国内外转底炉的发展趋势概述

国内外转底炉的发展趋势及

我国发展转底炉技术的建议周渝生齐渊洪严定鎏洪益成钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室钢研晟华工程技术有限公司20141106当前第1页\共有62页\编于星期四\21点目录一、国内外转底炉技术的发展过程简介二、国内外转底炉技术的发展趋势三、我国发展转底炉技术的背景四、对我国发展转底炉技术的建议当前第2页\共有62页\编于星期四\21点一、国内外转底炉技术的发展过程简介

煤基直接还原

转底炉(RHF)工艺是由轧钢使用的环形加热炉演变而来的，具有环形炉膛和可转动的炉底，还原炉料均匀地铺在可以沿圆周循环转动炉底上，炉膛是一个固定的相对密封的环状容器，炉膛内外墙上布置有多组燃气烧嘴，按不同的区域通过自动调节阀装置和检测元件实现温度控制和气氛调节。

转底炉炼铁工艺是非高炉炼铁工艺的一种，从1978年加拿大国际镍集团（Inco,Ltd）建成第一座转底炉以来，已有近30年的历史，它从美国发源、先在日本推广、后在中国得到发展。

转底炉法以其原料适应性强和操作工艺的灵活性等优点，引起冶金界的高度重视。但由于原料加工方法条件和对产品质量要求的不同，转底炉直接还原炼铁分为Inmetco法、DRYIRON法，

FASTMET法和ITKM3等不同工艺路线。1、转底炉直接还原工艺简介当前第3页\共有62页\编于星期四\21点

冷固结含碳球团炉料从装料区装入转底炉炉内仅1-2层，炉料随着炉底一起转动，不会受到挤压。先在预热区内被加热到1000℃以上，然后进入1200℃-1400℃的还原区加热10-20min。在还原区，炉料中的Fe和K、Na、Pb、Zn等氧化物陆续被含碳球团中的碳自还原，K、Na、Pb、Zn等元素以气体的形式随烟气逸除。还原后的金属化球团经过冷却区后被排出炉外冷却，部分再氧化金属化率降低一些。煤气燃烧及反应生成的烟气沿着与炉料转动相反的方向流动，最后流入废气净化处理及余热回收系统。转底炉炉底转动方向烧嘴900~1100℃1200~1400℃1100~900℃烟气流动方向预热区还原区冷却区装料区排料区一、国内外转底炉技术的发展过程简介1、转底炉直接还原工艺简介

钢铁厂每年产生大量含锌、铅高的废弃含铁粉尘，高炉不宜使用，环保限制其排放输出(美国的委托处理费是~250＄/t,欧洲200欧元/t，日本是2000日元/t），如何对其经济地回收利用是困扰冶金行业的一个难题。因此，转底炉煤基直接还原技术应运而生。当前第4页\共有62页\编于星期四\21点一、国内外转底炉技术的发展过程简介热烟气流动方向当前第5页\共有62页\编于星期四\21点转底炉炉体结构示意图一、国内外转底炉技术的发展过程简介1、转底炉直接还原工艺简介炉膛与转动的炉底之间有水封防止烟气和粉尘逸出当前第6页\共有62页\编于星期四\21点⑴Inmetco法

