第二章 铁氧化物还原
第二章铁氧化物还原
一、还原反应基本原理
1、金属氧化物的还原反应：金属氧化物还原反应通式
MeO+B=BO+Me (+或-)Q
式中：MeO 金属氧化物
B 还原剂
Me 金属元素
Q 反应热效应
高炉冶炼用CO、H2和固体碳还原剂
2、氧化物的还原顺序：
高炉冶炼条件下，各种氧化物由易到难的还原顺序：
Cu O→P bO→FeO→MnO→SiO2→Al2O3→MgO→CaO
其中：Cu、P b、Fe的氧化物都能被还原。
SiO2、MnO只有部分被还原。
Al2O3、MgO 、CaO不能被还原。
二、铁氧化物还原
（一）铁氧化物的还原顺序：
1、铁的氧化物在还原时，是从高价铁氧化物逐级还原成低价氧化物，最后还原成金属铁。
＞570℃时：Fe2O3→Fe3O4→FeO→FeO
＜570℃时：Fe2O3→Fe3O4→FeO
(FeO→Fe3O4+FeO)
2、铁氧化物顺序还原的原因：是受
铁氧化物中的铁与氧的亲合力大小
决定的。
一般：与氧亲合力大，分解压就小，
难还原。
与氧亲合力小，分解压就大，
易还原。
各种铁氧化物不同温度的分解压（见
图）
（二）用CO还原铁氧化物：
1、还原反应式：
＞570℃时：3Fe2O3+CO=2Fe3O4+ CO2+Q
Fe3O4+CO=3FeO+ CO2-Q
FeO +CO=Fe+ CO2+Q
＜570℃时: 3Fe2O3+CO=2Fe3O4+ CO2+Q
Fe3O4+4CO=3Fe+ CO2+Q
2、反应特点：
①以放热反应为主。
②是间接还原，气相产物为CO2
间接还原：在高炉中以CO（H2）为还原剂，气相产物为CO2（或H2O）的还原反应。
③反应是可逆的。
（三）用固定碳还原铁氧化物：
1、还原反应式：
＞570℃时：3Fe2O3+C=2Fe3O4+ CO +Q
Fe3O4+C=3FeO+ CO -Q
FeO +C=Fe+ CO +Q ＜570℃时: 3Fe2O3+C=2Fe3O4+ CO +Q
Fe3O4+4C=3Fe+ 4CO +Q
2、特点：
①都是吸热反应，并且直接消耗固定
碳。
②是直接还原：
直接还原：高炉中用固定碳作还原
剂，生成的气相产物为CO的还原反
应。
③反应是不可逆的。
3、炭素氧化反应的影响：
（1）炉内固定碳直接还在铁氧化物数量很少。（2）二步式的直接还原：
①还原反应式：
第一步：间接还原
Fe3O4+CO=3FeO+CO2
FeO+CO=Fe+ CO2.
第二步：间接还原的气相产物CO2.与固体碳反应
CO2+C=2CO
将上两式叠加FeO+CO=Fe+ CO2.
