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直接還原技術(shù)的新發(fā)展
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  • 直接還原技術(shù)的新發(fā)展直接還原技術(shù)的新發(fā)展
    史 占彪
    ( 東北大學(xué) , 沈陽 1 1 0 0 0 4 )
    摘 要 直 接還原鐵 作為 電爐煉鋼 的高質(zhì)量 代用 品 , 正在 迅速增 長 。但隨著 直 接還原 技術(shù) 的 發(fā)展和 原料 、 能 源條件
    新變化 , 當(dāng)前 直接還原技術(shù) 向前 發(fā)展的 主導(dǎo) 趨勢(shì) 是擴(kuò) 大能 源范 圍, 煤 作一 次能 源 , 加快 煤 的氣化 技術(shù) 的發(fā)展 研究 ; 充
    分利用粉礦和精礦 , 充分發(fā)揮比表面大的優(yōu)勢(shì), 發(fā)展新的流化床技術(shù) : 提高產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性, 減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)、 簡化工
    藝 、 提 高能量利用率 , 開創(chuàng)直接還原新 局面 。
    1 前言
    下一個(gè) 1 0年, 廢鋼供應(yīng)量 , 尤其是高質(zhì)量電爐廢
    鋼的供應(yīng)將是缺乏的。尤其是發(fā)展中國家 , 可能發(fā)生
    嚴(yán)重短缺 , 這將導(dǎo)致直接還原鐵需求的增加。直接還
    原鐵可作為電爐煉鋼的高質(zhì)量代用品, 已成為增長著
    的、 有生命力及競(jìng)爭(zhēng)能力的角色。
    2 直接還原現(xiàn)狀
    1 9 7 0年世界直接還原鐵 的產(chǎn)量為 7 9萬 t ; 2 0 0 0
    年世界還原鐵產(chǎn)量到 4 3 2 0萬 t , 預(yù)測(cè) 2 0 0 5年將增為
    6 0 0 0萬 t , 到 2 0 1 0年將增至 7 5 0 0萬 t , 但對(duì) 還原鐵
    的需求短缺也將從 2 0 0 2年 的 4 0 0萬 t增加 到 2 0 0 5
    年的 2 0 0 0萬 t 。
    從地區(qū)看, 直接還原的發(fā)展與資源條件密切相關(guān) :

    是優(yōu)質(zhì)鐵礦 ; 二是廉價(jià)和豐富的能源。2 0世紀(jì) 8 0年
    代前 , 發(fā)達(dá)國家曾試圖發(fā)展直接還原, 但 由于原料和加
    工費(fèi)高 , 限制了在這些國家的發(fā)展, 而南美地區(qū)有豐富
    的天然氣和鐵礦源得到快速發(fā)展; 2 0世紀(jì) 9 0年代, 中
    近東、 東南亞地區(qū)發(fā)展最快; 另一原因是直接還原裝置
    單機(jī)產(chǎn)能較小、 生產(chǎn)靈活 , 符合發(fā)展國家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和
    對(duì)鋼鐵的快速增長 ; 另外 , 發(fā)展 D R采用 短流程工藝 ,
    經(jīng)濟(jì)效益顯著。近些年 , 發(fā)達(dá)國家的短流程鋼廠激增 ,
    也進(jìn)一步促進(jìn)了對(duì)直接還原鐵需求的增長。
    從工藝看 , 可分為氣基直接還原和煤基直接還原
    兩類 ; 在發(fā)展過程 中, 無論產(chǎn)能還是產(chǎn) 量的增長都是
    *本 文為 2 0 0 1年直接還原技術(shù)及 DR I 應(yīng)用 研討 會(huì)上的報(bào)告
    氣基直接還原法為主 , 氣基還原鐵超過 9 0%, 占主導(dǎo)
    地位 的是 Mi d r e x法 和 HY L法 ; 煤基 還原鐵產(chǎn) 量約
    1 0%, 以 S L / RN回轉(zhuǎn)窯法為代表 。
    在當(dāng)前直接還原生產(chǎn)領(lǐng)域 , 直接還原工藝主要是
    4種。氣基豎 爐法 : Mi d r e x法 、 HYL法或 HYLⅢ法 ;
    氣基流化床法 ; F o i r 法 ; 煤基回轉(zhuǎn)窯法 。
    各種 方法都在 不斷地得 到提高和改 進(jìn), 生 產(chǎn)過
    程 , 產(chǎn)品質(zhì)量。原燃料消耗 、 生產(chǎn)效率、 生產(chǎn)成本等都
    有很大的進(jìn)步 。
    ( 1 )氣基豎爐法是成熟的主導(dǎo)工藝。容易控制 、
    產(chǎn)品質(zhì)量好 、 能耗低 、 環(huán)境污染輕 、 生產(chǎn)率高和生產(chǎn)成
    本低。單機(jī)生產(chǎn)能力 已擴(kuò)大到 1 2 0萬 t / a ( Mi d r e x ) 和
    1 0 0萬 t / a ( HYL1 1 I ) , 開發(fā)和采用熱壓塊 和電爐熱裝
    技術(shù) ; 增設(shè) C 0 2脫除措 施和提高過程控 制技術(shù)將 進(jìn)

    步降低能耗 , 提高產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。
    但氣基豎爐法離不開天然氣 , 發(fā)展會(huì)受到資源限
    制 ; 要求高品位球 團(tuán)和塊礦混合爐料 , 下一世紀(jì)將面
    臨原料塊礦 的短缺。
    ( 2 )氣基流化床( F I O R) 法直接使用鐵精礦和粉
    礦 , 省去球團(tuán)造塊 , 降低投資和成本 , 也利于環(huán)保。但
    也需要天然氣體能源 , 生產(chǎn)能耗高于豎爐法 。
    ( 3 ) 煤基 回轉(zhuǎn)窯工藝 已成熟, 工藝簡單 、 生產(chǎn)費(fèi)用
    低、 產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定 。在缺乏天然氣卻有豐富非焦煤 的
    國家得到了快速發(fā)展 。但單機(jī)產(chǎn)能偏小( 最大為 1 5 ~
    2 2萬 t / a ) 、 能耗較高, 產(chǎn)品含碳不易調(diào)節(jié) , 建設(shè)投 資較
    大 。 ...
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