熔融还原炼铁技术的新发展_王定武
Hlsmelt熔融还原炼铁工艺
非高炉炼铁工艺—Hlsmelt熔融还原炼铁工艺由澳大利亚的力拓矿业集团开发的HIsmelt熔融还原炼铁工艺，采用了铁矿粉及钢厂废料和非炼焦煤直接熔融的还原技术生产高质量的铁产品，可直接用于炼钢或铸成生铁。
还可以循环使用热能，以达到降低成本和减少污染的目的。
从不断优化高炉炼铁和开发新型非高炉炼铁工艺考虑，可对炼铁生产实现节能减排和保护环境起到积极的作用。
HIsmelt熔融还原炼铁工艺作为适应钢铁工业发展的需要而开发的熔融还原炼铁的生产工艺，可为炼铁生产提供了一种新的选择。
钢铁生产工艺包括传统的高炉—氧气顶吹转炉的长流程和基于电弧炉的短流程。
近年来，受环保等方面因素的影响，短流程工艺受到越来越多的关注。
1996年以来，世界范围内有大量短流程优质扁平材生产厂投产。
这些短流程钢厂仅承担较低的折旧费用，还能利用废钢来削减生产成本。
因此，短流程钢厂的热轧生产成本要比钢铁联合企业的低。
推动这种趋势发展的主要原因有以下几个方面：高炉生产对原料的规格要求较严格，原料预加工（焦化、球团和烧结厂）使高炉生产成为环境污染的主要排放源，新建或改造高炉的投资额巨大，世界范围内的焦炉普遍呈老化状态，也需要大量投资。
正常情况下，为了获得规模经济效益，钢铁联合企业的建造规模都很大，因此，温室气体排放和环境污染的问题比较严重。
电炉炼钢厂的情况则有所不同，与钢铁联合企业相比，其竞争力相对较强。
对于电炉炼钢厂来说，优质、稳定的铁供应可明显提高电炉炼钢的生产率，降低生产成本。
因此，在炉料中搭配铁水就具有较高的利用价值。
在此条件下，开发具有能源利用率高、原料及炉料适应性强、投资成本低、操作灵活等特点的炼铁工艺，已成为钢铁联合企业关注的课题之一。
1 Hlsmelt工艺流程简介图1为HIsmelt熔融还原炼铁的工艺流程图。
图1 HIsmelt熔融还原炼铁的工艺流程图首先，HIsmelt工艺将金属熔池作为基本的反应媒介，炉料直接注入到金属中，熔炼过程主要通过熔解碳进行。
COREX熔融还原工艺的发展现状及展望
COREX熔融还原工艺的发展现状及展望武海龙摘要：高炉炼铁技术发展至今以达到了顶峰，且暴露出了很多问题，一场炼铁革命正在悄然进行。
本文介绍了熔融炼铁技术中的COREX工艺并对其优缺点进行了分析。
对COREX工艺的未来进行了展望。
关键词：高炉；熔融还原；COREX；能耗Development Actualities and Prospect of theCOREX Smelting ReductionWU HailongAbstract: The development of the iron - making technique for non - blast furnace is closely summit, but exposes a lot of problems, The revolution in iron - making technique are going along stealthily. This paper introduces the smelting reduction of COREX process, and its advantages and disadvantages are analyzed. The future of the COREX process was prospected.Key words:blast furnace ; smelting reduction; COREX; energy consumption人类炼铁技术已从古老的块炼铁发展至当今空前成熟的高炉炼铁, 其生产效率已近顶峰。
消耗的下降,高炉自身的发展带来的问题主要有【1】: 一是烧结矿、球团矿和焦炭的生产,以及这些原、燃料在满足大高炉的生产中, 造成了严重的大气、水及粉尘污染; 二是主焦煤在高炉生产中耗用太多, 而世界普遍存在其储量比例较少的问题, 这势必给高炉的后续发展带来危机感;三是高炉规模大会导致铁、烧、焦生产设备庞大、复杂, 生产流程过长, 则增加了投资、降低了竞争力。
熔融还原技术将成无焦炼铁新趋势
熔融还原技术将成无焦炼铁新趋势2006-11-02 14:22 来源：世华财讯 [评论] [大中小]炼铁工艺正朝着少焦或无焦炼铁方向发展，而直接还原与熔融还原技术正适合这种发展方向。
因此，中国应适度发展直接还原与熔融还原技术。