+ CO2+C=2C O￣
FeO +C=Fe+ CO
以上可看出：虽然起还原作用的仍是CO，但最终结果消耗了固体碳。
②间接还原反应与直接还原反应的差别：就是看还原生成的CO2是否与碳发生气化反应.如果CO2与C反应，则此反应为直接还原；如果CO2与C 不反应，则此反应为间接还原
③二步式直接还原的条件：炭素气化反应与焦炭的反应性有关；冶金焦炭一般在800℃开始发生炭素气化反应，1100℃时剧烈进行。高炉中低于800℃是间接的还原区，800-1100℃中间接与直接还原同时进行区。大于1100℃是直接还原区。
（四）用H2还在铁氧化物
1、还原反应式：
＞570℃时：3Fe2O3+ H2=2Fe3O4+ H2O +Q
Fe3O4+ H2=3FeO+ H2O -Q
FeO + H2=Fe+ H2O +Q
＜570℃时: 3Fe2O3+ H2=2Fe3O4+ H2O +Q
Fe3O4+4H2=3Fe+ 4H2O +Q
2、反应特点：气相产物都是H2O汽，并且都是吸热反应，属于间接还原。
3、碳水反应的影响：
当温度大于1000℃：H2O汽+C= H2+CO -Q
用H2还原铁氧化物在高温区时：
FeO+ H2=Fe+ H2O
+ H2O+C=C O+H2
FeO +C=Fe+ CO
在低温区时，用H2还原铁氧化物的产物与CO作用：
FeO+ H2=Fe+ H2O
+ H2O+CO=C O2+H2
FeO +CO=Fe+ CO2
结论：H2参加还原反应，但最终消耗的是C和CO，H2起了传氧的作用。
①但由于氢气的扩散能力大，所以对还原反应可以起到催化剂的作用。
②在高温区，并不是所有H2都起传氧作用，还有少量H2参加还原反应，代替了部分焦炭，H2还原比C还原消耗的热量少，所以H2存在有利于焦比降低。
（五）用H2和CO还原铁氧化物的比较：
1、相同点：
1）都是间接还原反应，不增加也不减少煤气的体积。
2）此反应有的放热，有的吸热，但热效应值都不大。
2、不同点：
1）以H2作还原剂的反应是吸热反应，因此提高温度有利于还原进行，而CO的还原以放热为为。
2）低于810℃，CO比的还原能力强；高于810℃，℃比CO的还原能力强。
回转窑直接还原法
回转窑直接还原法(direct reduction process with rotary kiln) 以连续转动的回转窑作反应器，以固体碳作还原剂，通过固相还原反应把铁矿石炼成铁的直接还原炼铁方法。回转窑直接还原是在950～1100℃进行的固相碳还原反应，窑内料层薄，有相当大的自由空间，气流能不受阻碍的自由逸出，窑尾温度较高，有利于含铁多元共生矿实现选择性还原和气化温度低的元素和氧化物以气态排出，然后加以回收，实现资源综合利用。由于还原温度较低，矿石中的脉石都保留在产品里，未能充分渗碳。由于还原失氧形成大量微气孔，产品的微观类似海绵，故也称海绵铁。 高炉炼铁法有久远历史，已发展成高效、节能的冶金方法，是生产铁的基本方法，但它有一定局限性。随着人类对钢铁需求的增长和技术进步，早在18世纪又提出开发直接还原技术的想法，直到20世纪初才出现了工业化生产。20世纪60年代后，由于石油和天然气的大量开发，为钢铁工业提供了丰富和廉价的新能源；选矿技术进步，为直接还原生产提供了优质精矿原料；电力工业开发，电炉技术和能力的迅速发展，导致优质废钢供应紧张；而高新技术发展需要大量优质钢和纯净钢，这又需要纯净的优质炼钢炉料。总之，诸方面均为直接还原的开发开创了有利条件。70年代起，直接还原技术，工业规模，实际产量都取得重大进步和稳步发展。1975年世界直接还原炼铁的生产能力为436万t，实际产量为281万t，占生铁产量的0.6％，到1995年分别跃增到4460万t，3075万t和5.7％。