煤基直接还原炼铁发表评论(0)编辑词条

煤基直接还原炼铁(coal-based direct reduction iron making)

以煤做还原剂和燃料(它可以是固体也可以加工成还原煤气状态)加入还原反应装置的粒状料层内，在高温下把含铁原料还原成直接还原铁的直接还原炼铁工艺。回转窑直接还原法是煤基直接还原法的主导工艺。

简史   早在1907年曾提出用煤制备煤气的回转窑直接还原法。1926年出现了生铁水泥法又称巴赛特(Basset)法，用回转窑生产铁水，1931年首先在西班牙投入工业生产。1930年Krupp公司开发了Krupp—Renn法又称回转窑粒铁法，但这种方法除朝鲜仍在沿用外，其余的同类设备均已停止生产。Krupp公司于1957年在Krupp—Renn法基础上发展的直接还原法称Krupp—CODIR法。于1973年在南非邓斯沃特钢铁公司建成年产15万t工业装置。由Lurgi公司于1964年创立的SL—RN法由SL(Speleco—lurgi)法和RN(Republic Speel—NaTinalleal)法合并而成，1970年在新西兰建成年产12万t工业装置。SL—RN法除生产炼钢用直接还原铁外，还广泛用于多元素复合矿、含铁粉尘的综合利用。DRC法则是由戴维麦基(Duvy Mckee)公司开发，并于1983年为南非斯考(SCAW)金属公司建成年产7．5万t工业装置。ACCAR法是由美国阿利斯一哈默公司开发的，是一种使用煤、油和天然气的回转窑直接还原法，1983年为印度奥利萨(orissa)海绵铁厂建成年产15万t工业装置。该厂于1988年已改用100％煤作燃料和还原剂。

其他煤基直接还原法还有：(1)Hoganas法。1908年由瑞典Hoganas公司开发，生产含铁97％～98％的海绵铁，用作粉末冶金的或特殊钢原料。(2)煤基竖炉(K—M)法。1968年由意大利达涅利公司与瑞士蒙特福诺公司合作，1971年成立KinglorMetor矿冶公司开展煤还原竖炉法研究，1981年为缅甸建成年产2万t工业装置。(3)EDR(Midrex电热)法。Midrex公司研究出的用煤作还原剂的竖炉还原法。1977年开始扩大试验，该法适于低电价地区。(4)转底炉(Inmeteco、Fasl—met)法。1960年Midrex公司和罗斯公司把转底炉用于直接还原，称法斯特米特(Fastmet)法。1974年建成试验装置1978年正常运行。1978年加拿大国际镍(集团)公司(INCO)开发的转底炉法称为Inmeteco法，建成年产8万t工厂生产至今。1985年德国曼内斯曼-德马克公司买下该项专利并继续同加拿大INCO合作。它们为泰国纳特伦特钢厂建设了年产50万t工业装置。预计1999年投产。

近年来煤基直接还原炼铁发展较快，1997年世界上该法的产量达364万t。

基本工艺   回转窑直接还原法主要设备由原料破碎、筛分系统、回转窑、冷却筒、磁选分离系统、烟气处理系统组成。煤和铁矿石由回转窑加料端加入，铁矿石在窑内经干燥、预热、还原经冷却筒排出，进入磁选分离系统将>3mm成品送入成品仓，<3mm磁性粉入-料仓经压块机压块。烟气经烟气除尘系统除尘、回收热量后排入大气。

隧道窑直接还原法(Hoganas法)是铁精粉与还原剂在圆筒形反应罐内进行还原．反应罐装在有燃烧室和小车可以从中通过的隧道窑内加热，反应罐冷却后出窑倒罐取出直接还原铁管，用机械刷清除管内外粘附的非金属物质的颗粒。反应罐在窑内总运行时间包括加热、还原、冷却共48h左右。

外热式竖炉直接好原法(KM法)   是目竖炉形式进行生产，炉内还原室是一个用碳化砗做的垂直矩形简体，有6个反应罐，铁矿石和固体还原剂装入还原室内。在炉体底部，外部逐渐变细。碳化硅炉体由一个带有耐业材料的钢壳包围着，这个钢壳稍大一监，但是与碳化硅炉体的形状一样。在两者之间形成一个环形空间，作为燃烧室。环形燃烧室内的辐射烧嘴提供的热量通过碳化硅蹙传给了炉料。炉身上部足预热区，用耐热钢制成。还原区下面是冷却装置。从还原区出来的惰性气津在此冷却，然后经过冷却区循环。已金属比的产品经过闭锁漏斗排出。

展望   世界钢铁工业的发展随着电炉短流程的兴起，电炉钢产量迅速增加。电炉钢的原料主要是废钢，而世界自产废钢资源已下降到45％左右，随着轧钢成材率、连铸比和炼钢废钢比的提高，废钢供应会越来越紧张，质量越来越差，且商品废钢中Cu、Ni、Cr、Sn、As、Mo、Bi、Sb等元素的含量，随着废钢的循环有集聚、升高的必然趋势。废钢循环的总趋势要求出现一种比生铁、废钢更为纯洁，性能更为稳定的精料，这就是直接还原铁。世界直接还原铁产量增加很快，1997年为3617万t，米德莱克斯(Midrex)公司预测2000年为5000万t，2010年可达7000万t。世界矿物燃料资源储埋量中煤占90％以上，分布广泛，而天然气和石油储量有限又是重要的化工原料。20世纪70年代能源危机以来，人们已认识到煤基直接还原炼铁是今后发展趋势。