综合媒体11月2日报道，近代高炉已有数百年历史，其工艺已达到相当完善的地步。
但是在它日益完善和大型化的同时，也带来了流程长、投资大以及污染环境等问题。
随着世界上废钢铁积累日益减少，电炉流程迅速发展，这就要求采用直接还原新工艺，生产出的海绵铁供电炉炼钢。
此外，由于炼焦煤资源日渐短缺，焦炉逐渐老化以及人们对焦炉污染日益关注，八十年代以来，各发达国家纷纷谋求开发另外的无焦炼铁工艺：熔融还原，其中Corex流程已实现工业化生产。
综合起来看，当前炼铁工艺正朝着少焦或无焦炼铁方向发展，而直接还原与熔融还原技术正适合这种发展方向。
所以说中国应适度发展直接还原与熔融还原技术。
直接还原与熔融还原工艺的技术特点1、直接还原产品是固态海绵铁，供电炉炼钢用。
分为气基和煤基直接还原两大类。
气基直接还原是用天然气经裂化产出的H2和CO作为还原剂在竖炉那将铁矿石中的氧化铁在固态温度下还原而成海绵铁。
目前主要方法有Midrex和HYL法两种。
煤基直接还原是用煤作还原剂在回转窑或循环流化床将铁矿石中氧化铁在固态温度下还原成海绵铁，其中回转窑是已经成熟的方法。
气基直接还原效率高，产量大，单体设备能力可达50至100万吨/a，在直接还原中占主导地位：煤基直接还原中的主体工艺：回转窑效率低，目前单体设备最大年产量不超过20万吨。
直接还原的优点是流程短；没有焦炉，污染较少，缺点是对原料要求严，高品味、脉石少、熔点高，有害元素低，高温下不爆裂，还原性好不易粉化。
2、熔融还原它是一种发展中的新炼铁技术，其目的是以煤代焦和直接用粉矿炼铁，因而既无炼焦又无烧结或球团厂，使炼铁流程简化。
受到许多国家的重视。
当今引起人们注意的是Corex工艺，已经或正在进行工业试验的有日本DIOS法等。
熔融还原炼铁技术分析与发展建议
作者简介：赵中秋（1964-），男，北京人，大学本科，研究方向：钢铁炉料。
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第2期
图 1 COSRI 流程示意图 （2）宝钢 COREX-3000。2005 年宝钢引进奥钢联 COREX 技术并进一步扩容为 C-3000，将其设计产能从 80 万 t 扩大到 150 万 t/年，于 2007 年出铁，这是世界上 第一座大型的 COREX 炼铁炉，2011 年第二座 COREX3000 型 COREX 装置投产。 （3）20 万 t 纯氧非高炉炼铁工业试验装置。2007 年 中钢研集团等单位开展了年产 20 万 t 熔融还原工业试 验装置的开发和工业试验研究，命名为 POSRI，在理论 研 究 、工 艺 、设 备 设 计 上 有 了 重 大 突 破 ，热 试 阶 段 工 艺 流程顺畅，设备运转良好（见图 2），但由于试验炉高热 值煤气的输出问题而被迫停炉。
许多国家都在积极开发、研究熔融还原炼铁新工 艺。如奥钢联的 COREX、韩国 POSCO 和奥钢联联合开 发的 FINEX、澳大利亚的 HIsmelt 等。我国早在上世纪 60 年代就开始展开熔融还原炼铁工艺的研究。作为一 个钢铁大国，我国的钢铁总量、资源特点和环境压力使 熔融还原工艺有着非常广阔的应用前景。我国应该在 熔融还原工艺方面有长远的发展规划和相应的投入。
（1）工业化的 COREX 工艺。目前可以进行商业化 生产的只有 COREX，主体装置是预还原竖炉和熔融气 化炉。块矿和球团加入到竖炉中，还原率到 90%以上， 通过螺旋排料器再进入熔融气化炉进一步还原和熔 化，最终生产出合格铁水。
COREX 技术缺点，生产效率偏低，对煤种有严格的 限制，需要 10%~20%焦炭；只能使用高品位块矿或球团 矿，不能使用粉矿；铁水质量和炉龄与大型高炉比溶剂
熔融还原炼铁工艺在冶金钢铁工程中的应用
熔融还原炼铁工艺在冶金钢铁工程中的应用摘要：作为新一代的炼铁工艺——熔融还原炼铁技术越来越受到国内的重视。
本文主要探讨熔融还原炼铁工艺在冶金钢铁工程中的应用。
首先介绍了Corex 和HIsmelt两种工艺，然后就炼铁工艺在经济、环境等方面的不同要求提出可行性判别指标，以高炉工艺、Corex和HIsmelt进行对比，并通过实例来判别三种工艺的优劣，最后得出Corex和HIsmelt更适应环保方面的要求。