至今气基直接还原炼铁法的生产能力和实际产量都占主导地位，约占总生产能力和总产量的90％，其中以米德莱克斯Midrex法和希尔(HYL)法占绝对优势。煤基直接还原法仅占10％左右，其中主要为回转窑直接还原法。回转窑直接还原法开发于50～60年代。60年代末发展较快，世界各地建设了一批工业生产窑，但由于工艺不够成熟，技术和装备上遇到一系列困难。如入窑料粉化严重，频繁出现窑衬粘结，无法实现正常运行，一度限制了该工艺发展。70年代中，重视对原料、燃料的性能研究，开发和改进送煤、送风技术，改革操作工艺，完善和提高设备，开发废热回收技术，保证了窑的正常操作，使生产率提高，能耗大幅度下降；同时，加强生产过程监测和自动化管理，促使回转窑直接还原技术步入成熟；此外70年代能源危机，天然气价格大幅度上涨，天然气又是重要化工原料，资源有限等，由此也促进了回转窑直接还原法的发展。1980～1995年期间，生产能力从216.2万t增加到365.5万t，直接还原铁产量从37万t增长到246万t。印度生产能力达151万t，南非为108万t。 筒史 1907年琼斯(J．T．Jones)最早提出回转窑直接还原法。在回转窑卸料端设煤气发生炉，热煤气从卸料端入窑，在距窑加料端1／3窑长处导入空气，与热煤气燃烧形成氧化加热带。铁矿石和还原煤从加料端加入，被高温废气干燥、预热、氧化去硫，随窑体转动铁矿石向卸料端前移，同时被热煤气和还原煤还原，然后从卸料端排出。后来改进为两台窑作业，一台氧化加热，另一台窑内铁矿石被油或煤粉不完全燃烧产生的还原气所还原，但因这样作业不经济，1912年停产。1926年鲍肯德(Bourcond)、斯奈德(Snyder)在实验室进行了用发生炉煤气的回转窑直接还原实验成功。同年还出现了用回转窑进行还原、增碳、得到熔融铁水的巴塞特(Basset)法。1930年克虏伯(krupp)公司开发了克虏伯一雷恩(krupp—Renn)法，用低质
20161025 煤基竖炉直接还原技术
武汉科思瑞迪科技有限公司（以下简称“科思瑞迪”）坐落于武汉市东湖新技术开发区，是以武汉桂坤科技有限公司为主体，整合相关社会资源，汇集了冶金、工业炉、机电技术等各专业技术人才，集数十年研发、工程及生产经验，组建的一家专业从事煤基竖炉直接还原技术的开发、推广及应用的科技公司。该公司的技术及成套核心设施已经在中国、越南、缅甸等国的工程项目中得到了应用，取得了良好的社会及经济效益。 煤基竖炉直接还原技术 李森蓉李建涛 （武汉科思瑞迪科技有限公司） 摘要：本文对煤基竖炉直接还原技术从工艺流程、技术指标、技术特点等方面进行了较为详实的介绍和分析；该技术生产海绵铁的质量有保证，市场发展前景可期，市场竞争力强。 关键词：煤基竖炉直接还原铁技术特点产品质量 直接还原是指铁矿石或含铁氧化物在低于熔化温度下还原成金属产品的炼铁过程；其所得的产品称为直接还原铁，简称DRI（Direct Reduction Iron），也称海绵铁。优质DRI由于其成分稳定，有害元素含量低，粒度均匀,不仅可以补充废钢资源的不足，而且还可以作为电炉炼钢的原料以及转炉炼钢的冷却剂，对保证钢材的质量特别是合金钢的质量，起着不可替代的作用，是冶炼特钢的优质原料；同时，高品位DRI还可以供粉末冶金行业使用【1】。 直接还原铁生产方法中，主要分为气基法和煤基法。由于我国天然气资源缺乏，但是煤炭资源丰富，煤基直接还原技术成为我国直接还原铁生产的重要工艺方法【2】。煤基直接还原是指直接以廉价的非焦煤作还原剂生产直接还原铁的方法。 在我国煤基直接还原技术主要是回转窑法和隧道窑法【3】，近几年也相继建设了多座转底炉装置，同时也建设了一些煤基连续式竖炉装置。在直接还原技术日益发展、大力提倡环保节能减排的今天，一些新的更先进的直接还原工艺及设备被迫切需要【4,5】。 煤基竖炉直接还原技术是一项符合中国能源结构特点的可大型化生产高品质海绵铁的直接还原铁生产技术【6】，可广泛用于处理高品位铁精粉制取高纯度还原铁粉用于粉末冶金领域，也可用于处理普通品位的铁精粉制取炼钢用海绵铁，处理复合铁矿生产普通铁水及提取钒、钛、硼等高附加值资源。 1发展历程 自2006年至今，已经成功的在中国大陆和国外设计安装了5代炉型五条生产线： 1）一条1000吨/年中试生产线； 2）一条5万吨/年和两条10万吨/年生产线：
