非高炉炼铁技术的发展方向和策略
非高炉冶炼技术的发展前景
浅谈非高炉冶炼技术的发展前景摘要 2011年是国家“十二五”规划的开局之年，国家对于高能耗行业的宏观调控政策呈现收紧态势。
国家主管部门制定了《钢铁产业调整与振兴规划》，对所有新建项目必须以淘汰落后产能为前提。
国家不断逐步提高淘汰标准，我国中小型高炉在日后的生存空间越来越少。
另外原材料价格不断上涨，严重压缩传统高炉冶炼成本空间。
目前，冶金上下游行业都对我国的非高炉炼铁技术表现出很大的热情。
国内宝钢、沙钢、马钢、日钢、武钢、莱钢等大型钢铁厂对非高炉炼铁技术产生浓厚兴趣，直接还原和熔融还原成为日益关注的冶炼技术。
关键词非高炉炼铁；淘汰落后产能；直接还原；熔融还原中图分类号tf55 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）44-0065-021 非高炉炼铁在我国钢铁工业发展中的作用非高炉炼铁分为直接还原炼铁工艺和熔融还原炼铁工艺两种。
直接还原炼铁工艺包括竖炉法、流化床法、隧道窑法、回转窑法和转底炉法。
熔融还原炼铁工艺主要包括corrx法、corex法、finex 法和hismelt法等。
1）非高炉炼铁是我国钢铁工业改善能源结构，减少对焦煤能源的依赖的重要途径；2）非高炉炼铁是发展短流程钢铁生产的重要途径。
发展直接还原铁生产是解决废钢短缺，另外直接还原铁（dri）在电炉炼钢中仍然是不可短缺的稀释剂原料；3）非高炉冶炼是复合矿综合利用、难选矿开发利用的有效方法。
我国高品位铁矿资源短缺，复合矿占有相当大的比例，另外，还有部分钢铁厂内部含铁物料及其它冶金业的含铁废料（如赤泥等），这些含铁资源通过传统的选矿难以将其它元素剥离，回收其有价值的金属。
2 直接还原铁工艺直接还原法应用的反应器有竖炉、流化床、转底炉、回转窑和隧道窑。
目前，国内dri生产达到工业化规模的直接还原技术有转底炉、回转窑和隧道窑三种，这三种工艺都属于煤基还原技术。
其中隧道窑的产量所占的比重较大，但是规模不大，单车产量低、生产周期长、能耗高、生产环境差。
3、非高炉炼铁技术及现状(演示)200705
一. 非高炉炼铁技术发展的原因
非高炉炼铁工艺（主要是直接还原、熔融还原工 艺）或更准确的称为“非焦炼铁工艺”是钢铁工业发 展的重要的前沿技术和方向。非高炉炼铁技术发展的 原因是： 1 钢铁工业发展摆脱焦煤资源羁绊的需要； 2 环境保护的需要； 3 降低钢铁生产的总能耗的需要； 4 提高钢铁产品的质量和品质，改善钢铁产品结 构的需要； 5 解决废钢短缺及废钢质量的不断恶化的需要； 6 资源综合利用的需要。
(1)我国的直接还原的开发研究，主要集中在煤基 直接还原方面。 (2)我国生产能力大于6.0万吨/年的煤基直接还原 铁生产厂仅仅有4个。总生产能力约80万吨/年。 (3)2002年中国直接还原铁产量为35万t，2003年约 为42万t，2004年产量约55万吨，但远不能满足国内市 场的需要。2003年中国进口DRT/HBI 约168万吨，2004 年进口138万吨，年缺口超过300万吨。 (4)对于世界第一产钢大国的我国直接还原的产量 占总的钢产量的比例与世界平均的比例相差深远，不仅 仅不能满足生产的需要，对我国钢铁工业的发展还将产 生深远的影响。
1000 800 600 400
N.G.
CO2
H2O
+ Oxygen Injection 1995
Oxygen
H2O
200
0 1980 1986 1995 1998
N.G.