由加拿大的Inco公司开发，于1978年在美国埃尔伍德市建成了年处理8万吨固体废弃物的工厂，用于从合金钢冶炼废料中回收镍、铬和铁。

INMETCO的主体设备是一个转体炉。转底炉呈密封的圆盘状，在运行中炉体以中垂线为轴作旋转运动。其工艺流程特点是：将不锈钢生产厂的电炉集尘灰、瓦斯泥和还原剂混合后造球，还原剂煤的量按照还原当量要求配入，再加入一定量的粘结剂，通过圆盘造球机制成直径7－13ｍｍ的含碳球团。然后把它们装入转底炉，料层厚度约1-2层球，在转底炉中通过将球团快速加热到1300℃还原，完成还原过程约12分钟，同时重金属氧化物还原和挥发，通过布袋除尘收集到含Zn、Pb超过60%的富氧化锌灰，在排料点球团温度约为1250℃。过程所需的能量来自于不同区段烟气预热或燃气的燃烧。设计有精确控温的燃烧系统，保证炉内不同区间的燃烧按照还原过程热平衡进行控制。Inmetco炉成功运行了30多年,由于其DRI产品含镍铬5-10%，可循环利用回收合金，该厂有较好的经济效益,成为美国政府指定的处理不锈钢厂固体废弃物处理中心。一、国内外转底炉技术的发展过程简介2、国内外转底炉直接还原工艺简介当前第7页\共有62页\编于星期四\21点一、国内外转底炉技术的发展过程简介2、国内外转底炉直接还原工艺简介当前第8页\共有62页\编于星期四\21点Inmetco流程的最突出特点是使用冷固结含碳球团。可使用矿粉或冶金废料作为含铁原料，焦粉或煤作为内配还原剂。将原燃料混匀磨细，制作成冷固结球团，然后将冷固结球团连续加入转体炉，在炉盘上均匀布上一层厚度约为球团矿直径3倍的炉料。在炉盘周围设有烧嘴，以天然气为燃料。高温燃气吹入炉内，以与炉盘转向相反的方向流动，将热量传给炉料。由于料层薄，球团矿升温极为迅速，很快达到还原温度1250℃左右。含碳球团内，矿粉与还原剂具有良好的接触条件。在高温下，还原反应以高速进行。经过15～20min的还原，球团矿金属化率即可达到88％～92％。还原好的球团经一个螺旋排料机卸出转底炉，供电炉作炼钢原料。一、国内外转底炉技术的发展过程简介2、国内外转底炉直接还原工艺简介当前第9页\共有62页\编于星期四\21点一、国内外转底炉技术的发展过程简介⑵.干铁法GLOBA公司（原MR&E公司）在1960年是米德兰－罗斯的快速加热工艺的技术开发部门，1985年成为独立公司。曾经为美国Ameristeel公司的电炉粉尘处理系统以及美国RougeSteel公司综合钢铁厂的粉尘和污泥处理系统提供DRYIRON法的相关设备，具备丰富的应用实绩。GLOBA公司开发的干铁法有两项专利技术：用废糖浆作为粘结剂，利用氧化铁粉与碳粉混合物成型的干压块方式对辊压球机压成球团后直接装入转底炉，取消了球团的烘干程序；采用特殊的震动传送装置的炉料装入方法。可以得到金属化率大于90%的DRI。是一种较理想的煤基直接还原工艺。该工艺过程中在转底炉内的高温作用与短暂的停留时间（约10min），其操作具有巨大的灵活性，而且设备的操作控制非常容易。考虑到上述炼铁厂粉尘和污泥处理以及还原铁生产的需要，新日铁钢铁事业部于1999年从美国MR&E公司引进转底炉DRYIRON法，并且争取到代理推销资格。这是日本FASTMET法发展的基础。当前第10页\共有62页\编于星期四\21点料仓混料布料器螺旋排料压球机DRI料罐烟气空气转底炉炉底转底炉炉膛布袋除尘器换热器DRYIRON工艺流程图

一、国内外转底炉技术的发展过程简介当前第11页\共有62页\编于星期四\21点

FirstOperatingRotaryHearthFurnace(1997)Amorites,Jackson,Tennessee当前第12页\共有62页\编于星期四\21点

WasteIronOxideDustRecyclingRHF

RougeSteelCompany

Capacity200,000tons/year当前第13页\共有62页\编于星期四\21点WasteOxideReclamationPlantWasteIronOxideBriquettingOperation50-60t/h大型对辊压球机当前第14页\共有62页\编于星期四\21点ProcessKnow-howRHFDischargeScrewGLOBA原创设计的转底炉耐高温螺旋排料机forHighTemperatureDuty

