熔融还原炼铁
熔融还原炼铁
iron making by smelting reduction
COREX是目前唯一已投入实际应用的高炉以外的炼铁技术(南非伊斯科钢铁公司：日产1000t；韩国浦项钢铁公司和印度京德勒钢铁公司等，日产2000t)，它使用的是普通煤。其工艺流程是先把普通煤装入熔融气化炉，然后吹入氧使煤燃烧、分解，将发生的煤气作为还原煤气导入还原竖炉，接着在还原竖炉内将块矿石和矿石颗粒还原到金融化率为95%左右。浦项公司在将日产从1000t提高到2000t的规模扩大阶段中，为稳定熔融气化炉的操作，除了使用粉煤外，还使用了大约10%的焦炭，另外为确保还原煤气量，发现煤的挥发份存在着最佳值等，它受煤品位的制约。目前由于对煤种的选择和还原竖炉中金属化率的稳定化等采取了措施，焦炭的使用量可以减少到大约3%～5%。由于矿石几乎是在竖炉内完成还原，因此还原所需的煤气量大，熔融气化炉的煤单耗也高。结果用于系统外的能量也必然增大。印度京德勒钢铁公司Vijayanagar厂利用日产2000t的2座COREX设备发生的煤气来带动2台13MW的发电设备。另外，在南非的Saldanha钢铁公司还同时设置了直接还原铁生产法(MIDREX)，能日产大约2500t的直接还原铁(DRI)。
为解决铁矿石粒度制约的问题，浦项公司开发了使用3段气泡流化床的FINEX来取代还原竖炉，现在日产2000t的COREX所发生的煤气以分流的形式用于日产150t规模试验流化床炉的试验。计划在2003年之前与COREX本体连接，达到年产60万t规模，其后到2010年浦项公司的1号和2号高炉就要开始大修，届时除了将这两座高炉更换成FINEX外，还准备向海外推广这一技术。我国钢铁工业的快速发展对焦炭需求日趋增加。我国焦炭资源有限，炼焦企业出于环保要求又被限制发展，焦炭供不应求已成为必然趋势，非焦炼铁也将势在必行。熔融还原炼铁工艺是前沿炼铁技术，它利用非焦煤生产液态铁，流程短，成本低，污染小，铁水质量好。熔融还原炼铁附产大量煤气，可利用化工过程将之转化为甲醇或二甲醚清洁燃料。工艺概算表明，联合工艺可使能源利用效率提高一倍，产品能耗下降60%，吨钢成本下降50%。对于传统的炼焦—钢铁联合企业，利用大量剩余焦炉煤气作为原料生产化工产品亦是提高资源利用效率，减轻环境污染的可行途径。在新技术基础上构建新型钢铁—煤化工联合企业或生态工业园区，对未来的冶金、化工环保和能源的发展具有重要意义。