达涅利ENERGIRON直接还原技术
世界金属导报/2010年/6月/22日/第014版 设备制造 达涅利ENERGIRON直接还原技术 1简介 本文根据CO2排放量分析，比较三种炼钢工艺对环境的影响: ?传统联合炼钢厂，高炉-氧气顶吹转炉(BF-BOF)。 ?现代联合炼钢厂，直接还原工艺(基于天然气)-电弧炉(DRP-EAF)。 ?现代联合炼钢厂，直接还原工艺(基于可气化煤)-电弧炉(DRP-EAF)。 达涅利和HYL开发的ENERGIRON气基直接还原技术是先进的铁矿石冶炼工艺，此项技术的目标是: ?通过减少温室气体排放降低对环境的影响。 ?根据主要能量来源，利用各种工业气体，如天然气或煤气化产生的合成煤气或焦炉煤气。 炼钢产业的特征就是大量使用化石燃料，而化石燃料排放导致全球变暖的温室气体(GHG)，给环境造成极大的影响，这些气体主要是CO2。CO2的排放量和特点由炼钢厂使用主要燃料的特性所决定。 在传统联合炼钢高炉工艺中，用来还原氧化铁的主要能源是煤。在现代联合炼钢DRP直接还原工艺中，用来还原氧化铁的主要能源可以是天然气或煤或任何工业气体。 2联合炼钢厂的CO2排放 2.1传统联合炼钢厂的CO2排放 图1显示的是传统联合炼钢厂典型的能量平衡。 这个工厂设备包括:炼焦炉设备、烧结车间、生产铁水(HM)高炉、氧气顶吹转炉(BOF)、钢包炉/真空脱气设备、生产热轧带卷(HRC)的薄板坯连铸机和带钢热轧机。 能从传统联合炼钢厂中回收的主要气态燃料副产品包括:烧结车间气体(sPG)、炼焦炉设备气体(COG)、鼓风炉气体(BFG)和氧气顶吹转炉气体(BOFG)。 传统联合炼钢厂的能量平衡显示大多数气态燃料主要用于产生能量或燃烧发热。传统联合钢厂烟道气排放CO2每吨钢水约为2.104t。 2.2现代联合炼钢厂的CO2排放 图2显示的是现代联合炼钢厂典型的能量平衡，这些ENERGIRON直接还原炼钢厂的主要燃料是天然气。 这个工厂包括:球团车间、生产直接还原铁(DRI)的ENERGIRON直接还原炼钢车间(DRP)、电弧炉(EAF)、钢包炉/真空脱气设备、生产热轧带卷(HRC)的薄板坯连铸机和带钢热轧机。 现代联合炼钢厂中回收的主要气态燃烧副产品包括:球团车间气体(PPG)、直接还原炼钢车间气体(DRPG)、电弧炉气体(EAFG)和钢包炉&真空脱气设备产生气体(LF-VDG)。 现代联合炼钢厂的能量平衡显示大多数气态燃料主要用于产生能量或燃烧发热。基于DRP 天然气现代联合钢厂烟道气排放CO2每吨钢水约为0.812t。 ENERGIRON天然气基直接还原技术的碳平衡见图3。当使用天然气作为还原气体时，ENERGIRON DR工厂能耗为2.30 Gcal/tDRI。从图3可知，这种能量形式输入的碳总量约为140kg/tDRI，其中20Kg/tDRI～35Kg/tDRI将进入DRI，105Kg/tDRI～120kg/tDRI转换成了CO,。ENERGIRON技术能对挑选出的CO2气流进行收集和储存，采用这种方法，在所产生的CO2总量中，仅有约46%排向大气层。 2.3现代联合炼钢厂的CO。排放 图4显示的是现代联合炼钢厂典型的能量平衡，这些ENERGIRON直接还原炼钢厂主要使用