1500℃当前第15页\共有62页\编于星期四\21点DRyIron®

ProcessBriquetteFeedConveyorGLOBA设计的斗式胶带炉料输送提升机当前第16页\共有62页\编于星期四\21点一、国内外转底炉技术的发展过程简介

美国动力钢公司（IDI）是首家完全以铁精矿粉为原料生产煤基DRI供电炉配合废钢使用的大型转底炉项目单位消耗量单价金额单位美元/单位美元/t原料铁精矿粉kg13350.02229.37还原煤kg4100.0520.50皂土kg50.0650.33有机粘结剂kg51.0005.00小计55.20能源电kwh650.0352.28天然气m3（STP）600.106.00氮气m3（STP）100.040.40水t0.300.0330.01小计8.69其他消耗品美元1.00维修与备件美元1.00美国以铁精矿粉为原料的DRI工艺的操作成本当前第17页\共有62页\编于星期四\21点SpecialtyThermalEquipmentRHFUnfeederAssembly转底炉振动布料机当前第18页\共有62页\编于星期四\21点⑶FASTMET工艺MIDREX和神户制钢开发的FASTMET转底炉将高炉尘泥和轧钢污泥按一定比例混合，调整碳含量，然后用造球盘造球、烘干加入转底炉生产DRI产品。据报道，脱锌率可大于95%，可以得到金属化率70-90%的DRI。世界首座采用FASTMET工艺以含铁废料为原料的商业化直接还原铁厂，于2000年二季度在日本新日铁广田厂投产，年处理尘泥能力19万t。

FASTMET法的工艺流程见下图。铁精矿(或含铁废粉尘)、煤粉和粘结剂经混合搅拌器后进入造球盘造球。生球通过烘干炉干燥后再装入转底炉。均匀地铺在转底炉炉底上料层为1～3层球的高度。随着炉底旋转,球团矿在1250～1350℃下加热10～30min,约90%～95%的氧化铁被球团配碳还原成DRI。从转底炉出来的尾气经过焚烧炉和热交换器将转底炉烧嘴的助燃空气预热,一部分高温废气用来干燥球团。一、国内外转底炉技术的发展过程简介当前第19页\共有62页\编于星期四\21点FASTMET工艺流程图一、国内外转底炉技术的发展过程简介当前第20页\共有62页\编于星期四\21点FASTMETFirstCommercialPlant

新日铁广田厂ProcessFlow当前第21页\共有62页\编于星期四\21点FirstCommercialPlant新日铁广火田厂转底炉年处理含铁废料能力19万t

当前第22页\共有62页\编于星期四\21点FASTMET工艺的主要特点①

以煤粉作为还原剂,仅用少量天然气或LNG,对煤的质量要求没有回转窑法那么严格,故有利于广泛应用。②主要设备为环形转底炉,与回转窑相比,该工艺设备较简单、投资省、能耗较低。③使用造球盘、有机粘结剂冷固结含碳球团，对球团的强度要求不高。因为料层很薄炉料不受压且随炉底一起转动,炉料与炉底之间无相对运动,可使用含碳生球团。④炉料在转底炉内停留时间短(约20min),操作容易。

FASTMET法可直接使用含铁废粉料（或粉矿）和粉煤,在矿石和能源上具有很好的适应性和经济性。金属化率可达70-90%。

一、国内外转底炉技术的发展过程简介当前第23页\共有62页\编于星期四\21点BFFilterCakeBOFFlueDustEAFDustOtherWasteFe-DRI