CO2
Present Self-reforming 1997
Oxygen
HYL法的发展过程图
Iron Ore
CO2 H2O
Reducing gases Possible sources Natural Gas Reformed Gas Coal Gasification工艺的分类 现代直接还原法已有近百年历史，提出的工艺、方法 数百种，当前实现工业化生产的也有数十种。 （1）按使用还原剂的类型可分为： a.气体还原剂法（简称气基法）； b. 固体还原剂法（简称煤基法）； c.电煤法（以电为热源以煤为还原剂的方法）。 （2）反应器的类型可分为： 竖炉法，流化床法，回转窑法，转底炉法，罐式法 等。
非高炉炼铁
非高炉炼铁一、非高炉炼铁的发展高炉炼铁是炼铁生产的主题，经过长期的发展，它的技术已经非常成熟。
但它也存在固有的不足，即对冶金焦的强烈依赖。
但随着焦煤资源的日渐贫乏，冶金焦价格越来越高。
因此，使炼铁生产摆脱对冶金焦的依赖是开发非高炉炼铁的原动力。
经过数百年的发展，至今已形成了以直接还原和熔融还原为主的现代化非高炉炼铁工业体系。
现代化钢铁工艺流程主体由四部分构成，焦炉、造块设备（例如烧结机）、高炉和转炉。
高炉使用冶金焦为主题能源，他是由焦煤经炼焦得到。
高炉的产品是液态生铁，它经转炉冶炼成转炉钢。
熔融还原的产品相当于高炉铁水。
高炉使用冶金焦，熔融反应则使用非焦煤。
这样就使炼铁摆脱了对冶金焦的依赖。
直接还原的产品是在熔点以下还原得到固态金属铁，称为直接还原铁（DRI），又称海绵铁。
直接还原的流程可分为煤基直接还原、气基直接还原和电热直接还原三大类。
煤基直接还原以煤为主要能源，主要是使用回转炉为主体设备的流程。
气基直接还原以天然气为主题能源。
包括竖炉、反应罐和流化床流程。
电热直接还原以电力为主要能源，是使用电热竖炉直接还原流程。
熔融还原的主体能源主要分为三种：非焦煤，焦炭和电力。
熔炼设备是熔融还原流程的精华。
还原设备决定了适用原料的性质。
例如流化床可直接处理粉料，竖炉则适用于处理块状炉料。
二、重点设备分析直接还原的核心装置是一个还原单元。
占有重要地位的还原设备有竖炉，反应罐，回转炉和流化床。
熔融还原的核心装置时一个还。
原单元和一个熔炼造气单元。
最受重视的还原设备是竖炉和流化床，最重要的熔炼造气设备是煤炭流化床和铁浴炉。
竖炉是一种成熟的还原设备。
除了产量在海绵铁工业中高居榜首外，熔融还原也将它作为还原单元最实际的选择。
目前唯一的工业化二步法熔融还原流程COREX即使用竖炉还原单元。
作为还原设备，流化床的地位非常微妙。
海绵铁工业中流化床的生产能力并不大。
但他具有一个竖炉无法比拟的优点：可直接使用粉矿。
这个特点使流化床成为熔融还原中最受青睐的还原设备。
对炼铁技术发展方向的几点认识
对炼铁技术发展方向的几点认识摘要炼铁工艺已经形成高炉系统和非高炉系统两大系列。
高炉系统的技术发展方向是：①扩大资源的利用范围与水平；②进一步改进工艺，节能降耗；③余能余热的回收利用与环保。
非高炉系统重点谈谈粉矿熔融还原走向商业化需要改进的方向与方法设想。
关键词高炉资源工艺节能环保熔融还原炼铁技术经过数百年的研究开发，现已形成高炉炼铁系统和非高炉(熔融还原、直接还原)系统两烁列。
以下对它们的技术发展方向谈点初浅的认识埔批评指正。
l高炉炼铁系统高炉炼铁系统经过不断地研究改进，成绩斐然。
现今，为了进一步提高效益，技术发展方向有以下三个方面：1．1扩大资源经济合理利用的范围与水平在铁矿石中，褐铁矿的经济合理利用已取得很大进展，又出现了经济合理利用菱铁矿的开发研究。
含铁尘泥中对瓦斯泥和高炉干法除尘灰的利用也出现新的苗头，只要有害杂质不超标，如锌负荷利用后的综合负荷在200g／t以下，完全可以直接回收利用；在高风温、富氧条件下，还可与煤粉混合向高炉喷吹。
在煤炭中，有很多新技术既保证焦炭质量又扩大了炼焦配煤中弱粘结性煤种和非炼焦煤种的比例，回收废焦油等，做型煤粘结剂，合理利用也有新的进展。
近几年，我国在资源利用方面有很大进展，但与世界先进水平相比，总体上还有差距。
