2013年8月高炉生铁与直接还原铁产量
电炉炼钢发展将需要大量直接还原铁
电炉炼钢发展将需要大量直接还原铁目前，全球钢铁炼钢流程主要有两种：高炉—转炉炼钢和废钢—电炉炼钢。
我国炼钢方式主要是以消耗铁矿石的高炉—转炉炼钢为主，对铁矿石原料的依赖度高达80%，而长期的转炉炼钢，给环境带了较重的负荷。
电炉炼钢具有工序短、投资省、建设快、节能减排效果突出等优势，据统计，电炉炼钢流程相对于高炉—转炉流程节省能源60%，减少废气、废水、废渣排放86%、76%、72%。
废钢是一种可无限循环使用的节能再生资源，多用1吨废钢可节约0.4吨焦炭或1吨原煤，可减少1.7吨精矿粉的消耗，减少4.3吨原矿开采，可减少1.6吨二氧化碳的排放。
发达国家和地区普遍重视发展电炉短流程炼钢生产工艺。
2015年，美国电炉钢比例为62.7%，欧洲电炉钢比例为39.4%，韩国电炉钢比例为30.4%，日本电炉钢比例为22.9%，而我国电炉钢比例仅为6.1%。
大力发展电炉短流程炼钢工艺，对我国钢铁行业的结构调整、绿色环保、可持续发展具有重要的意义。
长期以来，废钢供应不足、价格高昂和电力价格昂贵曾是限制我国废钢电炉炼钢的主要因素。
近10年来，我国的钢产量平均增长率超过10%，钢铁蓄积量正在大幅度增长，2015年我国的钢铁蓄积量达到80亿吨，“十三五”期间我国钢铁产业的废钢年供应量将达到1.5亿吨~2.5亿吨，废钢比将达到20%以上；目前实际的供应量更高。
随着新环保法实施，以及钢铁业去产能和结构调整工作的推进，以中频炉为代表的落后产能被全面清查和关闭，我国废钢大量积存，废钢价格大幅降低。
同时，我国电力基础设施建设蓬勃发展，电力供应充足，局部地区电力产能过剩、电价大幅降低，限制电炉炼钢的各种问题得到了有效解决。
专家预计，2025年我国电炉炼钢比例将高达30%以上。
电炉炼钢流程具有诸多优势，但也存在固有的问题，如废钢利用愈多、循环冶炼次数愈多，钢中残余元素（主要是有色金属元素）含量愈高，使电炉钢质量下降。
美国对过去25年生产和使用的碳钢进行分析发现：碳钢中的铜含量增加了20%，镍、铬含量增加了50%，锡含量增加了100%。
直接还原铁生产工艺的分析
直接还原铁生产工艺的分析世界上直接还原铁生产技术已经成熟, 技术发展极为迅速, 根据Midrex 公司预测, 2010年全世界直接还原铁产量将超过7300万t。
于高炉流程存在着生产成本过高和环境污染的两大难题, 炼铁工艺由高炉流程逐步向直接还原铁短流程过渡已成为定局。
当今的钢铁企业对这一革命性技术工艺越早开发越能占据主动; 不敢承担风险, 迟疑不前, 必将处于被动和落后的局面。
因此, 直接还原铁的开发不是“有所为”和“有所不为”的问题, 而是生产工艺的选择问题。
1 世界直接还原铁生产技术现状1.1 生产工艺发展态势由于某些国家天然气资源丰富, 直接还原铁生产技术在南美洲、南非和东南亚诸国的发展极为迅速,而印度则后来居上; 特别是委内瑞拉、墨西哥等国, 生产历史已超过20余年, 生产规模不断扩大, 直接还原铁产量已占本国钢铁产量的绝对份额; 而奥钢联、韩国合作开发的直接还原与熔融还原技术与日俱进; 浦项钢铁公司的直接还原铁生产大有代替高炉炼铁之势。
对这样的发展态势, 作为世界钢铁生产大国的中国, 我们绝不可掉以轻心。
1.2 世界直接还原铁主要生产工艺??? 世界直接还原铁生产工艺大致可分为两大类: 一种是气基竖炉生产工艺; 一种是煤基回转窑生产工艺。
前者生产量约占总产量的92%, 而后者约占总产量的8%。
在这两种生产技术的基础上, 又发展了熔融还原生产技术。
近年来, 将直接还原与熔融还原技术加以组合, 形成了COREX-Midrex联合流程, 颇受人们的关注。
直接还原铁主要生产工艺见表1。
??? 应该指出, 世界上Midrex法和HYL法应用的比较普遍, 各项技术经济指标亦趋稳定, 生产工艺成熟可靠。
特别是墨西哥的HYL法, 生产技术不断创新, 由于开发了“自重整”技术, 使建设费用减少了26% , 电炉的耗电降低了5%～6%。
印度由于缺乏天然气, 但精煤的资源丰富, 因此多采用煤基回转窑的生产方法。
直接还原铁工艺技术的对比分析论述
直接还原铁工艺技术的对比分析论述张建国【期刊名称】《资源再生》【年(卷),期】2018(000)002【总页数】5页(P57-61)【作者】张建国【作者单位】北京瀚川鑫冶工程技术有限公司【正文语种】中文在低于矿石融化状态下，通过固态还原，把铁矿石炼制成铁的工艺称作直接还原法，用这种方法生产出的铁也叫作直接还原铁（DRI），由于这种铁保留了失去氧时形成的大量微小气孔，在显微镜下观察形似海绵，所以直接还原铁也称为海绵铁。
直接还原铁是精铁粉在炉内经低温还原形成的低碳多孔状物质，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，如果经过二次还原还可供给粉末冶金用。
从上世纪80年代末以来，我国一直宣传推广使用直接还原技术，并对直接还原技术进行了广泛的开发研究，取得了众多成果，为直接还原技术发展奠定了基础。
但是，因铁矿、煤炭、气源等原燃料条件限制，中国直接还原发展的实际成效不大，与钢材、生铁等行业相比还有相当差距。
一、直接还原铁的应用优势直接还原铁生产是指在低于熔化温度之下将铁矿石还原成海绵铁的过程，与传统高炉炼铁方法相比取消了焦炉、烧结等工序，具有流程短、污染小、消耗少，不受炼焦煤短缺影响等优点。
同时海绵铁中硫、磷、硅等有害杂质含量低，有利于电炉冶炼优质纯净钢种。
近年来，由于钢铁产品向小型轻量化、功能高级化、复合化方向发展，因此钢材产品中的非金属材料和有色金属的使用比例在增加，在废钢的破碎分拣过程中，又不能完全有效的剔除非金属和有色金属材料，况且，即使是纯粹完全的黑色废钢料，由于来源不同，化学成分波动也是较大的。
致使加工后的成品入炉废钢的质量很难掌握控制，给电炉炼钢作业带来一定的困难。
如果用一定比例的直接还原铁（30～50%）作为稀释剂与废钢搭配使用，不仅可增加钢的均匀性，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，直接还原铁不仅仅是优质废钢的替代品，还是生产优质钢必不可少的高级原料（如天津无缝钢管公司的国外产品设计中就明确要求，必须配置50%的直接还原铁）。
直接还原的现状与发展
直接还原的现状与发展1概述通常钢铁企业的炼铁系统由焦化、烧结、高炉工序组成，投资大、流程长、能耗高是其通病。
特别是要用焦炭，全世界炼焦煤仅占煤总储量的10%左右，随累年高消耗已告匮缺。
据联合国环保组织调查，传统的钢铁工业是严重的污染源，所排放的有害气体(CO2、CO、NO x、SO2)造成了使全球转暖、海洋扩大的温室效应。