直接还原
直接还原炼铁技术的发展现状及趋势 摘要：主要阐述了直接还原技术的发展现状，简要介绍了气基直接还原和煤基直接还原，展望了直接还原技术的发展趋势。 关键词：直接还原气基直接还原煤基直接还原新进展 Present situation and development trend of direct reduction process of Iron ores Abstract: Mainly introduces the development of direct reduction and brief introduction of gas-based direct reduction and coal-based direct reduction.To prospect of direct reduction technology development trend. Key words: direct reduction gas-based direct reduction coal-based direct reduction latest development 1、前言 传统的高炉工艺经过多年来的发展已经日益完善与成熟，但是传统的高炉炼铁方式投资大、能耗高、流程长、污染较严重, 而我国焦煤短缺、价格昂贵, 同时, 人们的环保意识不断增强, 在这种情况下,直接还原技术应运而生，并得到较快发展。直接还原是指以气体、液体或者煤为能源与还原剂，在铁矿石低于熔点温度时进行还原得到金属铁的炼铁工艺，其产品称为DRI。DRI由于其成分稳定, 有害元素含量低, 特别是不易氧化的金属夹杂元素少, 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。由于直接还原工艺不用焦炭炼铁, 原料也是使用冷压球团, 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, 直接还原炼铁法已逐步得到工业化应用。 2、直接还原技术的发展状况 早在1770 年, 英国就出现了第一个直接还原法专利, 之后出现过数百种直接还原方案, 但真正实现工业化是从20 世纪50 年代开始的。1968 年美国MidlandRoss( 米德兰) 公司开发的Midrex 直接还原法获得成功, 直接还原开始迅速发展, 产量稳步上升, 由1970 年的79 万t 增加到2003 年的4 600 万t。2006 年全球直接还原铁产量为5980 万t，2007年则增至6722万t。除中国外，从1994年至今，全世界新增的炼铁生产能力有一半是基于直接还原流程。 3、直接还原工艺 目前，世界上已应用和正在研究的直接还原工艺有40多种, 实现了工业化规模生产的有20 种之多。直接还原工艺按还原剂的不同，分为气基直接还原、煤基直接还原。按还原设备的不同分为流化床法、竖炉法、回转窑法、转底炉法、隧道窑法等。 3.1、气基直接还原 气基直接还原法是一种以气体( 主要指天然气) 做还原剂的直接还原工艺。其主要优点是: 生产效率高、能耗低、操作容易, 是直接还原铁生产最主要的方法,约占DRI 总产量的90%以上。但因受地理分布的局限, 该方法主要分布在中东、南美等天然气资源丰富的地区。气基直接还原代表工艺有Midrex 竖炉法、HYL 反应灌法、流化床法等。 3.1.1、Midrex 竖炉法
钒钛磁铁矿竖炉气基还原工艺的基础研究