炼铁系统使用的资源是不可再生的，必须合理利用与回收再利用，所以对资源利用的研究，将是一个长期需要研究开发的课题。
1．2改进工艺技术，进一步节能降耗其一是降低炼铁的燃料比。
现在高炉降低燃料比还有多大潜力目前一般高炉的直接还原率为35％一40％，，比最低燃料比相适应的直接还原率高3％一10％左右，但最低燃料比的合适直接还原率不是定值，它随单位生铁的全部热量消耗与供热方式变化而变化。
一般每公斤生铁全部热量消耗每减少836kJ／kg，最低燃料比合适的直接还原率平均应高6％左右，每提高100℃风温应高1．5％左右。
本钢1958年12月～1959年3月，分析结果是每公斤生铁全部热消耗为12540kJ时，合适的直接还原率25％左右；而热量消耗降为10450kJ／kg时，合适直接还原率可升高到近35％。
---非高炉炼铁现状趋势方向 周渝生
1.1 非高炉炼铁主题高炉炼铁已经发展了几百年，目前在高产、低耗、长寿、效率、优质包括节能、环保等许多方面都有长足的进步，是目前世界上炼铁界占绝对统治地位的炼铁工艺。
但高炉炼铁工艺的进步并不能完全克服它与生俱来的固有的缺点，这就是它对优质冶金焦和人造块矿的强烈的依赖。
正因为如此，决定了它的流程比较长即从炼焦、烧结或球团最终到高炉的长流程；决定了它的能耗比较高即需要经过冷态—热态—冷态—热态的反复的转换；也决定了它的污染比较严重，炼焦和烧结一直是冶金工厂中污染排放大户。
更严峻的是主焦煤的资源极为有限而且分布地域不均匀，仅占我国煤资源产储量的25%左右。
尽管我国是煤资源的大国，但是随着我国钢铁产量的飞跃发展（目前的产能已经达到 4.7亿吨/年）据有关方面的预测我国的炼焦煤资源只够使用30年。
30年后炼焦煤匮乏的将来我们如何生产钢铁？这一问题已经明明白白的摆在我们的面前！2010年我国的粗钢产量已达到62665万吨，其中约有三分之一是能耗高、污染大的小高炉生产的，对环境造成严重的破坏，国家《钢铁产业发展政策》严格地规定了新建钢厂和现有钢厂淘汰落后的标准规范。
另一方面又明确规定“支持企业跟踪、研究、开发和采用直接还原、熔融还原等钢铁生产流程前沿技术”。
这一政策为非高炉炼铁技术的发展开拓了广阔的空间。
开发非高炉炼铁技术的主要目的就是要摆脱对冶金焦的依赖，扩大利用非炼焦煤的使用比例并推进冶金能源、资源的高效循环利用，它的目标还在于扩大直接使用低成本难选的低品质（含有过高的氧化硅、氧化镁、氧化铝、磷或硫中的一种或二种杂质）天然块矿或粉矿炼铁。
这样可以使原料资源可利用的选择范围进一步拓宽，工艺流程大为缩短，生产成本更有竞争力，投资和污染大幅度降低，是一种清洁的炼铁技术，对钢铁工业的可持续发展具有十分重要的意义。
目前我国的经济发展正面临着以科学的发展观，走循环经济可持续发展道路的转型期。
钢铁行业既是我国主导的基础工业又是能耗和污染的大户，而非高炉炼铁技术的诸多优点正是我国钢铁行业调整结构、降低能耗和污染的重要技术。
非高炉炼铁技术概述
非高炉炼铁技术概述摘要：随着焦煤资源日益减少，高炉炼铁技术发展受到限制，非高炉炼铁成为了日益关注的冶炼技术。
文章阐述了非高炉炼铁技术的发展现状、分类，工艺流程及特点，同时展望了其未来的发展前景。
关键词：非高炉炼铁直接还原熔融还原非焦煤一、引言目前，生铁主要来源于高炉冶炼产品，高炉炼铁技术成熟，具有工艺简单，产量高，生产效率大等优点。
但其必须依赖焦煤，而且其流程长，污染大，设备复杂。
因此，世界各国学者逐渐着手研究和改进非高炉炼铁技术。
二、非高炉炼铁工艺非高炉炼铁是指以铁矿石为原料并使用高炉以外的冶炼技术生产铁产品的方法。
在当今焦煤资源缺乏，非焦煤资源丰富的情况下，非高炉炼铁以非焦煤为能源，不但环保，而且省去了烧结、球团等工序，缩短了流程。
因此非高炉炼铁一直被认为是一种环保节能、投资小、生产成本低的生产工艺。
非高炉炼铁可分为直接还原炼铁工艺和熔融还原炼铁工艺两种。
1.直接还原炼铁工艺直接还原炼铁工艺是一种以天然气、煤气、非焦煤粉为能源和还原剂，在铁矿石软化温度下，将铁矿石中铁氧化物还原成铁的生产工艺。
据统计直接还原冶炼工艺多达40余种，大部分已经实现了大规模工业化生产[1]。
目前，直接还原炼铁工艺主要有气基直接还原、煤基直接还原两大类。