进入21世纪，国际上更严格的排放标准将出台，焦化的污染势必威胁高炉的生存!近年来人们致力于开发用烟煤或天然气作还原剂，不用焦炭和庞大的高炉，将铁矿石在固态还原成海绵铁(Sponge Iron)，这种炼铁方法称为直接还原，所得产品称为直接还原铁DRI(Direct Reduction Iron)。
2直接还原发展概况直接还原工业化试验起始于20世纪50年代，出现了不少工艺和方法，但成功的极少，处于徘徊状态，到60年代后天然气大量开采，1968年美国法成功，直接还原才得到迅速发展。
1970年全球的产量只有80万t，到1999年，全球产量达到了3860万t，30年增长近50倍(如图1所示)，这在冶金史上实属罕见。
直接还原生产海绵铁发展的客观原因有：(1)世界多数国家严重缺乏焦煤，其中不少国家有优质丰富的铁矿以及天然气和烟煤资源，它们因地制宜地借助本国资源发展直接还原工厂，如委内瑞拉、印度尼西亚、墨西哥等国有丰富天然气及优质铁矿，主要发展气基竖炉，以1995年统计为准产量达2829万tp/a，占直接还原铁总产量的92%。
而南非印度新西兰有丰富的烟煤及优质铁矿石，直接还原以煤基回转窑法为主，虽然产量仅为246万tp/a，但从近年发展趋势看，大规模的煤基回转窑法生产的直接还原厂正在纷纷建立，印度Goldstar公司建立了生产能力为22万tp/a的直接还原厂，采用Corex法：南非Iscor公司建立了生产能力为723万tp/a的直接还原厂，采用SLPRN 法；新西兰厂建立了生产能力为90万tp/a的直接还原厂，采用SLPRN法。
直接还原铁生产技术及现状
直接还原铁生产技术及现状铁生产技术的发展历史可以追溯到公元前2000年左右，最初的铁制品是通过在炭火中烧烤铁矿石来获得的。
这种烧烤技术被称为古老的冶金学，也被认为是人类历史上最早的冶金技术之一古代的铁生产技术在公元前1000年左右经历了重大的革新，这是由于铁矿石的高温还原反应被发现。
这种高温反应是通过将铁矿石与木炭或石炭混合，并在高温环境下加热来进行的。
这项技术的发现使得铁成为了当时最重要的金属之一，但其生产量仍然相对较小。
在一些古代文明中，如中国、印度等，铁的制造和使用逐渐扩大，为社会的农业、战争和工艺生产做出了重要贡献。
到了公元前300年左右，铁生产技术再次得到了改进。
在罗马时代，一种称为“减氧法”的技术被发明，这个技术将铁矿石与木炭放入特殊的炉子中，并且通过控制加热和供氧来获取较高纯度的铁。
这项技术极大地提高了铁的生产效率，使得罗马帝国在铁材料的生产和使用方面取得了巨大的进展。
这种技术的使用也标志着对铁生产的进一步工业化，奠定了现代铁产业的基础。
到了中世纪，铁生产技术进一步发展，很大程度上得益于对炼铁炉的改进。
这些改进包括提高炉子的结构、使用更多供氧装置以及改进燃烧气体的预热系统等。
这些改进使得炼铁过程更为高效，并且提高了产量和纯度。
到了18世纪，随着燃烧技术和冶金科学的进展，铁生产技术又迈上了一个新的台阶。
在这个时候，由于煤炭的大量使用，炼铁工艺发生了革命性的变化。
在这种现代炼铁法中，矿石和煤炭被放入高炉中，在高温环境下进行化学反应。
通过这个工艺，大量的铁矿石可以得到还原，得到高质量的生铁。
这种先进的炼铁法被广泛应用于欧洲的工业革命中，推动了工业化的进程。
随着时间的推移，各种现代技术和创新被应用于铁的生产过程中，这些技术包括用电解法提纯铁、高炉法等。
现代大规模铁生产以高炉和电炉为主，这些炉子能够生成高品质的铁，用于制造各种铁制品。
此外，利用再生铁和废钢再生技术也成为现代铁产业的重要组成部分，以提高资源利用效率和减少环境影响。
1980-2013年全球高炉生铁产量
1980-2013年高炉生铁产量单位：千吨国家1980198119821983198419851986198719881989199019911992199319941995199619971998199920002001200220032004200520062007200820092010201120122013阿尔巴尼亚 25 25 30 35 40 45 50 50 50 55 40 10 4阿尔及利亚 669 897 1 069 1 126 1 191 1 477 1 262 1 493 1 215 1 315 1 054 879 930 925 919 962 850 526 757 807 767 800 960 965 994 952 1 093 1 193 690 680 696 360 350 300阿根廷 1 035 118 974 913 902 1 310 1 625 1 752 1 596 2 062 1 922 1 305 966 984 1 410 1 568 1 966 2 080 2 122 1 985 2 183 1 909 2 174 2 405 2 392 2 644 2 481 2 593 2 581 2 042 2 532 2 801 2 073 2 650澳大利亚 6 976 6 740 5 953 5 062 5 324 5 599 5 853 5 581 5 723 6 084 6 127 5 633 6 3847 4147 4667 4757 3817 6857 7237 0477 049 6 017 6 106 6 116 5 735 6 203 6 433 6 369 6 057 4 370 6 005 5 265 3 710 3 477奥地利 3 485 3 477 3 115 3 319 3 745 3 734 3 349 3 451 3 665 3 823 3 452 3 442 3 074 3 070 3 320 3 878 3 416 3 966 4 021 3 913 4 318 4 375 4 669 4 677 4 847 5 444 5 547 5 908 5 795 4 353 5 621 5 815 5 751 6 152比利时9 8449 7877 8328 0338 9688 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25250 88756 28860 65659 02452 85957 34863 74764 05660 67955 35359 40260 21160 98163 49662 29563 62061 69859 94761 64854 80852 89253 38155 39749 54349 99848 99346 94928 20939 21642 15944 32841 319南美洲15 40712 33512 82514 92019 30721 68823 