資源描述：
《非高爐煉鐵技術(shù)及在我國發(fā)展的展望》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、冶金之家網(wǎng)站非高爐煉鐵技術(shù)及在我國發(fā)展的展望趙慶杰，儲滿生，王治卿，董文獻(東北大學鋼鐵冶金研究所，遼寧沈陽，110004)摘要：非高爐煉鐵技術(shù)是鋼鐵工業(yè)發(fā)展的前沿技術(shù)之一，直接還原已成為世界鋼鐵工業(yè)不可缺少的組成部分，熔融還原實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，其環(huán)境的優(yōu)越性得以證實，其低能耗、低成本等優(yōu)點還有待實踐證實。發(fā)展直接還原鐵生產(chǎn)彌補廢鋼的短缺，是我國鋼鐵工業(yè)、裝備制造業(yè)的發(fā)展的急需。以國內(nèi)技術(shù)為基礎(chǔ)，利用國內(nèi)鐵礦資源，以煤制氣一豎爐為主導工藝是我國發(fā)展直接還原鐵生產(chǎn)的主要方向。加強對國外熔融還原技術(shù)發(fā)展跟蹤，強化國內(nèi)的開發(fā)
2、，尤其是對COREX技術(shù)的消化、以及裝備的國產(chǎn)化是我國熔融還原發(fā)展的重要方向。關(guān)鍵詞：非高爐煉鐵；直接還原；熔融還原；現(xiàn)狀；展望1非高爐煉鐵技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀1.1非高爐煉鐵技術(shù)發(fā)展的起因鋼鐵工業(yè)為了擺脫焦煤資源短缺對發(fā)展的羈絆；適應(yīng)日益提高的環(huán)境保護要求；降低鋼鐵生產(chǎn)能耗；改善鋼鐵產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高質(zhì)量和品質(zhì)；尋求解決廢鋼短缺及廢鋼質(zhì)量不斷惡化的途徑；實現(xiàn)資源的綜合利用開發(fā)了以非結(jié)焦煤為能源的非高爐煉鐵技術(shù)，或稱為非焦煉鐵技術(shù)。非高爐煉鐵依產(chǎn)品的形態(tài)不同分為：直接還原與熔融還原兩部分。盡管到目前為止，傳統(tǒng)的高爐一轉(zhuǎn)爐流程在鋼
3、鐵生產(chǎn)中仍占最重要地位，還沒有任何一種方法能夠取代高爐煉鐵，但非高爐煉鐵技術(shù)是鋼鐵工業(yè)持續(xù)發(fā)展、實現(xiàn)節(jié)能減排、環(huán)境友好發(fā)展的前沿技術(shù)之一。1.2直接還原技術(shù)直接還原的產(chǎn)品直接還原鐵(DirectReductionIron縮寫為DRI)，是鐵氧化物在不熔化、不造渣，在固態(tài)下還原生成的金屬鐵產(chǎn)品。由于DRI的結(jié)構(gòu)呈海綿狀，固也稱為“海綿鐵"。為了提高產(chǎn)品的抗氧化能力和體積密度，DRI熱態(tài)下擠壓成型產(chǎn)品稱為熱壓塊(HBI)，DRI冷態(tài)下擠壓成型產(chǎn)品稱為DRI壓塊。直接還原發(fā)展是非高爐煉鐵中已實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)，全世界
4、實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的直接還原法有數(shù)十種。按還原劑的類型，分為氣體還原劑法(氣基法)、固體還原劑法(煤基法)和電煤法(以電為熱源、以煤為還原劑)；按反應(yīng)器的類型，分為豎爐法、流化床法、回轉(zhuǎn)窯法、轉(zhuǎn)底爐法以及罐式法等。2007年世界直接還原鐵(DRI/HBI)的產(chǎn)量約6500萬噸，比2006年5980萬噸增長10.0%，約為世界生鐵10.5億噸的6.20%。直接還原鐵由于產(chǎn)品純凈、質(zhì)量穩(wěn)定、冶金特性優(yōu)良，成為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼、純凈鋼不可缺少的原料，是世界鋼鐵市場最緊俏的商品之一，直接還原已成為世界鋼鐵生產(chǎn)的一個不可缺少的組成部分。1
5、.2.1產(chǎn)量持續(xù)增加，氣基豎爐占主導地位DRI的產(chǎn)量持續(xù)迅速增加，見表1。氣基豎爐Midrex法和HYL法是世界上最成功、生產(chǎn)規(guī)模最大的直接還原工藝，回轉(zhuǎn)窯是煤基直接還原的主要方法。氣基工藝的產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的80%，煤基直接還原僅占20.0%。直接還原各工藝直接還原鐵產(chǎn)量所占的比例見表2。冶金之家網(wǎng)站雖然，受到石油、天然氣漲價的影響，直接還原的發(fā)展速度減緩，但世界DRI仍以10%的速度迅速擴張。俄羅斯、印度、中東等地近年來都有大型氣基豎爐直接還原生產(chǎn)廠的建設(shè)計劃。拉美、北非及亞洲的一些天然氣豐富的地區(qū)是直接還原鐵的
6、主要產(chǎn)地。值得注意的是，印度已成為世界上直接還原鐵產(chǎn)能和產(chǎn)量最大的國家，2007年產(chǎn)量已超過2000萬噸。1.2.2煤制氣一豎爐直接還原為DRI發(fā)展開辟了新途徑由Midrex公司提出，并在南非實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)的COREX熔融還原尾氣作為Midrex還原氣的工藝技術(shù)，以及墨西哥HYL公司基于HYL法提出的HYL—ZR工藝(示于圖1)直接使用焦爐煤氣、合成氣、煤制氣為還原氣的技術(shù)，為天然氣資源不足的地區(qū)以天然氣以外的能源發(fā)展氣基直接還原工藝開辟了新途徑。世界第一座以煤制氣為還原氣的160萬噸/年豎爐直接還原廠將于今年在印度
7、投產(chǎn)。1.2.3轉(zhuǎn)底爐法是煤基直接還原技術(shù)開發(fā)熱點日本、美國等國家開展的轉(zhuǎn)底爐煤基直接還原技術(shù)(Fastmet、Inmetco等)因采用含鐵原料與還原劑混合造球，還原條件好；能源來源廣泛；對原料的適應(yīng)性強，在鋼鐵廠粉塵綜合利用，以及復合礦利用有明顯的優(yōu)勢，受到人們重視。但該工藝因生產(chǎn)的產(chǎn)品的定位不明確，其產(chǎn)品含鐵品位低，含S高(TFe<85%，S0.10～0.20%)，難以直接用于煉鋼生產(chǎn)，用于高爐煉鐵的經(jīng)濟合理性還有待生產(chǎn)的驗證；以及轉(zhuǎn)底爐設(shè)備運轉(zhuǎn)部件龐大，運行維護難度大，投資及運行成本的優(yōu)勢，生產(chǎn)控制和生產(chǎn)產(chǎn)品的穩(wěn)
8、定性還有待生產(chǎn)的證實等原因，至今，該工藝除北美一個處理鋼鐵廠含有色金屬(鉻、鎳)塵泥的工廠正常生產(chǎn)多年外，還沒有一個生產(chǎn)煉鋼用DRI的工業(yè)化裝置投入正常生產(chǎn)。1.2.4流化床法的發(fā)展受挫冶金之家網(wǎng)站流化床法由于采用粉狀原料、鐵礦粉單體顆粒在高溫還原氣流中進行還原，粉礦不必造塊、還原速度快，在還原機理上是氣基法中最合理的工藝方法，因