10,000ton/yWastetobetreated（14,000ton/y）BOFFeedWasteOil

10,000t/yCrudeZnO1,400ton/yZincRefineryDRIQuality

Metallization:85%

CompressionStrength:morethan20kg/B

FineGeneration:lessthan5%:5,000ton/y:6,000ton/y:2,000ton/y:1,000ｔｏｎ/yFASTMETplantKakogawaCommercialPlantMaterialFlow加古川示范工厂的物料平衡当前第24页\共有62页\编于星期四\21点FASTMET和小高炉间的燃料消耗、总能耗比较项目单位FASTMET700m3小高炉耗煤量GJ/thm11.222.8耗外供气体燃料量GJ/thm4.6耗电量GJ/thm2.21.4总能耗GJ/thm18.024.2一、国内外转底炉技术的发展过程简介当前第25页\共有62页\编于星期四\21点

建设一座年处理20万t粉尘的Fastmet转底炉需投资30亿日元（2.70亿元RMB）,Fastmet工艺转底炉的占地面积80X150m2。煤粉及含铁原料粒度≤3mm,造球含水率为7-8%，广田原为造球盘，2005年已改为对辊压球机。转底炉内布料仅为1.5层球，Fastmet生产的DRI产品的出料温度为1000℃，金属化率为70-90%，含碳2-3%，可热装电炉，也可水冷或压成HBI水冷后使用。Fastmet煤气热值必须大于2000kcal/m3。炉内辐射传热的火焰温度1200-1400℃，设备作业率为92%左右，Fastmet生产每tDRI需消耗天然气2.24GJ（约63m3）、80度电及320kg煤粉，转底炉的设计生产率为100kgDRI/m2·h。用除尘灰生产一年可收回投资。加古川的Fastmet设已运行了10年，广田运行了12年,新日铁已建成第三台同样的设备。与神户制钢、三井物产交流Fastmet工艺的数据一、国内外转底炉技术的发展过程简介当前第26页\共有62页\编于星期四\21点FASTMET法的目前的工艺流程图FASTMITE法现在也不排斥对辊压球工艺当前第27页\共有62页\编于星期四\21点

Fastmet工艺的转底炉金属化率与生产率的关系一、国内外转底炉技术的发展过程简介当前第28页\共有62页\编于星期四\21点①世界上首次利用FASTMET工艺以含铁废料（转炉粉尘）为原料的商业化直接还原铁厂，于2000年4月在日本新日铁广火田厂投产，年处理粉尘能力19万t，产品DIR14万t

直接用于广火田厂的氧气转炉炼钢。由神户制钢承担设计，安装和建设。②神户制钢株式会社加古川厂是第二个用该工艺建设的直接还原铁厂，于2001年4月投产，年处理粉尘（高炉粉尘和电炉粉尘）1.4万t，年产1万tDIR。并回收高锌粉尘。③2002年5月，日本神户制钢株式会社和尼日利亚签订基本协议，日方将帮助AJAOKUTA钢公司建设一座年产50万t的FASTMET直接还原铁工厂。目前运行的FASTMET转底炉概况一、国内外转底炉技术的发展过程简介当前第29页\共有62页\编于星期四\21点新日铁光厂Dryer烘干机NipponSteel-PMD

HikariWorksProject当前第30页\共有62页\编于星期四\21点（４）COMET工艺比利时钢铁能源中心DRM研究中心提出的COMET工艺是对转底炉法的重大改进。此法不造球直接使用铁矿粉与煤粉，交替逐层布料，煤粉中配入少量石灰石以脱硫，在转底炉内1300℃以上加热20min以后，出炉的DRI结块成饼状可用过筛的方法与过剩的煤和石灰粉料分开，用刮料器刮出，脉石低于5%，筛分将煤灰与铁饼分离。可作优质海绵铁供电炉炼钢使用。

COMET工艺中，从转底炉底部开始，顺序装入熟石灰和石灰石混合料—铁矿石粉矿—煤粉层—铁粉矿—煤粉层依次逐层布料，从喷嘴喷入燃料开始燃烧，在转底炉转动过程中铁矿石开始逐渐还原、熔化，该工艺生产的直接还原铁金属化率为92%，硫含量小于0.05%。该工艺仅进行了小型热模拟试验，没有进行工业化生产。