1.1气基直接还原气基直接还原是指用CO或H2等还原气体作还原剂还原铁矿石的炼铁方法。
具有生产效率高、容积利用率高、热效率高、能耗低、操作容易等优点，是DRI（directly reduced iron）生产最主要的方法，约占DRI总产量的90%以上[2]。
气基直接还原代表工艺有HYL反应罐法、Midrex-竖炉法、流化床法等[3]。
HYL反应罐法是由墨西哥希尔萨（HojalataYLamina，HYLSA）公司于20世纪50年代初开发的，其工业化标志着现代化直接还原的开始。
HYL反应罐法具有作业稳定，设备可靠等优点，但其作业不连续，还原气利用差，能耗高及产品质量不均匀。
11非高炉炼铁技术及在我国发展的展望-东北大学
熔融还原实现了工业化生产，其环境优越性得以公 认，但低能耗、低成本、低投资等优点还有待实践证 实，仍然是钢铁生产技术发展的最热门话题。
4
1.1 直接还原技术及发展现状
5
❖ 产量持续增加，气基竖炉占主导地位
世界直接还原铁产量（万吨）
年份 1980 1990 2000 2001 2002 2003 2004 产量 714 1768 4378 4032 4508 4945 5460
2005 5699
2006 2007 5979 6569
各工艺直接还原铁的产量（wt%）
工艺 Midrex法 HYL-III
HYL-I Finmet 其它气基
还原气源： 天然气 重整气 煤气化 焦炉煤气 其它
铁矿石
还原反应 渗碳反应
气体燃料
天然气或焦炉煤气
可选择的直接还原产品
电弧炉
8
❖ 转底炉法是煤基直接还原技术的开发热点
能源来源广泛，对原料的适应性强，在钢铁厂粉尘综合利用，以 及复合矿利用有明显的优势。
产品的定位不明确，含铁品位低、含S高，以及转底炉设备运 转部件庞大，运行维护难度大是该工艺的不足。
煤基
1999 67.3 20.6 2.3 3.0 2.3 4.6
2000 68.2 18.6 3.2 2.8 2.6 4.7
2001 66.3 17.1 2.7 4.5 1.0 8.4
2002 66.6 18.4 1.3 3.6 0.2 9.8
2003 64.6 18.4 1.3 5.2 0.4 10.2
COREX是唯一实现了工业化生产的熔融还原方法。FINEX实现了连续性工 业化试生产， Hismelt仍在进行工业化试生产，还存在有待解决的问题。
中国新形势下非高炉炼铁的技术发展
C over Report封面报道中国新形势下非高炉炼铁的技术发展张文来（唐钢国际工程技术股份有限公司，河北 唐山 063000）摘 要：在中国当前的冶金新形势下，近些年非高炉炼铁技术在中国得到了较快发展。
非高炉炼铁技术是中国当前较为重要的一项科学技术。
非高炉炼铁技术是除开高炉技术外，不使用焦炭等各种工艺炼铁技术的统称，根据相应产品的形态，非高炉炼铁技术可以分为直接还原炼铁技术和熔融还原炼铁技术。
非高炉炼铁技术具有一定的优势所在，具体来讲其能够有效节约能源，同时投资低、生产成本低，因此能够满足当前炼铁技术发展的基本需求。
关键词：新形势；非高炉炼铁；技术发展中图分类号：P632 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2019）03-0001-3收稿日期：2019-03作者简介：张文来，男，生于1968年，汉族，河北唐山人，本科，高级工程师，研究方向：钢铁冶金。
众所周知，我国钢铁工业在历史发展过程中，一直都使用的是高炉炼铁工艺技术，但是高炉炼铁工艺技术具有一个非常明显的特征，这个特征表现为它必须要使用储量有限的炼焦煤为主要燃料，且需要以一定粒径的块状铁矿石进行炼铁工作，所以也就造成了能源、环境、投资等多方面的困扰。
然而在新形势下，炼铁工艺应当更加符合时代发展下对节约能源提出的要求，如此才能进一步提升我国的炼铁技术水平，同时提升资源的利用率。
1 关于非高炉炼铁工艺技术的总体分析在非高炉炼铁工艺技术当中，其中具有两种最为重要的炼铁思路，其分别是直接还原和熔融还原，这两种非高炉炼铁工艺技术具有较多的优势所在，所以整体上的发展空间较大。