攀枝花钒钛磁铁矿竖炉气基还原工艺的基础研究 可行性研究报告 1. 课题背景 攀枝花钒钛磁铁矿是一种铁、钒、钛等多种有价元素共生的复合矿，传统的“高炉—转炉”流程仅回收了其中的铁，钒和钛资源没有有效回收利用，并且存在生产成本过高、环境污染严重等难以克服的问题。 近年来，随着优质含铁原料供应日趋紧张、环保要求日益严格，炼铁工艺由单一高炉流程逐步转变为高炉流程、熔融还原以及直接还原流程共同发展的局面，一些新的工艺如转底炉直接还原技术发展迅速。 2010年，攀枝花市明确提出了“打造中国钒钛之都，建设特色经济强市”的发展战略，力将攀枝花建设成为具有国际影响力的钒钛之都。如何充分利用资源优势，采用清洁、环保、高效的工艺处理攀西钒钛磁铁矿显得尤为重要。 2. 钒钛矿直接还原工艺现状 2.1 直接还原工艺发展现状 近年来，世界直接还原工艺仍然保持较快的发展势头，直接还原铁产量总体呈增加趋势。表1为2010年世界还原铁生产概况。在几种主要工艺中，气基直接还原法仍占主导地位，其产量约占世界总产量的74.3%。 表1 世界直接还原生产概况 工艺方法2010年产量 Mt/Y 占总产 量% 现有装置 数 运行装置 数 生产能力利用率 % 气基 竖 炉 MIDREX 42.01 59.7 57 57 105.2 HYL 9.90 14.1 22 14 95.5 其它0.34 0.5 / / 15.4 煤基18.12 25.7 / / ～70.0 世界总计70.4 100.00 直接还原工艺中，气基法以天然气为能源，由于还原气与原料接触条件、传 热条件好，还原气循环利用，因而能耗远低于煤基法。气基法尾气可循环利用，
直接还原技术
直接还原铁技术 直按还原铁和熔融还原铁的生产。直接还原铁和熔融还原铁的冶炼统称为非高炉法炼铁。 （一）直接还原法生产生铁 直接还原法是指在低于熔化温度之下将铁矿石还原成海绵铁的炼铁生产过程，其产品为直接还原铁（即DRI），也称海绵铁。该产品未经熔化，仍保持矿石外形，由于还原失氧形成大量气孔，在显微镜下观察团形似海绵而得名。海绵铁的特点是含碳低（＜1％），并保存了矿石中的脉石。这些特性使其不宜大规模用于转炉炼钢，只适于代替废钢作为电炉炼钢的原料。 直接还原法分气基法和煤基法两大类。前者是用天然气经裂化产出H2和CO 气体，作为还原剂，在竖炉、罐式炉或流化床内将铁矿石中的氧化铁还原成海绵铁。主要有Midrex法、HYL Ⅲ法、FIOR法等。后者是用煤作还原剂，在回转窑、隧道窑等设备内将铁矿石中的氧化铁还原。主要有FASMET法等。 直接还原法的优点有： （1）流程短，直接还原铁加电炉炼钢； （2）不用焦炭，不受炼焦煤短缺的影响； （3）污染少，取消了焦炉、烧结等工序； （4）海绵铁中硫、磷等有害杂质与有色金属含量低，有利于电炉冶炼优质钢种。 直接还原法的缺点有： （1）对原料要求较高：气基要有天然气；煤基要用灰熔点高、反应性好的煤； （2）海绵铁的价格一般比废钢要高。 直接还原法已有上百年的发展历史，但直到20世纪60年代才获得较大突破。 进入20世纪90年代，其生产工艺日臻成熟并获得长足发展。其主要原因是：（1）天然气的大量开发利用，特别是高效率天然气转化法的采用，提供了适用的还原煤气，使直接还原法获得了来源丰富、价格相对便宜的新能源。
（2）电炉炼钢迅速发展以及冶炼多种优质钢的需要，大大扩展了对海绵铁的需求。 （3）选矿技术提高，可提供大量高品位精矿，矿石中的脉石量降低到还原冶炼过程中不需加以脱除的程度，从而简化了直接还原技术。 当前世界上直接还原铁量的90％以上是采用气基法生产的。 我国天然气主要供应化工和民用，不可能大量用于钢铁工业。由于我国煤炭储量相对丰富，20世纪90年代以来煤基直接还原法已在天津、辽宁、吉林、山东等地形成了一定的生产规模。 直接还原铁是指用直接还原法在低温固态下还原的金属铁。按生产方法可分为煤基直接还原铁和气基直接还原铁；按用途可分为炼钢用直接还原铁和其它用直接还原铁；按产品形式可分为海绵铁（DRI）和热压块铁（HBI）。 