直接还原铁在中国

2014年11月中国•苏州直接还原铁在中国我国发展直接还原的市场方向一目录三直接还原铁在炼钢中的应用二直接还原铁发展现状四中冶京诚在直接还原领域的优势一、直接还原铁发展现状70%HYL/EnergironMidrex14.1%0.5%25.7%世界直接还原铁工艺产量占全球产量的份额59.7%其他气基竖炉法生产的直接还原铁占总量的80%左右。煤基回转窑等直接还原工艺没有焦化和烧结工艺，既清洁环保，又能保证产品质量，还可为炼钢提供优质的海绵铁，因而在国外得到很好的应用和发展。32001200420072010201380006000400020002015703767225460403275228000？3060约100200？世界直接还原铁中国直接还原铁万吨历年世界和我国直接还原铁产量对比中国的DRI产量还不到世界产量的1%！4360一、直接还原铁发展现状4一、直接还原铁发展现状5工艺缺点优点回转窑原燃料要求高、单位产能投资高、运行费用高、生产稳定性差投资较低隧道窑技术含量低、单机产能小、能耗高、污染严重、产品质量差。投资低转底炉产品品位低、质量差、投资高、生产稳定性差。适用于含锌粉尘处理和复合矿综合利用气基竖炉投资较高、对还原气和原料要求高能耗低，环境友好，可大型化直接还原工艺特点比较高磷铁矿钒钛磁铁矿硼镁铁矿钒钛磁铁矿高磷铁矿硼镁铁矿贫、杂、多元素共生矿：400多亿吨钒钛磁铁矿储量120亿吨----高炉冶炼效率低，V和Ti回收率低；高磷铁矿100亿吨----脱磷技术未解决，无法利用，高品位近40亿吨，低品位60亿吨；菱铁矿、褐铁矿、赤铁矿160亿吨----选矿技术没有解决；硼镁铁矿10亿吨----有价元素未得到充分利用。选择性气基还原的开发对冶炼复合共生矿具有极其重要意义!二、我国发展直接还原的市场方向6我国能源特点：富煤贫油少气，分布不平衡，优质炼焦煤递减。（利用煤制气）我国矿石资源特点：贫多富少，分布不平衡，复合共生矿居多。直接还原炼铁技术在我国一直未得到充分发展和应用，主要原因是国内缺乏廉价的还原气和优质的矿石资源。另外，我国钢铁产品在国际市场上竞争力不强，每年还要从国外进口大量的优质钢、特种钢，而海绵铁正是生产优特钢的理想原料之一。因此，生产优特钢也是现阶段气基直接还原工艺的重要市场方向。改善和提高特种钢物理性能；降低生产成本；提高电炉生产能力效率；冶炼优质钢、特种钢的必须原料；弥补我国废钢资源不足；石油套管核电站用钢军用钢汽车用钢桥梁用钢直接还原铁二、我国发展直接还原的市场方向7三、直接还原铁在炼钢中的应用

——DRI与废钢的区别项目DRI废钢尺寸-≤1.5×0.5×0.3m堆比重~1.7t/m30.70t/m3金属收得率~86%~90%C2.0%0.20-0.30%S≤0.03%0.05%P≤0.04%0.05%灰分<5.7%2.00%Al2O30.5-1.5%-SiO22.0-3.5%-MgO+CaO0.50-2.70%-Fetotal>89%-Femetallic>82%-FeO>9%金属化率92.00%-有害金属残留元素更低：采用DRI则钢水更为纯净。相反废钢原料的最大问题是金属残留元素。尤其在电炉炼钢过程中无法去除，并在废钢循环再利用过程中不断积累。P和S元素含量更低；脉石和金属化率指标：含有脉石SiO2，金属化率为92%

物理性能：DRI孔隙率高、比表面积大装料方式的区别:DRI为连续加入，而废钢是批量加入。8竖炉DRI三、直接还原铁在炼钢中的应用作为电弧炉炼钢原料（可100%使用）作为转炉炼钢的冷却剂EAFBOF

——DRI应用于电炉和转炉炼钢9竖炉

DRICCMLFEAF热装铁水电炉炼钢流程废钢BF

铁水

CCMLFEAFDRI炼钢短流程

——DRI炼钢流程和热装铁水炼钢流程对比三、直接还原铁在炼钢中的应用10三、直接还原铁在炼钢中的应用DRI为原料的电炉冶炼特点：采用连续加料方式加入，靠钢液熔池传热熔化；钢中有害元素降低，力学性能提高，改善了加工性能；实现平熔池冶炼，短弧埋弧冶炼为主，噪音小；渣量大（DRI：140kg/t钢，废钢80~110kg/t钢）;电耗高（100%废钢380kWh/t，100%DRI550kWh/t）。废钢冶炼DRI冶炼电炉炼钢11残留元素及氮含量%CuNiCrN精选废钢0.200.100.100.10100%DRI0.080.050.050.05显著降低钢中残余元素电炉配料屈服强度/Mpa抗拉强度/Mpa延伸率/%加工硬化率n异向性晶粒粒径/微米废钢210340380.21.28.5DRI205325420.221.77.5DRI对铝镇静冷轧钢的力学性质的影响改善力学性能和加工性能三、直接还原铁在炼钢中的应用有效提高材料的深冲性能12转炉冷却剂废钢铁矿石DRI冷却效应系数14.51.2-2.0备注优质废钢短缺带入杂质多冷却效果好，引入杂质少直接还原铁代替废钢冷却的优越性：（1）代替优质废钢；（2）可作稀释剂，生产特种钢，如低硫钢、低氮钢；（3）可实现自动装料；（4）低碳高金属化率DRI可直接用于钢包冷却。——DRI应用于转炉炼钢三、直接还原铁在炼钢中的应用13国内某企业采用100tEAF配加10%~30%DRI生产轴承钢每增加1%DRI，[Pb+Sb+As+Sn+Ti]降低0.0003%[Cu]降低0.0016%[Ni]降低0.0005%[Cr]降低0.0003%三、直接还原铁在炼钢中的应用——DRI应用实例14中国直接还原铁相关企业统计北京(14)吉林(2)四川(7)云南(4)新疆(5)内蒙(4)广西(2)陕西(7)辽宁(12)山东(25)江苏(4)河北(15)河南(17)山西(9)江西(2)重庆(3)湖南(3)上海(4)广东(2)湖北(7)浙江(2)安徽(4)天津(5)中冶京诚工程技术有限公司是我国最早参与和开发回转窑、转底炉、竖炉、熔融还原等非高炉工艺的企业之一。回转窑转底炉竖炉COSRI甘肃(2)15四、中冶京诚在直接还原领域的优势ShaftfurnaceHDRI/DRI/HBIEAF主要用于DRI原料结构的熔炼；可实现