一、国内外转底炉技术的发展过程简介当前第31页\共有62页\编于星期四\21点

Itmk3工艺的特征①还原时间短。—步法Itmk3工艺以生产粒铁时间短而闻名。还原、渣铁半熔化铁凝聚、除渣在60min内完成。相比之下，高炉炼铁需要20h，气基直接还原工艺要8h，还原时间短也使装置启动、停产和调节产量很容易。②一步获得高纯度铁产品。小粒铁的组成为96％~98％的金属铁，2％~4％的碳。铁的含量与高炉生铁相近。生产的小粒铁可为矿山公司带来了高附加值产品。③工艺流程短，省投资。在同等规模下，Itmk3工艺设备投资约为传统高炉炼铁工艺流程的一半(含相关没备，如焦炉、制氧机等)。⑷采用高品位铁精矿粉和天然气为主要原燃料。一、国内外转底炉技术的发展过程简介⑸ITMK3工艺ITMK3是由神户制钢和ＭＩＤＲＥＸ共同开发的所谓“第３代”炼铁技术。当前第32页\共有62页\编于星期四\21点⑸ITMK3工艺一、国内外转底炉技术的发展过程简介

ITMK3炼铁技术的目标是在转底炉还原后期，将温度提高，实现渣铁半熔融状态下的分离直接生产粒铁。如果获得成功，它将提供一种极短流程、非常经济而环保的炼铁新技术。

粒铁法工艺涉及到相变过程，粒铁转底炉生产中的影响因素极其复杂,例如铁矿石的还原性，含碳球团配料的成分对炉渣熔点及铁元素传质的影响、转底炉的温度控制、渣铁分离条件、产品中有害元素控制、炉料与炉底粘结或侵蚀、粒铁形成而不结大块、熔融炉料流出会影响炉底和排料机正常运行等等,只要有其中几个因素同时发生不同水平的变化,粒铁生产就可能不顺甚至被迫停产。粒铁法工艺商业化要成功，需要在技术上有突破，也需要一些运气。当前第33页\共有62页\编于星期四\21点

号称新千年第3代先进炼铁工艺的日本神户制钢的ITMK3粒铁转底炉，2004年起在美国明尼苏达州建设ITMK3粒铁转底炉示范装置，原计划第1号商业生产设备于2006年开始生产，由于遇到1450℃下进行的含碳球团还原和渣铁分离过程温度很高，转底炉耐材及铺底料的问题未解决好、粒铁产品硫含量高、在转底炉内生成粒状固态生铁需要的冷凝段过长，使生产效率太低远远达不到设计能力等工程化难题。8年过去了，ITMK3至今未能实现商业化生产。计划在NorthshoreMiningCo.公司建设的直径～60米、年产50万吨粒铁的ITMK3转底炉示范工厂至今未见生产情况的报道。其共同开发的合作伙伴、北美最大的矿业公司克利夫兰.克里夫斯(Cliffs)2012年2月已经宣布终止与神户制钢的合作关系，正式退出了与日本神户制钢合作开发ITmk3的合资公司。一、国内外转底炉技术的发展过程简介⑸ITMK3工艺当前第34页\共有62页\编于星期四\21点国外转底炉现状

名称外径m处理量万吨/年金属化率％采用工艺开炉时间备注Inco16.7/W4.3885INMETCO1978.6用于电炉Dynamics60/W6.55085DRYIRON1997用于电炉Ameri-Steel(美)2075DRYIRON1997用于电炉ROUGESTEEL30/内202070DRYIRON1997用于电炉神户加古川1.4/170FASTMET2001.4回收ZnO新日铁广田28/W3.7519/1470FASTMET2000.3用于高炉新日铁君津2418/1370DRYIRON2000.4用于高炉一、国内外转底炉技术的发展过程简介当前第35页\共有62页\编于星期四\21点当前第36页\共有62页\编于星期四\21点序号工艺名称开发者处理对象成球方式粘结剂球团粒度料层厚度还原剂及燃料还原温度还原时间主产品副产品工业化状况1INMETCO加拿大Inco公司E不锈钢电炉尘泥、钢渣粉造球盘、需烘干添加7-13mm1-2层球煤粉天然气球团加热到1300℃，还原15分钟含镍铬的海绵铁含Zn、Pb超过60%的锌灰1978年美国埃尔伍德市建成投产，已运行30年，运行良好2DRYIRONGLOBA公司钢铁厂尘泥压球废糖浆20-35mm1-2层球煤粉天然气球团加热到1300℃，还原25分钟金属化率大于70%的DRI

