來說,HYL公司也要求含碳芳烴類組分和硫含量越低越好。這就要求焦?fàn)t煤氣在直接還原工藝使用前,必須做好芳烴類組分和硫分的脫除。這樣既保證析碳對(duì)工藝的影響降至最小,同時(shí)又保證還原鐵的質(zhì)量。