广西桂林海绵铁隧道窑

直接还原铁生产工艺技术经济设计方案宜兴市文韬环保科技有限公司2012 年8 月14 日直接还原铁生产应研究工艺技术经济指标一、直接还原铁（海绵铁）的用途------------------------------------------------1二、直接还原铁（海绵铁）市场预测--------------------------------------------4三、直接还原铁（海绵铁）的发展前景-----------------------------------------6四、价格分析-------------------------------------------- -----------------------------7五、工艺比较-------------------------------------------------------------------------8六、隧道窑工艺介绍----------------------------------------------------------------9七、直接还原铁（海绵铁）新工艺A--C工艺介绍附：A---C工艺流程图-------------------------------------------------------------13八、项目分析结论 -------------------------------------------------------------20九、直接还原铁的标准-----------------------------------------------------------24十、直接还原铁技术标准---------------------------------------------------------25一、直接还原铁（海绵铁）的用途直接还原铁（海绵铁）是精铁粉在炉内经低温还原形式的低碳多孔状物质，其化学成分稳定，杂质含量少，主要用作电炉炼钢的原料，也可作为转炉炼钢的冷却剂，如果经二次还原还可供粉末冶金用。

近年来由于钢铁产品朝小型轻量化、功能高级化、复合化方向发展，故钢材中非金属材料和有色金属使用比例增加，致使废钢质量不断下降。

废钢作为电炉钢原料，由于其来源不同，化学成分波动很大，而且很难掌握、控制，这给电炉炼钢作业带来了极大的困难。

如果用一定比例的直接还原铁（海绵铁）(30～50%)作为稀释剂与废钢搭配不仅可增加钢材的均匀性，还可以改善和提高钢的物理性质，从而达到生产优质钢的目的。

因此，直接还原铁（海绵铁）不仅仅是优质废钢的替代物，还是生产优质钢材必不可少的高级原料(天津无缝钢管公司国外设计中就明确要求必须配50%的直接还原铁（海绵铁）)。

根据国外报导，高功率电炉冶炼时，炉料搭配30～50%直接还原铁（海绵铁），生产率提高10～25%，作业率提高25～30%。

1996年2月26日我们在鹿泉市轧钢厂三吨电炉上试验表明，在炉料中搭配30～50%直接还原铁（海绵铁），每吨炉料平均节约电能27%，节约炼钢时间28%，耗氧量降低22%，钢材物理性能明显提高。

就此，在电炉钢炉料中搭配一定量直接还原铁（海绵铁）不仅可以提高电炉的生产能力，而且还能降低电耗和生产成本。

根据国家统计局公布的数字显示，我国九七年的钢产量已突破亿吨大关，成为世界第一产钢大国，但能源的消耗也是惊人的，吨钢能耗比日本和西方国家高出很多，除技术上的原因外，与我国不同工艺流程的比例有很大的关系。

截止目前，我国电炉钢产量只占总产量的25%，大大低于西方国家的平均值50%。

提高电炉钢的产量必须在电力供应和原料保证上做文章。

实践证明，纯净合格的直接还原铁（海绵铁），是电炉的理想原料，这在西方发达国家普遍得到了认可。

“九五”期间，冶金工业调整——优化钢材结构，由注重规模与产量转变为注重质量和效益，要提高钢的质量，如果原料仍以废钢为主，将是很困难的。

这是因为废钢中有害杂质Sn、As、Cu等几乎100%残留钢中。

据有关报道，美国在25年间，碳素钢中Cu含量上升20%。

镍铬增加1.2倍，锡增加2倍，因此，单纯使用废钢提高炼钢质量将是非常困难的，而使用部分直接还原铁（海绵铁）就避免了这些问题，所以对冶炼优质钢和特种钢，如石油套管、汽车用钢、核电站用钢、军用钢等配用直接还原铁（海绵铁）是非常重要的，也可以说生产特种钢和优质钢就必须配用直接还原铁（海绵铁）。

由上述可知，直接还原铁（海绵铁）是生产优质钢和特种钢的必用材料，是补充废钢不足的优质电炉原料，可作为转炉炼钢的冷却剂，还可用于粉末冶金。

二、直接还原铁（海绵铁）市场预测根据国家废钢协会的统计，2008年我国废钢需求总量为12000万吨，比2007年消耗总量增加1000万吨，资源缺口较大。

全年钢铁企业自产废钢2000万吨，社会产废4000万吨，进口废钢1200万吨，总体资源偏紧。

全年废钢市场呈现连续起伏跌宕的运行态势。

其中国内市场活路，价格高位运行，尤其是底线价位的提高，宣布了应用廉价废钢铁资源炼钢时代的终结。

2005年12月13日在厦门召开的中国废钢应用协会三届三次会员大会暨三届四次理事会，在贯彻落实《钢铁产业发展政策》中提出的“减少铁矿石比例，增加废钢比重”，实施“精料入炉”，提高废钢综合利用水平，努力实现“零排放”等政策目标，也成为此次会议的主要议题之一。