已经生产运行多套装置3FASTMETMIDREX和神户制钢BF灰和轧钢厂污泥造球盘、需烘干有机8-15mm1-2层球煤粉天然气1250℃12分钟金属化率大于70%的DRI回收含氧化锌60%的副产品2000年新日铁广田厂投产，年处理能力19万吨4ITMK3MIDREX和神户制钢铁矿粉造球盘、需烘干有机

8-15mm1-2层球煤粉天然气还原后期，1400℃，渣铁半熔融状态分离60分钟粒铁

工业试验中5COMET比利时钢铁能源中心铁矿粉不造球，煤粉、石灰石和矿粉分层布料无

8-15mm1-2层球煤粉天然气球团加热到1300℃，还原15分钟铁片

半工业试验一、国内外转底炉技术的发展过程简介国外主要转底炉工艺技术比较当前第37页\共有62页\编于星期四\21点国外转底炉的发展日本君津厂转底炉日本新日铁住金不锈钢转底炉一、国内外转底炉技术的发展过程简介当前第38页\共有62页\编于星期四\21点韩国浦项转底炉韩国光阳转底炉国外转底炉的发展一、国内外转底炉技术的发展过程简介当前第39页\共有62页\编于星期四\21点国内转底炉发展四川龙蟒集团公司钛磁铁矿煤基直接还原转底炉项目地址：四川攀枝花市盐边县安宁工业园区物料：

钒钛磁铁矿产品：

富钛渣和含钒铸铁处理量：7万吨/年建成日期：2007年11月13日一、国内外转底炉技术的发展过程简介当前第40页\共有62页\编于星期四\21点山钢莱钢尘泥脱锌转底炉钢铁厂含锌尘泥成套工艺高技术产业化示范工程投资：1.51亿元，国家补贴1500万元物料来源：

莱钢自产尘泥处理量：32.9万吨尘泥/年产品：年产金属化球团20万吨，副产品锌灰0.2万吨建成日期：2010年11月22日点火烘炉一、国内外转底炉技术的发展过程简介当前第41页\共有62页\编于星期四\21点马钢尘泥脱锌转底炉总投资：2.8亿元物料：含锌尘泥产品：金属化球团和氧化锌粉处理量：20万吨/年建成日期：2009年5月一、国内外转底炉技术的发展过程简介当前第42页\共有62页\编于星期四\21点国内转底炉发展攀钢钒钛磁铁矿转底炉一、国内外转底炉技术的发展过程简介用途：钒钛铁矿直接还原生产能力：10万吨/年外径：20.5m当前第43页\共有62页\编于星期四\21点国内转底炉发展江苏沙钢集团年处理量30万吨/年

冶金尘泥的蓄热式转底炉自2011年12月投产以来，作业率达到了82.5%，金属化球团平均金属化率达到85.6%，转底炉脱锌率94%～97%，锌元素回收率平均达到95%，回收ZnO粉平均锌品位62%

，实现了连续、稳定的工业化运行。，金属化球团已作为废钢替代品在电炉、转炉生产中使用，很好地解决了含锌尘泥处理和资源综合回收利用问题。

一、国内外转底炉技术的发展过程简介当前第44页\共有62页\编于星期四\21点沙钢年处理量30万吨/年转底炉一、国内外转底炉技术的发展过程简介当前第45页\共有62页\编于星期四\21点世界最大的天津荣程钢铁公司