目前国内直接还原铁没有国家统一标准生产规格，只有行业内的不成文的标准，最终元素含量仍是根据客户需求。 规格如下： 一类化学成分为：TFe≥95%，SO2≤0.65%，S≤0.03%，P≤0.03%。 二类化学成分为：TFe≥92%，SO2≤5.0%，S≤0.03%，P≤0.03%。 三类化学成分为：TFe≥90%，SO2≤7.0%，S≤0.03%，P≤0.03%。 四类化学成分为：TFe≥88%，SO2≤10.0%，S≤0.03%，P≤0.03%。 另外，含铁量超过97％以上也属于海绵铁，但应用于粉末冶金领域，其形状分块状和粉状（一次还原铁粉），如深加工还可做二次还原铁粉，其含铁量将达到99％以上，价格也相应较高。 （二）熔融还原法生产生铁 熔融还原法是指不用高炉而在高温熔融状态下还原铁矿石的方法，其产品是成分与高炉铁水相近的液态铁水。开发熔融还原法的目的是取代或补充高炉法炼铁。与高炉法炼铁流程相比，熔融法炼铁有以下特点： （1）燃料用煤而不用焦炭，可不建焦炉，减少污染。 （2）可用与高炉一样的块状含铁原料或直接用矿粉作原料。如用矿粉作原料，可不建烧结厂或球团厂。 （3）全用氧气而不用空气，氧气消耗量大。
煤基竖炉直接还原专业技术
-煤基竖炉直接还原技术
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武汉科思瑞迪科技有限公司(以下简称“科思瑞迪”）坐落于武汉市东湖新技术开发区,是以武汉桂坤科技有限公司为主体，整合相关社会资源,汇集了冶金、工业炉、机电技术等各专业技术人才，集数十年研发、工程及生产经验，组建的一家专业从事煤基竖炉直接还原技术的开发、推广及应用的科技公司。该公司的技术及成套核心设施已经在中国、越南、缅甸等国的工程项目中得到了应用,取得了良好的社会及经济效益。 煤基竖炉直接还原技术 李森蓉李建涛 (武汉科思瑞迪科技有限公司) 摘要:本文对煤基竖炉直接还原技术从工艺流程、技术指标、技术特点等方面进行了较为详实的介绍和分析;该技术生产海绵铁的质量有保证,市场发展前景可期,市场竞争力强。 关键词:煤基竖炉直接还原铁技术特点产品质量 直接还原是指铁矿石或含铁氧化物在低于熔化温度下还原成金属产品的炼铁过程;其所得的产品称为直接还原铁,简称DRＩ(Direct Ｒｅductｉｏｎ Iron）,也称海绵铁。优质ＤRI由于其成分稳定,有害元素含量低,粒度均匀，不仅可以补充废钢资源的不足,而且还可以作为电炉炼钢的原料以及转炉炼钢的冷却剂，对保证钢材的质量特别是合金钢的质量,起着不可替代的作用，是冶炼特钢的优质原料;同时,高品位DRI还可以供粉末冶金行业使用【１】。 直接还原铁生产方法中，主要分为气基法和煤基法。由于我国天然气资源缺乏，但是煤炭资源丰富,煤基直接还原技术成为我国直接还原铁生产的重要工艺方法【2】。煤基直接还原是指直接以廉价的非焦煤作还原剂生产直接还原铁的方法。 在我国煤基直接还原技术主要是回转窑法和隧道窑法【３】,近几年也相继建设了多座转底炉装置，同时也建设了一些煤基连续式竖炉装置。在直接还原技术日益发展、大力提倡环保节能减排的今天,一些新的更先进的直接还原工艺及设备被迫切需要【4，5】。 煤基竖炉直接还原技术是一项符合中国能源结构特点的可大型化生产高品质海绵铁的直接还原铁生产技术【6】,可广泛用于处理高品位铁精粉制取高纯度还原铁粉用于粉末冶金领域,也可用于处理普通品位的铁精粉制取炼钢用海绵铁，处理复合铁矿生产普通铁水及提取钒、钛、硼等高附加值资源。 1发展历程 自200６年至今,已经成功的在中国大陆和国外设计安装了5代炉型五条生产线: 1）一条1000吨/年中试生产线； 2)一条5万吨/年和两条１0万吨／年生产线: