非高炉炼铁技术在我国发展与展望1

1、 非高炉炼铁技术在我国发展与展望摘要 非高炉炼铁技术已经成为现在钢铁工业必不可少的技术，直接还原铁是钢铁工业不可缺少的组成部分，熔融还原实现了工业化生产，其环境的优越性得以证实，其低能耗、低成本等优点还有待实践证实。发展直接还原铁生产弥补废钢的短缺，是我国钢铁工业、装备制造业的发展的急需。以国内技术为基础，利用国内铁矿资源以煤制气一竖炉为主导工艺是我国发展直接还原铁生产的主要方向。加强对国外熔融还原技术发展跟踪，强化国内的开发，尤其是对技术的消化、以及装备的国产化是我国熔融还原发展的重要方向。关键词：非高炉炼铁 直接还原 熔融还原 现状展望1我国非高炉炼铁技术及发展现状1.1我国非高炉炼铁技术

2、发展的起因 钢铁工业为了摆脱焦煤资源短缺对发展的羁绊；适应益提高的环境保护要求；降低钢铁生产能耗；改善钢铁产品结构，提高质量和品质；寻求解决废钢短缺及废钢质量不断恶化的途径；实现资源的综合利用开 发了以非结焦煤为能源的非高炉炼铁技术，或称为非焦炼铁技术。非高炉炼铁依产品的形态不同分为：直接 还原与熔融还原两部分。 尽管到目前为止，传统的高炉一转炉流程在钢铁生产中仍占最重要地位，还没有任何一种方法能够取代 高炉炼铁，但非高炉炼铁技术是钢铁工业持续发展、实现节能减排、环境友好发展的前沿技术之一。1.2直接还原技术 直接还原的产品直接还原铁（缩写为），是铁氧化物在不熔化、不造渣，在固态下还原生成的金

3、属铁产品。由于的结构呈海绵状，固也称为“海绵铁”。1.3熔融还原技术熔融还原是钢铁技术的开发热点 从上世纪八十年代初开始，短短的十多年时间，以煤为主要能源，以氧或富氧空气为反应介质进行还原 和熔化的氧煤工艺（、川崎法等）；以煤为还原剂，以电为主要热源的电煤 工艺（、）等数十种熔融还原工艺，通过了工业或半工业 性试验。世界各钢铁生产国、生产企业、研究机构纷纷投入大量人力、物力进行熔融还原的开发研究。在学 术论坛上形成强大的“熔融还原风暴”，许多专业人士乐观的预言“熔融还原将给钢铁工业带来革命性的改 变”，预言“钢铁工业技术的革命”开始了，人们对熔融还原改变钢铁生产面貌，促进钢铁工业技术的发展和影

4、 响报以极大的期待。但经过多年的实践，到目前为止，在数十种通过工业性试验的熔融还原工艺中，只有 奥钢联开发的工艺实现了工业化生产。许多熔融还原工艺开发研究进人“休眠状态”。如：日本在 通产省的组织和资助下，日本铁钢联盟执行开发的熔融还原工艺的研究工作已终止。美国、北欧等国 家开发的熔融还原工艺也终止了研究。 随着世界钢铁生产的增加，焦煤和铁矿石价格的持续飞涨，环境保护、节能降耗、降低生产及投资成本压 力的不断增长，再次激发了熔融还原技术的开发热情，先进适用的熔融还原炼铁技术（、 、）成为国外一些钢铁企业开发及应用的热点，熔融还原仍是钢铁技术开发的热点之一。2我国非高炉炼铁技术和生产现状直接还原

5、铁的用途及对国民经济发展的作用 的主要用途是：废钢的代用品，是解决废钢不足重要途径；废钢残留元素的稀释剂，是电炉冶炼高品质钢的方法。直接还原铁的用途：质纯净钢、优质钢不可缺少的控制残留元素原材料；装备制造业生产石油、合成化工、核设施等装备不可缺少 的原材料；转炉炼钢的最好的冷却剂，以作为冷料用于转炉生产可提高转炉的冷料的使用量，有利于提 高转炉作业率和产量，有效的提高转炉生产的热利用率。2.2我国直接还原技术及生产现状 自上世纪五十年代开始，我国对直接还原技术进行了大量广泛的开发研究，并于上世纪末，实现了 工业化生产，但受资源条件的限制以及市场需求影响，发展极为缓慢，到年我国产量一直未突破 万

6、吨年。且多数产品含：高，体积密度小，质量不稳定，严重降低了的使用价值，对我国钢铁工 业以及装备制造业的发展产生深远的不良影响，影响我国钢铁工业的健康发展。 但由于过去废钢的短缺对我国钢铁工业发展和生产的影响未明显显现，的社会需求并不迫切，随着 钢铁工业的快速发展，废钢的短缺逐渐成为影响我国钢铁工业发展的因素之一，对的需求日益迫切。 为了弥补国内废钢及的不足，我国从国际市场大量进口（年万吨，年万 吨），年以后，国际市场价格上涨，货源短缺，进口量大量萎缩，年进口仅万吨， 年进口不足万吨，年月进口价格超过美元吨。3我国非高炉炼铁技术的展望3.1国内对直接还原铁的需求旺盛，市场容量大 从钢铁工业的发展

7、及市场需求看，由于我国废钢短缺，电炉钢的产量占总钢产量比例低，钢铁产品的结构调整和升级换代的需要，以及钢铁生产能源结构的调整的需要等因素决定了我国在一个相当长的时期内 对直接还原铁的需求旺盛。 按全世界直接还原铁产量占粗钢产量的，或直接还原铁产量占生铁产量的计算，我国直接 还原铁的产量应超过万吨年。同时，我国废钢资源短缺，尤其是优质废钢短缺，而解决我国废钢短缺 问题，依靠进口是不现实的，不可能的。因此，发挥我国丰富的非焦煤资源优势，同时利用国内及 国外两种铁矿资源，在国内发展直接还原铁生产是十分必要的，是我国钢铁工业持续发展，实现循环经济，保 护环境的重要环节之一。众多钢铁行业的学者及经济学家

8、预测：在今后一段时间内，我国直接还原铁的有较 大发展空间。3.2气基直接还原竖炉是我国直接还原铁生产主要方向 我国的煤基回转窑直接还原生产已进人连续稳定生产，不断提高生产指标的阶段。天津钢管公司还原铁厂的法（二步法），北京密云冶金矿山公司还原铁厂（一步法）的产品品质、能耗、作业率、环境等都达 到世界同类装置的先进水平。但由于回转窑法设备投资高（二步法还原窑需元吨?年以上，一步法需 元吨?年）；运行费用高；生产控制及维护要求高；占地面积大；生产规模难以扩大（单体装备最 大生产能力仅仅万吨年）等原因，回转窑法不可能成为我国的直接还原铁生产发展的主体工艺方法。3.3建设大型直接还原铁生产线和大型化商

9、品生产基地是我国直接还原发展的重要内容 汲取我国直接还原年的发展的经验和教训，建设大型直接还原铁生产线，在资源条件和运输条件适宜的地区建设大型化商品生产基地，产品满足合理销售半径内特钢生产及装备制造业对的需求， 、将是我国今后直接还原的发展的重要内容之一。3.4立足于国内资源。采取国内外资源并重的方针发展我国的生产 我国铁的资源缺乏直接用于直接还原铁生产的富矿，而国外直接还原用矿不仅价格高昂，且供应紧张，更重要的是受制于人。我国发展非高炉炼铁生产应立足于国内资源，采取国内外资源并重的方针。利用国 内自有技术和资源条件，生产的直接还原专用球团，建立由国外的直接还原用块矿球团，及国内铁精矿生产 的

10、直接还原专用球团共同组成的，建立稳定、畅通的原料的供应渠道是是完全可能的，可行的。3.5熔融还原是我国钢铁工业实现可持续发展的重要途径之一传统钢铁生产对环境的污染在国民经济各行业中仅次于动力工业。冶金工业的温室气体 。量排放量超过我国排放总量的，是气体硫化物（：、。、等）、氮氧化物（。）等有害气体， 以及粉尘及悬浮微尘重要污染源之一。钢铁工业的发展受到保护环境的巨大压力。 焦煤资源呈现世界性的短缺，供应紧张，价格不断上升已成为影响传统钢铁工业发展的重要因素。我国 是世界煤炭储量最大的国家之一，是世界煤炭生产第一大国。按目前的开采速度我国山西的焦煤资源仅仅 能开采年。虽然，这个预测不一定准确，但

11、从可持续发展的角度看，改变钢铁生产的能源结构，摆脱 焦煤资源对钢铁生产发展的羁绊已成为我国钢铁工业发展的迫切任务之一。熔融还原有助于钢铁工业摆脱 焦煤资源的羁绊。 熔融还原生产热态铁水的总的理论工序能耗低于高炉生产的总工序能耗。 因此，熔融还原是我国钢铁工业实现可持续发展的重要途径之一，减轻钢铁生产对环境的压力，改善钢 铁生产的能源结构，降低能耗是我国熔融还原发展的主要动力，可以预计熔融还原在我国必将得到迅速发 展。结语非高炉炼铁工艺，或更准确地称为“非焦炼铁工艺”，是钢铁工业的重要前沿技术和发展方向。长期以来，国际钢铁界、世界各钢铁生产国和企业对非高炉炼铁工艺都给予了极大的关注，进行着广泛、

12、深入的研究 开发。直接还原铁生产企业数以百计，工艺方法数十种，年的产量超过万吨，约为世界 粗钢产量的，已成为钢铁生产的一个重要的不可缺少的组成部分。熔融还原仅有实现工业 化生产，和正在进行工业化试生产，铁水产量仅仅数百万吨，但其对环境的影响优于高炉， 要将炉顶布料与活跃炉缸结合起来，并维持合理的操作炉型，加之高风温、富氧喷煤，提高高炉强化冶炼水 平。今后发展方向是在高冶强下追求更低燃料消耗和高炉长寿，以求更远的经济效益。参考文献：1 王洋,金爱军,陈敏. 非高炉炼铁发展述评A. 2006年中国非高炉炼铁会议论文集C, 2006 .2 许力贤,赵庆杰,孟繁明,储满生,王治卿,董文献. 我国非高炉

13、炼铁发展前景与建议A. 2006年中国非高炉炼铁会议论文集C, 2006 .3 刘云彩. 炼铁生产的演变A. 2006年中国非高炉炼铁会议论文集C, 2006 .4 周渝生,张友平. 转底炉直接还原炼铁工艺的发展A. 2006年中国非高炉炼铁会议论文集C, 2006 .5 杨婷,孙继青. 世界直接还原铁市场发展现状及前景分析A. 2006年中国非高炉炼铁会议论文集C, 2006 .6 魏国,赵庆杰,沈峰满,姜鑫. 非高炉炼铁生产技术进步A. 2004年全国炼铁生产技术暨炼铁年会文集C, 2004 .7 杨永旭,张树胜. 关于COREX熔融还原炼铁技术的探讨A. 2006年中国非高炉炼铁会议论文集C, 2006 .8 赵民