直接还原炼铁技术还分为气基和煤基直接还原技术，气基直接还原技术在炼铁过程中，采用的主要方法是气基竖炉法、气基流化床法，它还可以利用天然气经裂化产出的H 2和co 作为还原剂，并且在竖炉当中将已有的铁矿石在固态温度下直接还原成海绵铁，当前所应用的方法主要有Midrex 和HYL 法两种。
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二、煤基直接还原工艺评价
煤基直接还原工艺中产能最大的是转底炉工艺，干 铁法（Dryiron）是美国Maomee研究工艺公司开发 的，目的是处理钢铁厂含铁尘泥等废料和生产DRI。 该工艺最大特点是使用干压块技术把氧化铁粉、煤粉 的混合物制成团块。造成生球后不需要干燥和焙烧直 接入炉。干铁法的另一个特点是所造成的球大小均匀， 密度均匀。除了干铁法，转底炉工艺还有FASTMET 法等，单炉产能最大可达50万t/a，转底炉工艺在处 理钢厂含重金属粉尘方面有了广泛的应用。
直接还原厂的效益改善，投资回收期 缩短，有利于炼铁新工艺技术发展
一、能源市场最近的发展动态
2005年出台的《钢铁产业发展政策》把发展循 环经济作为重要内容，2007年1月16日中国国家发 改委率先改革天然气价格形成机制（与国际市场价 格挂钩）的改革。 因此浦钢罗泾厂区用粉煤就地气化生产海绵铁 增加产能解决全厂煤气平衡是正确方向。这不仅是 从企业经济利益考虑，而且是从企业能源安全和战 略能源储备方面考虑。前车之鉴，上世纪九十年代， 美国就有一批严重依赖天然气为主要能源的钢铁企 业因天然气涨价超过3倍而破产。
二、煤基直接还原工艺评价
瑞典Hoganas公司的固体碳还原铁粉 隧道窑工艺流程
二、煤基直接还原工艺评价
各种直接还原工艺比较表
直接还原工艺 名称
MIDREX HYL 3
还原剂
天然气 天然气
反应器 类型
竖炉 竖炉
能耗 GJ/t DRI
11 11
单炉产能 万t/a
180 190
总产能 万t/a
3792 1170
废钢越来越难以满足要求，对直接还原工艺节能环保的要求也越来越高，所以加快工艺完善 的步伐迫在眉睫。任何一个直接还原工厂是否具有经济上长期生存能力，取决于能源供给和 市场是否有保障，价格是否低廉。工艺是否不断成熟和向大型化发展。
二、竖炉直接还原气源的发展
根据我国缺石油，天然气贫乏，非焦煤资源丰富、 价廉的特点，中国钢铁企业采用粉煤就地气化生产海 绵铁，增加产能解决全厂煤气平衡是正确方向。这不 仅是从企业经济利益考虑，而且是从企业能源安全和 战略能源储备方面考虑。前车之鉴，上世纪九十年代， 美国就有一批严重依赖天然气为主要能源的钢铁企业 因天然气涨价超过3倍而破产。 目前粉煤气化-竖炉生 产海绵铁联合工艺需要较高的基础设施和设备投资费 用，但是由于技术的进步和直接还原铁价格的上涨， 盈亏平衡点规模已经降低到50万t/a以下。已经是一 种技术经济上可行的、清洁生产的炼铁方案。
二、竖炉直接还原气源的发展
钢铁厂生产直接还原铁应优先利用钢铁联合企业 中回收利用的剩余煤气：高炉煤气 (BFG), 焦炉煤气 (COG)和转炉煤气(BOFG) ，然后考虑用非焦煤制气 来补充直接还原炉所需煤气。 建设竖炉直接还原设备首先应考虑企业自身发展 的需求，除非有长期销售供货协议，一般不宜考虑外 销；为了投入产出最大化，应优先考虑充分利用本地 区可大量稳定获得的性价比最高的原燃料，应充分考 虑规模效益对成本的影响。
四、竖炉直接还原技术的新发展
气基直接还原炼铁法技术发展过程中，直接还原 铁竖炉的生产率的持续性改善的贡献最大。近30年竖 炉内的CO和H2利用率的提高幅度达到25％以上，对竖 炉生产率和单耗的改善贡献很大。依靠提高还原气体 的温度、压力，对原料质量的控制、竖炉内煤气流的 均匀分布、改善固－气接触等使CO和H2气的消耗量减 少。 上世纪70年代竖炉的还原气的温度为780℃，到 90年代提高至850℃，竖炉的生产率约提高了13％。 到90年代后期，通过对原料球团施行水泥喷涂包覆， 还原气的温度可提高到930℃，竖炉的生产率进一步 提高了约11％ 。这些改善是在没有变更直接还原竖 炉的内部机械结构下实现的。