关键词：熔融还原；炼铁工艺；冶金钢铁工程；Abstract :As a new generation of iron craft, melting reduction iron-making technique has been more and more domestic attention. This paper mainly discusses the melting reduction iron-making process in metallurgical steel engineering application. First introduced the two kind of technology and HIsmelt Corex, then ironmaking in economic, environmental technology the different requirements feasibility discriminant index, the blast furnace process, and HIsmelt Corex were compared, and through the examples to discrimination three process quality, finally draw more adapted to environmental protection and HIsmelt Corex requirements.Key words :Melting reduction; Iron-making process; Metallurgical steel engineering当前国内较为普遍的炼铁工艺仍是高炉炼铁技术，环境污染重和工艺流程长的缺点越发地突显。
关于发展熔融还原炼铁技术的思考
气性。 结 Ｃｒ ｌ ０ 在总 ｏ ｘ０ 型装置失败教训时， ｅ ０ 没有对非炼
焦块煤的 质量， 特别是块煤的强度等指标引起足够重视。 与高炉工艺相似， 如果Ｃｒ 工艺不使用焦炭， ｏｘ ｅ 则所使用 到上世纪９ 年代 Ｏ 末， 为了推广应用 Ｃｒ 工艺， ｏｘ ｅ 根 事 据某些国家发展钢铁工业的需要， 年产６ 一 Ｏ 铁水 Ｏ ７ 万ｔ 的非炼焦块煤的强度性能就要达到或接近焦炭水平。 具备焦炭强度性能或接近焦炭强度性能的 非炼焦 的Ｃｒ ２ ０ ｏｘ０ 型装置设计应运而生， 个国家， ｅ ０ 有３ 包括韩 实上， 块煤资源在世界上很少， 如果具备这种性能的块煤资源 国、 南非和印 度引 进了４ ｏｘ００ 套Ｃｒ ２０ 型装置。其中： ｅ （） １ 南非和印度引进 Ｃｒ ２０ 型装置的主要动因 ｏ ｘ００ ｅ 是， 这两个国 家都属于炼焦煤资源短缺， 铁矿石和非炼焦 煤资源丰富的国家， 希望引进大型化的Ｃｒ 装置， ｏｘ ｅ 利用 数量多， 便可广泛应用于小型高炉， 不用或较少消耗焦 炭。因 尽管南非和印度拥有丰富的 此， 非炼焦煤资源， 但 不能完全满足Ｃｒ 工艺的要求， Ｃｒ ２０ 型装置 ｏｘ ｅ 迫使 ｏ ｘ０ ｅ ０
本国资源优势， 发展非高炉炼铁技术， 解决炼焦煤资源短 需要使用一部分焦炭。 据了 南非和印 Ｃｒ ２０ 型 解， 度 ｏ ｘ０ ｅ ０
一
３ — ３
维普资讯
２０ ０ ７年 第 １ 期
装置使用的 焦炭比 例为 １％． ７ 即生产 Ｉ铁水需要 内， ３ ｒ ％， １ ｔ 我国仍具有发展高炉炼铁的 条件和优势。 特别是我国 消耗焦炭 １０ １ ｋ。 ２～ ６ ｇ ０ 钢铁工业合理利用和节约炼焦煤的潜力很大， 其中： 因此， 在分析 Ｃｒ 工艺的经济效益和环境效益时， ｏｘ ｅ １ 宝钢高炉吨铁焦比已降低到 ２０ｇ ． ９ｋ 以下， 达到世
几种非高炉炼铁技术现状及其发展
世界金属导报/2010年/6月/15日/第010版原料炼铁几种非高炉炼铁技术现状及其发展王定武1概述从20世纪70年代以来，熔融还原炼铁技术开始得到重视和发展，所有熔融还原工艺的目标都是用非焦煤还原铁矿(首选粉矿、低品位铁矿)制造生铁，经过许多国家多年的努力，熔融还原炼铁工艺已开始进行商业化生产，并取得显著成绩和进步。
・Finex韩国浦项公司和西门子奥钢联合作开发的Finex熔融还原炼铁工艺已经成熟地用于工业化生产，并正在连续运转且初步显示其明显的优越性。
・ITmk3日本神户制钢开发、由神户制钢和美国动力钢公司合资建立的ITmk3炼铁厂顺利运营，已逐步达到设计产能，预期在2010年中期该厂产能达到50万t/a。
・COREX奥钢联开发的COREX熔融还原炼铁工艺已有四座工业化生产装置在连续运转，其中产能最高的COREX C-3000装置在上海宝钢集团进行生产。
・HismeltHismelt工艺经两级中试开发后已建成80万t/a工厂，小时产能已达到设计能力的75%～80%，有进一步发展的潜力。