59624 73826 84828 12524 52225 28425 53626 40428 00828 10727 60328 70028 82928 08631 62330 90433 47036 03938 79038 31236 84240 11339 43028 51334 53137 53530 45429 992非洲9 86410 0409 4987 9858 2479 2688 9109 7019 1449 6589 1019 7739 1708 7638 4348 6308 4888 6139 3628 2978 5378 1428 1728 5068 1308 3118 3907 588 6 729 5 924 6 725 5 564 5 499 5 810中东 800 500 675 838 1 208 1 122 850 976 1 012 1 100 1 267 1 952 2 053 1 961 1 883 1 532 1 852 2 150 2 117 2 112 2 202 2 183 2 182 2 231 2 096 2 305 2 041 2 118 2 176 2 433 2 540 2 242 2 143 2 007亚洲&大洋洲150 901143 163143 409139 503150 908155 865158 313163 551176 178181 684186 030196 063199 284215 804226 727237 336241 051256 140255 998261 191276 910300 181320 944368 147405 742499 978572 541648 186655 660715 286770 039832 537859 044904 352世界（中国除外）467 920460 535414 813418 353448 549453 927443 208450 989478 525483 817465 769437 382422 567413 819411 118418 950410 238431 556420 997415 322444 856430 473439 839456 228467 272455 977467 400484 894466 356364 990439 519459 222454 161459 427世界 505 944 494 701 450 323 455 731 488 611 497 767 493 847 506 021 535 565 542 017 528 149 505 035 498 460 501 196 508 527 524 243 517 463 546 670 539 518 540 652 575 870 586 016 610 631 669 895 719 123 800 709 881 041 961 498 949 582 933 625 1 035 120 1 104 651 1 124 263 1 168 397地区界定-只包含以上所列国家欧盟（10国）比利时、法国、德国、意大利、卢森堡、荷兰、英国欧盟（12国）欧盟（10国）、葡萄牙、西班牙欧盟（15国）欧盟（12国）、奥地利、芬兰、瑞典1欧盟（25国）欧盟（15国）、捷克、匈牙利、波兰、斯洛伐克欧盟（27国）欧盟（27国）、保加利亚、罗马尼亚国家1980198119821983198419851986198719881989199019911992199319941995199619971998199920002001200220032004200520062007200820092010201120122013独联体哈萨克斯坦、俄罗斯、乌克兰前苏联独联体、爱沙尼亚北美洲加拿大、墨西哥、美国南美洲阿根廷、巴西、智利、哥伦比亚、巴拉圭、秘鲁、委内瑞拉非洲阿尔及利亚、埃及、摩洛哥、南非、突尼斯、津巴布韦中东伊朗亚洲&大洋洲澳大利亚、中国、印度、日本、马来西亚、新西兰、朝鲜、巴基斯坦、韩国、台湾、中国、越南2。
2023年全球粗钢、生铁、直接还原铁产量汇总与分析
2023年全球粗钢、生铁、直接还原铁产量汇总与分析粗钢产量合计18.882亿吨，同比持平根据世界钢铁协会的统计数据，2023年全球粗钢产量合计18.882亿吨，同比基本持平。
全球71个纳入该机构统计的国家和地区粗钢产量合计为18.497亿吨，同比微降0.1%。
分地区来看，欧洲、北美和南美粗钢产量同比下降，其他地区产量同比增加；分国家来看，全球前十大产钢国中，日本、德国、土耳其、巴西粗钢产量同比下降，其他国家同比增加，尤其是印度产量增幅达到11.8%。
2023年，亚洲和大洋洲合计粗钢产量为13.672亿吨，同比增长0.7%。
其中，中国粗钢产量为10.19亿吨，同比基本持平，占全球粗钢产量的份额从2022年54.2%微降至54.0%。
印度粗钢产量为1.402亿吨，同比增长11.8%，是前十大产钢国中产量增幅最大的国家。
日本粗钢产量为8700万吨，同比减少2.5%，主要由于国内钢厂熔炼设备的关闭。
JFE钢铁公司按计划于2023年9月16日关闭了位于京滨地区容积为5000立方米的2号高炉以及1号电弧炉。
日本经济产业省（METI）预计2024年一季度该国将生产2198万吨粗钢，同比增长约1.7%，这主要得益于国内汽车行业的强劲需求。
然而，日本经产省预计该国一季度钢材总需求将下降0.5%至1992万吨，建筑业和制造业（不包括汽车业）的疲软预计将拖累整体需求。
随着日本劳动法的变化，日本建筑业的疲软预计将持续到二季度。
自2024年4月1日起，日本将对建筑业工人实行每年360小时的加班时间上限，自然灾害情况下的恢复性建设工作除外。
新劳动法预计将延长施工时间，减少项目数量，从而影响钢材需求。
2023年韩国粗钢产量为6670万吨，同比增长1.3%。
东南亚国家中，越南粗钢产量同比下降5.0%至1900万吨；印度尼西亚粗钢产量估计同比增长2.8%至1600万吨；马来西亚粗钢产量估计同比增长4.1%至750万吨；泰国粗钢产量估计同比下降6.7%至496万吨。
全球直接还原铁生产现状及发展趋势
技术组合,在现有生产条件下将烧结矿冷却余热的可用部分最大限度地加以回收利用,节约了大量能源,烧结工序能耗由改造前的4915kgce/t 降低到45kgce/t,固体燃料消耗降低了近5kg/t,同时提高了产品质量,降低了生产成本,获得了显著的经济效益和社会效益。
参考文献[1] 唐贤军等1烧结料蒸汽预热技术及应用[J ]1山东冶金,2008(3):16-171[2] 张军红等1宝钢热废气烧结的实验研究[J]1宝钢技术,1999(2):17-211[3] 凌子愚等1余热直接利用技术的开发与应用[J]1山东冶金,2006(4):20-211[4] 孙德民等1济钢热风烧结工艺技术改进[J]1山东冶金,2009(2):16-171[5] 宋秀臣1南钢新建烧结机工程节能降耗措施[J]1烧结球团,2003,28(5):20-221Jisteel Sintering Waste Heat Utilization TechnologyYin Xiongfeng et al 1Abstract Based on the combination of energy sav ing technolog ies of stage recovery in Ji steel,manifold reco ver y methods for compr ehensive utilizat ion sintering waste heat such as waste heat gener ation,waste heat boiler and hot air ignition,ho t air sintering and mix ture pr eheating were adopted simultaneously,and remar kable energ y saving effect was obtained 1Keywords sintering waste heat,stage recovery,technolo gy integration全球直接还原铁生产现状及发展趋势全球直接还原铁产量占铁产量的6%~7%,其余均为高炉生铁。
直接还原铁技术
直接还原铁技术直接还原铁是铁矿在固态条件下直接还原为铁，可以用来作为冶炼优质钢、特殊钢的纯净原料，也可作为铸造、铁合金、粉末冶金等工艺的含铁原料。
这种工艺是不用焦碳炼铁，原料也是使用冷压球团不用烧结矿，所以是一种优质、低耗、低污染的炼铁新工艺，也是全世界钢铁冶金的前沿技术之一。
直接还原炼铁工艺有气基法和煤基法两种，按主体设备可分为竖炉法、回转窑法、转底炉法、反应罐法、罐式炉法和流化床法等。
目前，世界上90%以上的直接还原铁产量是用气基法生产出来的。
但是天然气资源有限、价高，使生产量增长不快。
用煤作还原剂在技术上也已过关，可以用块矿，球团矿或粉矿作铁原料（如竖炉、流化床、转底炉和回转窑等）。
但是，因为要求原燃料条件高（矿石品位要大于66%，含SiO2+Al2O3杂质要小于3%，煤中灰分要低等），规模小，设备寿命低，生产成本高和某些技术问题等原因，致使直接还原铁生产在全世界没有得到迅速发展。
因此，高炉炼铁生产工艺将在较长时间内仍将占有主导地位。
1．直接还原铁的质量要求直接还原铁是电炉冶炼优质钢种的好原料，所以要求的质量要高（包括化学成份和物理性能），且希望其产品质量要均匀、稳定。
1．1 化学成份直接还原铁的含铁量应大于90%，金属化率要＞90%。
含SiO2每升高1%，要多加2%的石灰，渣量增加30Kg/t，电炉多耗电18.5kwh。
所以，要求直接还原铁所用原料含铁品位要高：赤铁矿应＞66.5%，磁铁矿＞67.5%，脉石（SiO2+Al2O3）量＜3%～5%。
直接还原铁的金属化率每提高1%，可以节约能耗8～10度电/t。
直接还原铁含C＜0.3%，P＜0. 03%，S＜0.03%，Pb、Sn、As、Sb、Bi等有害元素是微量。
1．2 物理性能回转窑、竖炉、旋转床等工艺生产的直接还原铁是以球团矿为原料，要求粒度在5～30mm。
隧道窑工艺生产的还原铁大多数是瓦片状或棒状，长度为250～380mm，堆密度在1.7～2. 0t/m³。
直接还原铁生产工艺及发展方向
直接还原铁（海绵铁）生产工艺及发展方向习惯上，我们把铁矿石在高炉中先还原冶炼成含碳高的生铁，而后在炼钢炉内氧化，降低含碳量并精炼成钢，这项传统工艺，称作间接炼钢方法；在低于矿石熔化温度下，通过固态还原，把铁矿石炼制成铁的工艺，称作直接炼铁（钢）法或者直接还原法，用这种方法生产出的铁也就称作直接还原铁（即DRI）。
由于这种铁保留了失氧时形成的大量微气孔，在显微镜下观察形似海绵，所以直接还原铁也称之为海绵铁。
一、直接还原铁（海绵铁）的用途直接还原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（碳、硅含量低），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。
一次还原铁粉（海绵铁）的主要用途有：①作为粉末冶金制品的原料，耗用量约占铁粉总耗用量的60～80％；②作为电焊条的原料，在药皮中加入10～70％铁粉可改进焊条的焊接工艺并显著提高熔敷效率；③作为火焰切割的喷射剂，在切割钢制品时，向氧-乙炔焰中喷射铁粉,可改善切割性能，扩大切割钢种的范围，提高可切割厚度；④还可作为有机化学合成中的还原剂、复印机油墨载体等。
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(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，生产率提高10～25%，作业率提高25～30%。
曹妃甸新首钢和炼钢发展史
曹妃甸新首钢廿二：为首的首钢转炉首钢京唐公司炼钢分厂是世界上第一个单体生产能力达到1000万吨规模的炼钢厂，主体冶炼设备由300吨脱磷转炉、300吨顶底复吹转炉、300吨RH真空脱气精炼装置等构成。
从前面的参观得知，炼钢厂的铁水供应是采用高炉－转炉之间短流程的“一包到底”技术。
在这里我还得知，从炼钢到连铸的整个流程是采用“四位一体”工艺路线，即：铁水预处理→转炉炼钢→钢水精炼→高效连铸，京唐公司号称他们已经实现了四个“百分之百”——百分之百全量铁水预处理，百分之百转炉顶底复吹，百分之百钢水精炼，百分之百高效全连铸生产。
京唐公司炼钢分厂是目前国内第一个按照“全三脱”（对铁水全量进行脱硫、脱磷、脱硅预处理）冶炼模式设计的炼钢厂，采用了一种由“脱磷转炉”与“脱碳转炉”联合冶炼的“两步炼钢法”新工艺，简单地说就是把通常在一个氧气顶吹转炉里完成的功能，“分解”到两个转炉里进行，看似程序复杂了，但实际上操作更显得专业化，由此建立起一个规模化、高效生产洁净钢的生产体系。
通过炼钢工艺新配置和工艺新流程，突出体现高效、优质、节能、环保的技术特点，使京唐公司炼钢厂的主要技术经济指标达到了国际先进水平。
例如这个炼钢厂300吨转炉每炉钢的生产时间，缩短到43分钟左右，明显节约了时间成本。
要介绍京唐公司的炼钢转炉流程，大致弄清它的技术先进性在哪里，它与首钢原来的转炉炼钢有什么继承和不同之处，我们有几项内容应该了解。
第一什么是转炉炼钢；第二是首钢转炉炼钢的发展历史；第三是京唐的转炉炼钢厂是如何建设起来的；第四是京唐的转炉炼钢的工艺流程特点。
由于现代化的全连铸炼钢厂都包含“炼钢”和“连铸”两部分，为了说清楚有关京唐公司炼钢的问题，不枉我受着高温煎烤钻进京唐炼钢厂的经历，先用一章（廿二）对第一和第二部分先做介绍，然后在“廿三”这一章里对第三和第四部分做介绍，涉及连铸坯生产和采取热装热送、大板坯高速连铸等参观内容，再留到“廿四”这一章介绍，所以内容也比较多。
011-天津钢管直接还原铁生产回顾与炼钢应用陶江善汇总
一、天津钢管直接还原铁生产情况回顾 二、直接还原铁在炼钢厂中的使用
天津钢管煤基回转窑直接还原生产线是原冶金部“九五”重大 科技攻关项目，全套设备技术从英国戴维公司（DAVY）引进 ，设计年产直接还原铁30万吨，建有两条φ5×80ｍ的回转窑 生产线，是我国最大的煤基回转窑还原铁生产基地，由于采用 了国外先进工艺技术和关键设备，其生产水平和自动控制系统 世界一流。 该项目于1993年9月通过国家级审批，95年完成工厂设计， 96年9月完成设备安装，1996年11月直接还原铁项目开始热 负荷试车，1997年10月完成了对外合同规定的技术性能指标 的考核，1999年4月，直接还原铁工程项目通过了国家总体验 收。 2008年10月，因国外长协矿合同终止，缺乏优质低价原料供 应而停产至今。
4.1海绵铁最优加入量的确定
⑴2004年，炼钢厂具备了废钢、铁水、海绵铁三大料型进行 配料的条件，为了取得高效的产能和低廉的制造成本，炼钢厂 以优化配料作为切入点，降低冶炼成本。 ⑵在铁水固定（单罐重～40吨）的情况下，通过加入不同量的 海绵铁进行冶炼过程指标测算，以低电耗、短周期为最终确定 最优海绵铁加入量。 方案1 废钢+铁水+海绵铁（1870炉数据统计）
项目 年份
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
表1 天津钢管还原铁厂历年直接还原铁产量及物耗指标 DRI产量 矿耗 煤耗 电耗 金属化率 Wt Kg/t Kg/t Kwh/t % 6.02 8.39 10.6 13.58 11.25 22.04 28.55 33.23 31.42 21.23 1490 1570 1560 1466 1440 1446 1480 1490 1489 1486 950 1040 1026 930 970 919 868 900 900 900 143.3 155.6 161.9 133.6 114 95.86 86.75 90.12 89.46 91.3 92.6 93.8 93.7 92.3 92.8 93.1 92.21 911.3 配煤比例调整
直接还原铁方式比较
直接还原铁技术的技术比较直接还原铁技术从产品形态分包括直接还原球和熔融还原两类，直接还原球以HYL、Midrex工艺为主要工艺，熔融还原以COREX、FINEX工艺为主要方式。
一、直接还原技术的新发展1、2007年直接还原铁产量6722万吨，占总铁量的7.4%2、新投产的直接还原铁项目表13、2007年直接还原铁产量对比表2二、竖炉直接还原技术的新发展1、世界直接还原铁产量的80%以上都是由使用球团矿或块矿的天然气基Midrex和HYL生产的。
现在直接还原竖炉的利用系数已经达到162t/m3d,比大型高炉的最高产能70 t/m3d高出1.31倍。
2、HYL开发了借助气力输送竖炉生产的700度的直接还原球到炼钢的HYTEMMP工艺。
使电弧炉吨钢电耗降低120-140KWh；电弧炉电极消耗减少0.5-0.6kg/t；直接还原球热装可节能，使电弧炉的产量增加，电气系统小型化，减少输送过程中的再氧化、粉化等间接效果。
3、印度鲁奇—HYLSA法：鲁奇煤制气法的煤气成分是CO=24%,H2=39%，CH4+C m H n=10%,H2+CO/CO2+H2O=2.2%计划2010年投产。
直接还原球合成气消耗量849m3/tDRI（相当于9.25GJ/tDRI）合成气温度40度，压力27.5kg/cm3。
需要使用块煤或型煤。
鲁奇炉现在已发展到Mar kⅤ型，炉径5.0米，每台产气量10万m3/h,,可满足90万吨竖炉生产。
三、熔融还原炼铁工艺的发展1、现有主要炼铁方法的生产率指标比较表3：2、高炉、COREX、FINEX等技术的生铁质量对比表4：3、COREX技术的缺点：a、直接使用粉煤、粉矿的比例不能高于15%，必须使用块矿原料为主。
b、对块矿的理化性能有很高的要求，提高了原料成本，使铁水成本上升。
c、在炉体中部的高温区使用了很多排料布料的活动部件，使设备的维修成本及热损失增加，设备利用率降低。
d、要依赖稳定的焦床来保护炉缸，冶金焦比例高于13%。
2013年铁矿石市场回顾及2014年展望
2013年铁矿石市场回顾及2014年展望1.2013年铁矿石市场回顾2013年前三季度，国内铁矿石价格与进口铁矿石价格走势基本上保持一致的，1-3月份价格呈增长趋势，但从4月份开始，铁矿石价格开始缩水，尤其是6月份，铁矿石价格几乎跌破成本线，7月份，伴随钢铁业的好转，进口铁矿石价格也有所回升，但8月底又开始呈现下降趋势。
2013年1-9月，铁矿石进口均价129.08美元/吨，同比下降4.28%，与进口量9%的增速相差甚远。
虽然目前处于钢材的消费旺季，但下游需求不容乐观，近期又受雾霾等环境的影响，环保力度进一步加大，后期钢铁生产或许将出现回落趋势，对铁矿石的需求量也将有所减弱，但铁矿石市场充足，供大于求的局面仍将延续；加之钢企利益下滑将倒逼给铁矿石市场，预计四季度，国内铁矿石价格仍有下降空间。
而宝钢等钢企对11月份部分钢材价格实施平盘，对铁矿石价格也有一定冲击。
图1 中国铁精粉价格走势图2 进口铁精粉价格走势2.经济环境2.1 GDP增速中国经济在保持了几十年的高速增长的态势之下，经济发展取得了举世瞩目的成绩，成为世界第二大经济体；然而，在经济高速发展的过程中也遗留下了很多问题，依靠巨大的政府投资来拉动经济增长，已经不适应当前的国际国内经济形势。
2013年新一届领导人执政之初，为确保中国经济继续健康稳定的增长，经济结构调整的决心很大，中国经济告别了经济增长8%的时代，2013年第一季度经济增速为7.7%，二季度经济增速继续回落至7.5%，国内经济持续放缓，一度低于人们预期引发外界担忧，三季度经济增速回升至7.8%，经济回暖给了投资者一剂强心剂。
国内经济增速放缓，也进一步影响到了新疆的经济增长，进入2013年新疆的经济增速由2012年的12%，回落至一季度的10.3%，但是二、三季度经济持续回升至10.5%、10.8%，经济企稳回升态势明显。