其中直接还原铁DRI、热压铁块HBI等优质废钢原料的加工与利用，被列入废钢会议的主要范畴。

据会议资料显示，我国每年产生的炼钢、轧钢氧化铁皮约500～600万吨，除30万～40万吨用于还原铁的生产外，大都用于烧结炼铁。

应用价值较低。

中国废钢铁应用协会常务副理事长王镇武在会议报告中提出，我国废钢资源贫乏，特别是优质废钢更为缺乏，为直接还原铁的生产和应用提供了广阔市场。

“十一五”期间我国废钢铁行业要加快产业整合，加强技术研究，促进我国直接还原铁的生产与应用。

会上，中国金属学会会长翁宇庆着重分析了我国在电炉钢冶炼、直接还原铁、热压铁块和废钢加工技术方面的发展现状。

翁宇庆建议，当前钢铁企业要重视电炉钢高级原料（直接还原铁和热压铁块）的生产、制备和供应。

以提高电炉钢的竞争力。

据中国废钢铁应用协会统计数据显示，“十五”期间我国共生产粗钢11.58亿吨，消耗废钢2.39亿吨，废钢单耗平均为206公斤/吨钢。

其中钢铁企业自产废钢7708万吨，占32%；社会产生废钢14500万吨，占59%；进口废钢4816万吨，占20%。

我国废钢铁社会积蓄量不高。

截止2004年底，我国社会废钢积蓄约为13亿吨左右，年产废钢仅3500万吨左右，预计5年内不会有太大增长。

因此，“十一五”期间，我国废钢铁产业总的形势是消耗增加，资源偏紧，缺口较大。

该项规划预测，“十一五”期间，我国粗钢年产量将保持在3.8～5亿吨左右，可能还有新的突破；年需求矿石量将超过8亿吨，年需求废钢量为12000万吨左右，其中钢铁企业产生废钢2000万吨、社会产生废钢4000万吨、进口废钢1200万～1400万吨。

1998年我国电炉钢产量已达2000多万吨。

2008年我国电炉钢产量达9000多万吨。

我国钢铁工业今年将需要12000万吨废钢、直接还原铁、铁块等固体金属炉料，由于我国连铸比已提高到85%，如按85%的连铸和15%的模铸计算，钢铁工业自返废钢不足2000万吨。

社会能提供给炼钢用的废钢不超过4000万吨，包括拆船在内，进口废钢1300万吨，所以，我国目前正常冶炼的废钢缺口达4500万吨以上。

如按30%的比例配直接还原铁的话，只缺口部分就需要1350万吨直接还原铁，甚至4500万吨的缺口完全可以用直接还原铁弥补，1300万吨的进口量更可以用直接还原铁替代，即便是社会提供的废钢中或是企业自返废钢中配备一定比例的直接还原铁也是很有必要的，所以直接还原铁的总需求量是十分巨大的。

直接还原铁在我国还是新东西，生产直接还原铁在我国才刚刚起步，许多钢厂正在逐步认识它、使用它，特钢厂更是离不开它。

我国对直接还原铁的需求量越来越大，年需求总量可达5000万吨。

2002年我国从国外进口直接还原铁130万吨，2003年进口量达169万吨，2004年进口量达200万吨，而2006年我国进口海绵铁为300万吨，2007年进口量达320万吨，平均单价为500美元/吨。

而我国直接还原铁（海绵铁）生产能力仅为80万吨/年，2002年直接还原铁（海绵铁）产量只有30万吨，2003年产量为35万吨，2004年产量为40万吨，2005年为43万吨，2006年为50万吨，2007年产量为55万吨，2008年产量为60万吨，远远不能保证需求，因此，市场容量很大，为了加速我国钢铁行业的发展，让我国成为钢铁强国，原冶金部不惜花巨资引进国外先进技术和主要设备在天津无缝钢管公司建成年产30万吨规模直接还原铁（海绵铁）厂，与已建成的超高功率电弧炉配套。

从九六年五月原冶金部在河南登封召开了第一次全国直接还原铁（海绵铁）会议到2006年3月在沈阳召开的第7届全国直接还原铁（海绵铁）会议，共召开专题会议7次之多，均由原冶金部副部长周传典参加并主持。

会议主要讨论如何加快直接还原铁（海绵铁）生产的步伐，并与国际接轨。

会上周传典副部长都作了重要讲话，要求把直接还原铁（海绵铁）生产提上议事日程，要求各级领导重视这个问题。

把我们的责任和紧迫感落到实处，要大力支持有条件的企业上直接还原铁（海绵铁）项目，并提高其极性，国家经贸委已将直接还原铁（海绵铁）列为“十一五”三大科技开发项目之一，国家发改委已列为投资方向予以支持。

三、直接还原铁（海绵铁）的发展前景我国钢铁工业迅速发展，今年将是连续十三年超亿吨，2002年钢铁产量为1.8亿吨，2003年达2.2亿吨，2004年达到2.5亿吨，2005年我国粗钢产量为3.49亿吨，2006年我国粗钢产量为4亿吨，2007年我国钢产量达4.5亿吨，钢材产量为3.6亿吨，其中板材1.46亿吨，市场占有率为93%，进口钢材2582万吨，出口钢材2000万吨，2008年我国钢产量达5亿吨，已成为世界第一产钢大国和耗钢大国。

但是我国并不是钢铁强国，钢铁产品在国际市场上没有竞争力，在钢材品种和质量方面，还不适应国民经济的发展的要求，我国每年还要从国外进口钢材几仟万吨（主要是优质钢和特种钢）。

随着今后对钢铁产品品种和质量要求的不断提高，从调整钢铁产品结构、提高市场竞争力来看，发展电炉炼钢势在必行，而且，电炉炼钢基建费用和生产成本低，建设周期短，同时电炉冶炼技术也在快速发展。

随着市场对钢铁产品质量要求的提高，保护生态环境要求的严格，电力供应的日益充足，必将推动电炉短流程的发展，电炉炼钢能力也必将得到快速增长，这样废钢短缺将进一步加剧。