在上述四种进入商业化生产的非高炉炼铁工艺中，以Finex工艺较优越，已经具备替代1000m3～2000m3级高炉的条件，浦项公司将在Finex工艺大型化方面进一步开发。
2 Finex工艺Finex工艺是在COREX工艺基础上经过创新和改进发展起来的，其主要特点是:①用铁矿粉经多级流态化床反应器进行还原，浦项对反应器结构和气流分布进行改选，将多级还原反应器的温度降低，将铁矿粉还原度降至60%～70%，解决了反应器易粘结不能连续作业的问题。
②流态化床出来的部分还原的铁矿粉压成密度较实的矿饼后破碎，再加入熔融气化炉。
③将煤粉与结合剂混合后压成煤球和热压铁装入熔融气化炉中，同时向气化炉直接喷射煤粉。
④用熔融气化炉煤气作为多级流态化床反应器的还原剂，为减少煤耗，将部分自流态化床反应器排出煤气返回作还原剂使用。
为提升这部分煤气还原能力，在煤气管网中增加CO2变压吸附装置，还原煤气中的CO2质量分数由约33%降至约15%。
熔融还原炼铁技术
熔融还原炼铁技术摘要随着社会经济的发展，高炉炼铁资源短缺与环境负荷日益加重的局面已经充分显现，开发新技术逐步取代传统技术将迫在眉睫，这其中以熔融还原炼铁技术为主要开发对象。
国际钢铁界始终没有停止对熔融还原炼铁技术开发的脚步，本文对现有HIsmelt、COREX和FINEX熔融还原工艺及设备进行了分析研究和综合评价，指出了开发新熔融还原技术的原则，介绍了克服高炉炼铁及COREX、HIsmelt熔融还原法存在的缺点的LSM炼铁工艺。
我们应针对目前存在的问题，开发新的熔融还原炼铁技术。
关键词熔融还原；COREX；FINEX；HIsmelt；LSMSMELTING REDUCTION IRONMAKING TECHNOLOGYABSTRACT With the economic society developing, it fully shows that the resources shortage and environment of blast furnace ironmaking load have aggravated day by day. It is very urgent to exploit new technology to replace the traditional. The smelting reduction ironmaking technology is one of the main research fields. International Iron and Steel sector has not stopped for smelting reduction ironmaking technology development pace. The development for the smelting reduction ironmaking technology was never stopped in the world. This thesis just generates under this background.This paper analyzes and makes comprehensive evaluation of the existing HIsmelt, COREX and FINEX reduction process and equipment, points out that the principle of developing new smelting reduction technology, introduces LSM ironmaking process ,which overcomes existing shortcomings of blast furnace ironmaking and COREX, HIsmelt smelting reduction method.We should be aiming at the existing problems, develop new smelting reduction ironmaking technology.KEY WORDS smelting reduction,COREX,FINEX,HIsmelt,LSM1. 前言高炉炼铁方法从使用焦炭算起已有三百多年的历史，第二次世界大战后的50年来，钢铁冶金技术获得了重大发展。