图3 中国分季度GDP增速图4 新疆分季度GDP增速数据来源：国家统计局2.2 固定资产投资中国的固定资产投资在经历了2011年高增速之后，持续回落，2013年的固定资产投资保持平稳，2013年前三季度，全国固定资产投资（不含农户）309208亿元，同比名义增长20.2%，增速比上半年加快0.1个百分点。
电炉炼钢原料及直接还原铁生产技术
电炉炼钢原料及直接还原铁生产技术摘要：本文介绍了我国电炉炼钢原料及直接还原铁生产技术的应用现状。
电炉炼钢主要依赖废钢和铁合金作为原料，通过石灰石和脱硫剂等辅助原料的配比和处理。
然而，废钢质量不稳定、供应有限，以及直接还原铁材料紧张等问题仍需解决。
气基竖炉技术和回转窑法技术等直接还原铁生产技术在电炉炼钢中得到广泛应用。
随着技术不断进步，这些技术将为钢铁工业的未来发展提供更多可能性。
关键词：电炉炼钢;直接还原铁技术;废钢铁材料;生产质量引言钢铁作为现代工业的基础材料之一，广泛应用于建筑、交通、机械制造等各个领域，对社会经济的发展起着至关重要的支撑作用。
而电炉炼钢和直接还原铁生产技术作为钢铁制造领域的两大关键工艺，自问世以来，不仅实现了对钢铁生产过程的深刻革新，更对传统高炉冶炼方式进行了有效的补充与完善。
1我国电炉炼钢的主要原料我国电炉炼钢的主要原料包括废钢和铁合金。
废钢是指回收的废旧钢材，例如废旧建筑结构、废旧汽车、废旧家电等，这些废旧钢材通过回收和处理后，成为电炉炼钢的重要原料。
废钢的使用不仅有助于资源的再利用和节约，还能有效降低炼钢过程中的能源消耗和环境污染。
铁合金是指含有一定铁元素并且与铁相容的合金，常见的有硅铁合金、锰铁合金、铬铁合金等。
这些铁合金可以调整炼钢过程中的钢水成分，提高钢的性能和品质[1]。
除了废钢和铁合金，电炉炼钢过程中还需要添加一定量的石灰石、脱硫剂等辅助原料，以确保钢水的质量和合金成分的准确控制。
通过合理配比和处理这些原料，我国的电炉炼钢技术不断优化和创新，为钢铁行业的可持续发展做出了重要贡献。
2电炉炼钢原料应用现状电炉炼钢技术是一种利用电力作为能源、直接还原铁生产钢水的先进冶炼工艺。
相较于传统高炉冶炼方式，电炉炼钢具有能耗低、环境友好、低碳排放等优势，因此在近年来得到了广泛应用和不断发展。
2.1废钢铁料量较少、质量较差尽管废钢在电炉炼钢中是重要的原料，但目前我国面临废钢铁料量较少和质量参差不齐的问题。
高炉、非高炉炼铁，转炉、电炉炼钢产能换算方法
高炉、非高炉炼铁，转炉、电炉炼钢产能换算方法（一）炼铁1.高炉炼铁表1 高炉产能换算序号有效容积（立方米）产能（万吨/年）1 420 502 450 553 480 574 530 625 605 706 700 807 750 858 850 959 1080 10410 1200 11311 1250 11512 1280 11813 1350 12214 1500 13315 1580 13716 1780 15217 1860 15818 2000 17019 2200 18720 2260 19321 2380 20322 2500 21323 2580 21524 2650 22125 2750 22926 2800 23427 2850 23828 3200 26729 3800 30430 4000 32031 4350 34732 4747 37933 5500 43934 5800 463备注：高炉有效容积在上表中两档之间的，按插值法计算其产能。
2.非高炉炼铁表2 非高炉炼铁设备产能换算序号工艺及型号产能（万吨/年）一熔融还原1 COREX1000，C2000，C3000 30，80，1502 FINEX示范厂，FINEX3000 60，1503 Hismelt示范厂80二直接还原1 竖炉产能根据设备具体型号换算2 回转窑3 转底炉（二）炼钢1.转炉表3 转炉产能换算序号公称容量（吨）普钢产能（万吨/年）特钢产能（万吨/年）1 35 60 422 40 70 483 45 80 544 50 85 555 55 90 606 60 95 667 65 100 728 70 105 779 75 110 8310 80 120 8811 90 125 9912 100 130 10013 120 140 12014 135 150 13515 140 160 14016 150 170 15017 180 200 16218 200 210 18019 210 220 18920 250 250 22521 260 280 23422 300 300 270备注：1、上表中普钢亦包括低合金钢和优钢。
直接还原铁进高炉
3.1海绵铁进高炉技术综述在高炉铁水需求高峰期间使用DRI，一个炼铁能力有限的工厂，在不显著增加焦炭日消耗量的情况下，可使铁水生产率猛增以至高达50％，这样对高炉和焦炉来说就可不另行投资，一个铁厂使用DRI 至少可增加炼铁能力50％。
用DIR代替增加50％产能所节省的焦炭价值就可远远大于炼铁广所用DRI的生产和运输费用。
直接还原铁作为高炉的原料，可提高高炉产量和降低焦比。
在高炉冶炼过程中，约60%的焦炭用于氧化铁的还原。
使用直接还原铁来作为高炉原料，由于直接还原铁需要部分还原或者不需要还原, 因此从理论上来说可以大幅度降低还原剂比和提高铁水产量。
在使用铁的氧化物料的高炉生产中，铁的氧化物炉料下降经过炉身与风口前燃烧碳所产生的上升的一氧化碳发生化学反应，该反应夺取了铁的氧化物中大部份的氧，对于烧结矿的反应, 要考虑到Fe2O3→Fe3O4→FeO这3个阶段的反应过程, 对直接还原铁的反应, 只要考虑部分FeO→Fe 的第3阶段的反应。
通过综合平衡法研究，在利用系数2t/(m3.d)、焦比500kg/t的高炉操作中, 在鼓风条件、废气温度和铁水成分相同的条件下, 全部使用100%MFe 的铁源进行操作时, 如果使用综合平衡法进行计算, 则高炉利用系数4.6t/(m3.d)、焦比195kg/t。
也就是说, 在目前的高炉中, 焦比的大约60%(300kg/t)用于氧化铁的还原。
因此, 使用还原铁来降低铁源的氧化能力(O/Fe), 可提高铁水产量和降低还原剂比。
早在七十年代，工业试验就巳表明直接近原铁用作高炉炉料，可以降低焦比和提高产量。
1964年一1965年，美国矿业局、美国钢铁公司的试验高炉和安大赂的汉密尔加拿大钢铁公司的商业性生产规模高炉都进行丁试验，探求DIR对铁水生产率和高炉熊比的影响，1970年比利时列日的矮形高炉以及日本新日铁、苏联等也进行了相似试验。
1964年美国矿业局在宾州Bruceton，用一座试验用小高炉进行的试验指出，用金属化率90％左右的直接还原铁球团代替高炉炉料中部分氧化球团矿，可以使铁水生产率明显增加和焦比大为下降。
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月度铁产量worldsteel 91千吨201318 Sep 13高炉生铁:1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月总计奥地利5274894975395244835155024,075比利时3773403893523613533353642,872捷克共和国3413193533253583363463562,736法国8308018947679168708699396,886德国2,3282,1532,3632,2102,3132,1982,2662,115e17,945匈牙利6832514854525450409意大利5125746256646546235525284,732荷兰516365333464493502489490e3,651波兰354332378367289266360e320e2,666斯洛伐克3083063343073322652502382,340西班牙2383003563413743453393162,610英国631685825785799856662660e5,904欧盟其他国家 (27) (e)528e523e601e556e562e513e528e515e4,327欧盟(27)7,5597,2207,9997,7258,0297,6627,5657,39361,152波黑6559756564606965522塞尔维亚000070454344202土耳其8207418267988157945855445,923其他欧洲国家8858009008639509006976526,647哈萨克斯坦185200245240224250234230e1,807俄罗斯4,3423,9874,2044,0044,3814,1304,1904,33733,574乌克兰2,4972,2602,5142,3922,4162,3912,4722,49819,440独联体7,0236,4476,9636,6367,0216,7716,8967,06554,822加拿大617596501502471460e475e475e4,097墨西哥4163824243494102822963112,871美国2,7442,5312,6622,5132,6612,4362,4252,400e20,373北美洲3,7773,5093,5873,3643,5423,1783,1973,18627,341阿根廷1121572362232352282332381,661巴西(a)2,1941,9992,1582,2402,2402,1232,2252,32217,501智利9169485153858993579哥伦比亚2618192021222325176巴拉圭2555666640南美洲2,4252,2482,4662,5392,5542,4642,5762,68519,958南非440e400e445e430e445e430e445e445e3,480伊朗1451431391361331381631741,172中国58,73857,05461,62460,65261,13258,33960,02059,921480,377印度4,2073,8734,2513,9844,2314,0314,165e4,160e32,902日本7,0236,3577,1746,8037,2196,8877,2597,14355,864韩国3,5203,0473,2013,1623,2063,3363,3903,27726,139中国台湾9679631,1871,2201,2091,1871,225e1,220e9,178亚洲74,45571,29477,43775,82176,99673,78076,05875,721604,460澳大利亚3222872853043022782933022,373新西兰(b)6349604859545960453大洋洲3853363463523613333533622,827 38个国家总计 (c)97,09592,397100,28397,866100,03195,65697,95097,683781,857直接还原铁:1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月总计加拿大8473878771101135129768墨西哥5544725534554864995245504,093特里尼达和多巴哥1551251161721171471731811,187阿根廷159137158157139885540933秘鲁88710687760委内瑞拉2622812292732983203203362,319埃及2832412742682712332562502,076利比亚52106140125108645848701南非150e135e150e145e150e145e150e150e1,175伊朗8689921,1371,2341,3041,3141,3141,2789,441卡塔尔2111952282202241452182081,649沙特阿拉伯4244364004374403794064603,381印度1,6451,6091,6191,5141,5211,5161,570e1,550e12,544直接还原铁总计(d)4,8564,8115,0965,0985,1344,9585,1865,18840,327(a) - 仅统计钢铁业生产的产量.r -修正 e - 预估年度总计包含未列入月度统计的修正数据。
(b) - 电炼生铁(c) - 该表格含有38个国家提交的数据，其占2012年全球高炉生铁产量的99%。
(d) - 这个表格包含13个国家提交的数据，其约占2012年全球直接还原铁数据的82%。