80万吨铁精矿/年煤基直接还原转底炉当前第46页\共有62页\编于星期四\21点世界最大的天津荣程钢铁公司

80万吨铁精矿/年煤基直接还原转底炉当前第47页\共有62页\编于星期四\21点物料来源：

含锌尘泥和海砂矿产品：

锌粉和金属化球团处理量：2×20万吨/年建成日期：2010年5月本项目由钢研晟华的前身钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室提供整套工艺技术整体解决方案。日照2×20万吨固废回收工程一、国内外转底炉技术的发展过程简介当前第48页\共有62页\编于星期四\21点日照2×20万吨固废回收工程2×20万吨固废回收工程双线年回收锌、铁、碳资源达到30万吨，设备利用率达到90%以上，余热发电>140kwh/t，经济效益显著，已经成为日钢发展循环经济的重要亮点。

一、国内外转底炉技术的发展过程简介当前第49页\共有62页\编于星期四\21点成本项目计量单位单价，元单耗单位成本，元一、直接原料元283.611、污泥粗颗粒t2000.1326.002、高炉灰t2000.0612.763、氧化铁皮t3000.62185.084、矿槽除尘灰t2000.1428.205、重力除尘灰t2000.1427.786、高炉返矿t4000.013.80二、辅助材料175.631、糖蜜t17500.0120.752、固体粘结剂t22000.07151.243、消石灰t6900.013.64三、能源与动力291.871、煤t9000.25220.922、电kwh0.62110.2468.353、水m31.41.311.844、氮气m30.17.660.77四、工资及福利费元47.00五、制造费用元204.00合计1002.112013年日照转底炉成本分析一、国内外转底炉技术的发展过程简介当前第50页\共有62页\编于星期四\21点转底炉工艺技术的特点

：（1）原、燃料适应范围广，可以使用天然气、焦炉煤气，也可以完全用原煤发生煤气；（2）粉矿无需高温造块和焦炭，省去焦化、烧结工序，工艺流程短；（3）对炉料的强度要求不高；（4）含碳球团在高温下可实现自还原，还原速度快，能耗低；（5）工艺流程和冶炼周期短，生产效率高；（6）转底炉建设投资低。转底炉工艺系统紧凑，设备构造较简单，技术和设备都较成熟，使建设的难度降低，基建投资较低。（7）设备运行稳定。转底炉源自轧钢环形加热炉，其原料、成品处理系统以及转底炉工艺系统都是成熟的技术，工序设备应用普遍，自动化程度及可靠性高，易于操作和维护。（6）环境压力小。转底炉的封闭性好，负压操作，CO在炉内自行完全消耗而不逸散，烟气在烟管道内二次燃烧回收余热，烟气除尘的粉尘可返回原料系统利用，有害废气粉尘排放可控。是一种低能耗、低排放、低成本的绿色冶金新技术。（7）产品为金属化率60%-80%的中间产品，仅适合用作高炉、炼钢原料。一、国内外转底炉技术的发展过程简介当前第51页\共有62页\编于星期四\21点国外转底炉存在的问题①加热燃料的选择与供应问题。目前国外工业化的转底炉设备大多用天然气或重油作燃料，使控制简化。中国人在缺乏气体、液体燃料或者天然气昂贵的地区，可以采用原煤发生煤气，但块煤的储存、干燥及烟气除尘设备的投资维护费用大，而且污染环境。发生煤气热值低于1600kcal时，必须使用高温热风助燃，必须解决好煤气的稳定供应问题。②由于全部还原剂均加入到球团内,因而还原剂中残留的灰分和有害元素硫、锌等的含量将直接影响DRI的使用方向。用铁精矿粉为原料时产品DRI含S约0.15%。用钢厂废料粉尘作原料时，产品DRI含S约0.34-0.8%，必须化成铁水再脱硫后才适合用于冶炼优质钢。③