COREX煤气用于生产海绵铁的价值为用作气体燃料的2.54倍，为用于CCPP 发电的4.47倍。COREX煤气用于生产海绵铁取得的经济效益最好。
三、煤气利用方向对经济效益的影响
New DRI Technology – Coal-Gasifier based Reduction will use coal instead of natural gas.
一、能源市场最近的发展动态
鉴于国际石油天然气持续涨价的严峻形势（近十 年油价已经上涨了5－7倍），国家发改委网站上的 资料说，当前国内的天然气价格仅为国际市场价的 29%,中国的天然气价格还需要提高两倍以上，才能 按照市场规律与国际接轨，这是能源价格改革的方 向。国内天然气持续涨价乃大势所趋，国内优质非 焦煤的价格十年仅上涨了一倍，为了保持竞争力， 宝钢应抓紧开发利用亷价粉煤制气作替代能源发展 生产，应将对外购天然气的需求或依赖性减至最低。 2005年出台的《钢铁产业发展政策》把发展循环经 济作为重要内容，明确规定“500万吨以上规模的钢 铁企业，要努力做到电力自供有余，实现外供”。
三、煤气利用方向对经济效益的影响
1m3 COREX煤气用于不同的使用方向产出的经济效益是不同的。 以中等热值煤气COREX煤气为例，用于不同用途经济效益分析如下： A)生产海绵铁。生产1t海绵铁需净消耗COREX煤气约1500m3，总成本 1850元/ t，海绵铁的市场价格与优质废钢相当(4400元/t) ，目前用 COREX煤气生产海绵铁代替废钢产生的的价值高于1.70元/m3。 B)作气体燃料。 COREX干煤气低位发热值约8000kJ/m3 左右，燃烧性能 很好，可直接做加热炉燃料。上海市工业用天然气的价格3.0元/m3，热值， 用 COREX煤气顶替天然气，考虑热值与加热炉效率诸因素，约需4.5m3 COREX煤气顶替1m3天然气， COREX煤气作气体燃料的经济价值约为 0.67元/m3。 C)用于CCPP发电。煤气是燃气轮机发电的良好燃料，热电转化效率在 43-46%范围，1m3 COREX煤气约可转化成接近1kWh电力。下网电价 0.53元/kWh，COREX煤气用于发电，1kWh电用煤气约1m3，燃料费占发 电成本的70 - 75%，COREX煤气发电的经济价值约0.38元/m3。 D) 可用于生产化工产品甲醇，其投资很高、市场价格波动很大、跨行业 经营，有较大风险。
一、能源市场最近的发展动态
上半年国内焦煤焦炭价格累计暴 涨了一倍。当前是不用焦炭的直接 还原炼铁技术发展的大好机遇
一、能源市场最近的发展动态
2008上半年我国产焦炭1.723亿吨，同比增长 11.42％。 6月末，山西、山东、河北一级冶金焦出 厂含税价超出3000元/吨，刷新历史纪录。 6月份， 我国常规冶金焦出口离岸价为600－680美元/吨（含 关税25％），环比上涨30－90美元/吨。 今年上半年，国内炼焦煤到厂含税价从年初的 不足1000元/吨上涨到6月的2000元/吨，焦炭价格累 计涨幅则达1400－1500元/吨，全部外购焦炭的钢铁 企业吨钢成本增加了620－660元/吨。
FINMET INMETCO
DRYIRON FASTMET DRC 回转窑 SL/RN回转窑 隧道窑
天然气
流化床 14
50 7
14-50 14-50 15 15 1-4
200 10
100 80 40 100 20
煤\天然气 转底炉 16
煤\天然气 转底炉 15 煤\天然气 转底炉 15 煤 煤 煤 回转窑 20 回转窑 18 隧道窑 25-30
上海市工业用及车用天然气价格变化趋势图
天然气价格 （元/ m 3 ）
5 4 3 2 1 0 1999 2004 2006
年度
上海市的天然气的价格在逐渐提高，这是能 源价格改革按照市场规律与国际接轨的结果
2007
2008
国际市场天然气价格的变化趋势
重废钢的价格决定HBI和DRI的市场价格
07－08年间涨了一倍
日益昂贵的焦炭和天然气价格迫使人 们开始考虑研究用本地容易获得、相对 廉价的优质非焦煤代替焦炭来炼铁的新 技术方案!!!