月度铁产量worldsteel 91千吨2,01241,536高炉生铁:1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月总计奥地利4844605415104844804714684464704794595,751比利时3432963593203583073513763133083593824,073捷克共和国3503143513433633483342873492862863303,935法国8267838838358997908487847097457476829,532德国2,2282,1952,3912,2602,3852,3372,2942,1882,2052,3152,1292,12027,048匈牙利11697115107111103101106989195901,229意大利8468308678458507988137487707617125859,424荷兰5354435104884454805415164774944805075,917波兰3913484013783283023663873421692482833,941斯洛伐克2593113543253093033252942732782382513,520西班牙3032953193383453052981781711761651843,081英国4533954215057747386816246556966266447,183欧盟其他国家 (27) (e)610e569e683e696e620e558e433e516e541e534e542e543e6,847欧盟(27)7,7447,3348,1967,9508,2717,8517,8577,4737,3497,3227,1087,06291,482波黑474568716667736761566170750塞尔维亚7212425856551700000312土耳其7356937595826606077257747217857767948,613其他欧洲国家8537508697117827308158417818418378649,674哈萨克斯坦2442112632641962182422402612701972252,831俄罗斯4,3314,0144,3594,1934,4684,1504,1074,1894,2374,2114,1204,15050,529乌克兰2,4732,1742,4732,4792,4892,4292,2812,2772,2752,3772,4312,34328,500独联体7,0486,4007,0956,9367,1526,7976,6296,7076,7736,8576,7486,71781,860加拿大6776356736416755616536346266056456297,654墨西哥3764064304143412153864054014084064254,612美国2,7752,6623,0582,9232,8972,5732,5792,8612,4352,2622,4842,55232,062北美洲3,8283,7034,1623,9793,9133,3493,6183,9003,4623,2753,5343,60644,328阿根廷2392212322312152111431171201221161072,073巴西(a)2,1872,1432,4272,3292,1952,1312,2892,2012,2062,4082,1242,26026,900智利8489949196908294939175891,068哥伦比亚302731303228293029153132345巴拉圭15555666777867南美洲2,5412,4852,7902,6862,5432,4662,5492,4482,4552,6432,3532,49630,454南非3893634364664414223764143512953482984,599伊朗2162352182252121771591481521421331272,143月度铁产量worldsteel 91千吨2,01241,536高炉生铁:1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月总计中国54,14253,27257,47257,23858,41156,70857,16253,92452,89653,98251,40950,893657,905印度4,0113,7413,9213,9714,0794,0013,9774,0453,9144,2563,9804,074e47,969日本6,5746,3887,0166,6876,8476,8247,1047,1946,7186,7906,5646,69881,405韩国3,5083,3333,5853,4503,5093,3623,5733,5883,4043,5733,3293,52141,734中国台湾9178931,0229541,0161,0591,0401,0498959569611,02111,785亚洲69,15267,62773,01672,30073,86271,95372,85669,80067,82769,55866,24366,207840,799澳大利亚3253042953203093143143253173152782953,710新西兰(b)614643586359615361564762670大洋洲3863503383783723733753783783723243584,381 38个国家总计 (c)92,15789,24797,11995,63197,55094,11795,23592,10889,52891,30587,62887,7351,109,719直接还原铁:加拿大766770651964838185766986842墨西哥3533094964905015274584884974714855115,587特里尼达和多巴哥12814818313819516416613189153991051,699阿根廷1771631661401191216911531671851451,607秘鲁98799989698998委内瑞拉3983744314393643933913373183643982664,472埃及2482382682642522582572602592532442663,068利比亚05015774455971438964508南非129e127e114e117e123e127e99e140e147e141e113e116e1,493伊朗9258338729659711,0079129829939459951,18211,582卡塔尔2211922281742181822052222152201262172,420沙特阿拉伯4304294782914744654574243684584432604,976印度1,5591,6201,6031,6791,6781,6531,6511,7291,6591,5811,6341,63119,677直接还原铁总计(d)4,6534,5134,9164,7714,9815,0434,8024,8634,8614,8804,8884,85858,030(a) - 仅统计钢铁业生产的产量r - 修正 e - 预估(b) - 电炼生铁(c) - 该表格含有38个国家提交的数据，其占2012年全球高炉生铁产量的99%。