由于采用敞焰加热,还原铁可能被再氧化,产品的金属化率一般仅50%-70%，可用作高炉、炼钢原料，但是产品金属化率与产量成反比、与能耗成正相关。炉内辐射传热的火焰温度≤1350℃才不会发生粘结。一、国内外转底炉技术的发展过程简介当前第52页\共有62页\编于星期四\21点二、国内外转底炉技术的发展趋势大型化。目前最大的生产转底炉是美国的动力钢公司IDI的50万吨铁精矿转底炉，天津荣程公司建成了处理能力80万吨铁精矿的大型转底炉，但是迄今还没有能够正常生产；节能减排。充分回收余热，降低加工成本及能耗；提高产品价值。还原金属化产品物理法分离金属铁，或与熔分设备相结合获得终端产品；探索粒铁法。一步法获得终端产品的转底炉粒铁法工艺商业化至今没有成功，但是必须努力研究探索。探索渣铁分离的新方法，生产出达到市场标准的产品。当前第53页\共有62页\编于星期四\21点二、国内外转底炉技术的发展趋势转底炉技术的应用领域正在不断拓宽。当前第54页\共有62页\编于星期四\21点三、我国发展转底炉技术的背景1、提高铁矿资源利用水平，降低对国外资源的依存度我国铁矿石品位偏低，具有分布广泛，资源分散，贫矿多富矿少，矿床类型齐全，复杂伴（共）生组分多等特点。贫矿约占98%，储藏深、采选难度大、生产成本高。2010年我国黑色金属原矿产量10.5亿吨，进口铁矿6.2亿吨，多数企业依赖外矿生产。国内外优质铁矿资源量减少，品质劣化的趋势不可避免，传统矿种品位不断降低，同时大量品质低、有害元素含量高的铁矿石资源亟待开发利用，例如在我国长江流域高磷矿资源广泛分布于鄂、湘、云、贵、川、甘等省，探明储量达47亿吨。矿石品位不高，平均含铁41%，但选冶关键技术一直未解决。因此，目前大部分矿床未被开发利用。当前第55页\共有62页\编于星期四\21点三、我国发展转底炉技术的背景

“红矿”是赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿、镜铁矿和混合铁矿的总称，资源储量180.12亿吨，占我国铁矿资源储量的30%。由于红矿成分不稳定，铁品位低，TFe一般在40%左右，难以选矿富集，很难采用传统方法进行冶炼，利用率极低。这些难选铁矿即使焙烧-选矿，其铁精矿品位也仅有50%左右，或者铁精矿含Al2O3，MgO，TiO2、SiO2高，如果造渣，必然会高能耗、大渣量冶炼，达不到高炉使用的标准，这类低品质矿长期以来有价无市，均适宜用转底炉先预还原到高金属化率，然后冷却磁选，铁粉压块后用于化铁、炼钢。

一方面我国大量进口铁矿石，另一方面我国自有铁矿石不能充分利用，所以开发利用我国低品质“红矿”技术是缓解我国铁矿石紧缺的有效途径。对于上述低品质铁矿，亟待开发处理技术，富集铁元素，改善经济效益。

1、提高铁矿资源利用水平，降低对国外资源的依存度当前第56页\共有62页\编于星期四\21点我国铁矿石类型分布需求分析1、可用于冶金生产的铁矿严重短缺，2010年铁矿石对外依存度达到66%；

2、“红矿”储量大，占我国铁矿资源储量的30%，“红矿”

SiO2含量高、结晶水含量高、杂质多，不适合高炉冶炼。没有磁性、矿相结构复杂，部分矿含有高结晶水和表面水，烧损大，用现有技术难以选矿富集；3、可用于冶金生产的焦煤日益短缺，2010年进口炼焦煤4727万吨，年进口增长1000多万吨。应该大力发展不用焦炭的非高炉炼铁工艺技术。三、我国发展转底炉技术的背景当前第5