二、直接还原技术的新发展
（1）2007年世界直接还原铁的产量
2007年世界直接还原铁产量达6722万吨，占总铁产量7.4％。 受全球钢铁工业强劲发展的支撑，中东、印度、俄罗斯等一 批新建直接还原铁厂陆续投产。分别为：俄罗斯 Lebedinskyll设备，年产能140 万吨；卡塔尔钢公司一套年产能 150万吨；埃及苏伊士钢铁公司一台年产能 195万吨HYL－Ⅲ工艺 设备；印度Jindal 公司的年产能190万吨HYL－Ⅲ工艺及鲁奇煤 制气 JPSL 设备； Abu Dhabi GHC-2 公司 2 座采用年产能 160 万吨 HYL－Ⅲ工艺设备。工艺设备。 印度已连续5年保持是世界第一的直接还原铁生产国，产量 为 1906 万吨，占世界总产量的四分之一，委内瑞拉第二，产量 为771万吨，产量连续两年下降；伊朗第三，产量为744万吨。 按直接还原铁生产工艺分， MIDREX 工艺的产量为 3972 万吨， 占世界总产量的 59.1 ％；在印度、南非和中国等煤基回转窑工 艺产量占世界产量的 22.2 ％，但煤基直接还原工艺大部分规模 较小，能耗也较高。；其次为HYLSA工艺，产量为1130万吨，占 世界产量的16.8％。
四、竖炉直接还原技术的新发展
（1）气基竖炉直接还原炼铁法的能耗与生产率改善的 技术进步 气基直接还原炼铁装置不需要象高炉配套建设的大 规模的烧结、炼焦设备投资，也不需要焦炭、焦煤， 因此，在以出产天然气的发展中国家为中心，蓬勃发 展起气基竖炉炼铁的铁源设施。近年，钢铁企业对于 低灰分的洁净铁源的需求量正在日益增大，将直接还 原铁作为废钢的优质替代品。由于HBI技术的开发，海 上运输直接还原铁成为可能，开辟了世界范围的市场。 由于最近的优质钢材需求量的增大，建设气基竖炉直 原铁装置的需求也在日益高涨。
Rotary
Hearth
Furnace
二、煤基直接还原工艺评价
隧道窑是欧洲开发的专门用于生产高附加值的粉末冶金铁粉 的主要工艺手段，其产品用于汽车家电复杂机械零件的粉末冶 金制品、美国普兰特－惠特尼公司用隧道窑生产IN-100高温合 金粉末制成的飞机发动机涡轮盘用于F16战斗机。 由于正规设计的直接还原隧道窑长达160－270米，产能小 （单窑最大年产6万吨）热损失大、能耗很高，劳动生产率低等 技术经济等原因，国外早已不用它生产炼钢用DRI了。瑞典 Hoganas公司的固体碳还原铁粉工艺流程见附图。 目前国内外 生产粉末冶金铁粉的原料要求用低杂质含量含铁达70％ 以上， 隧道窑产出的海绵铁粉含碳氧高，非金属夹杂物多，还要用氢 气进行精还原脱氧脱碳（由含97%Fe、0.2%C、2%O,达到含 99.2%Fe 、0.02%C、0.2%O,），提高其铁粉质量达到国标水 平。用低效率高能耗的隧道窑来处理钢厂废粉尘或普通铁精矿 粉生产高炉原料或炼钢原料级DRI是极不经济的。