熔融还原炼铁技术综述

目录

1.概述 (1)

2.国际熔融还原技术发展 (3)

2.1.工业化的COREX工艺 (5)

2.2.进入示范性工厂试验的Hismelt技术 (7)

2.3.FINEX技术 (8)

2.4.第三代炼铁法--ITmk3 (9)

3.国内熔融还原（非高炉炼铁）技术发展现状 (11)

3.1.概述 (11)

3.2.2T/h的半工业联动热态试验装置-COSRI (11)

3.3.宝钢Corex 3000 (14)

3.4.20万吨纯氧非高炉炼铁工业试验装置 (14)

3.5.8m3一步法熔融还原试验装置 (18)

3.6.基于氢冶金的熔融还原炼铁新工艺 (20)

3.6.1.万吨级两级循环流化床示范装置-营口中板厂 (21)

3.6.2.宝钢万吨级两级冷态循环流化床装置建设 (24)

3.7.直接还原在国内的发展 (24)

3.8.几种非高炉炼铁的综合分析 (26)

4.炼铁技术的发展方向 (28)

4.1.欧盟——ULCOS超低CO2排放钢铁技术研究 (28)

4.2.日本——COURSE50技术研究 (30)

4.3.中国——新一代可循环钢铁流程工艺技术技 (30)

5.具有自主知识产权的熔融还原炼铁技术发展建议 (31)

5.1.建立长期开发组织机构与募集资金 (31)

5.2.加强合作、充分利用现有成果深入研究 (31)

5.3.新一代具有自主知识产权的熔融还原流程建议 (32)

熔融还原炼铁技术综述

全强

1.概述

改革开放30年来，中国钢铁冶炼技术取得了巨大的进步。在炼铁领域，技术进步的主要表现是装备的大型化、操作的自动化信息化、生产的高效与清洁化，高风温技术、富氧技术、喷煤技术、煤气干式除尘技术、煤气余压发电、煤气燃气技术、高炉长寿技术、与高炉废弃物的综合利用等方面的应用取得明显的进步。

据2010年的统计，国内炼铁产量已超过5.9亿吨，约占世界产量的40%。其中大于1000m3以上高炉的产量约为60%，也就是说，按照国家产业政策的要求，有40%的产能需要进行技术改造。

近几年，以沙钢5800m3高炉、曹妃甸5500m3为代表的特大高炉的建设提高了我国炼铁的技术装备水平，但是我国的炼铁业发展还很不平衡，整体产业技术仍然很落后，中国的炼铁只是产量大国，但决不是技术大国，与发达国家还存在较大差距。

中国的钢铁工业发展的道路是一条引进、模仿、消化、吸收的发展道路，我国目前高炉技术装备的平均水平与国外先进高炉相比还有一定差距，节能减排压力巨大；对炼铁前沿技术的投入和核心装备的自主创新能力不足，技术发展尚处于追随阶段，直到我们成为世界第一产钢大国，仍然没有自己的技术优势。

目前我国虽然掌握了各种级别高炉设计、制造及操作技术，但对大型高炉关键设备还需要引进。在炼铁领域，我国的创新多是局部的二次创新或是应用创新，原始创新很少。

特别是在非高炉炼铁方面，我们还没有属于自己的成熟技术。宝钢集团引进了两套Corex C3000 技术，并成功投产。可是这次引进到目前还没有起到促进国内熔融还原发展的作用，且引来了很多人的疑问，认为熔融还原不适合中国，原因是对该技术的掌握和物流体系等造成成本高于高炉成本。

我国优质焦煤资源短缺、环境污染等问题将会成为我国高炉炼铁工艺发展的主要瓶颈。环境效益、经济效益和社会效益是韩国钢铁工业持续发展必须满足的三大效益。可持续发展意味着企业在经济上的收益、环境上的健全以及社会上的责任，这三项都是重要的。国内钢铁企业污染严重，若钢铁企业如不改变这种现状．就不可能可持续发展。

作为一个钢铁大国，我国应该在熔融还原工艺方面有长远的发展规划和相应的投入，但实际情况并不是这样，目前国内只有宝钢有实际性的动作。

我国的钢铁总量、资源特点和环境压力使熔融还原工艺有着非常广阔的应用前景。由于国家产业政策明确鼓励熔融还原项目，十一五期间国内很多企业规划中的炼铁项目都搭上了熔融还原，但是由于熔融技术在国内发展还不成熟，所以，国内很多企业还处在观望阶段，甚至很多企业冒着违法、违规的风险，将批准的熔融项目改成了高炉项目。

国内由于产业政策缺乏与之配套措施与法律法规，因此，企业追求的是利润第一，而对环保、对资源短缺以及节能减排的目标仍然没有提到日程上来。

目前我国大中钢铁企业中，只有少数几家有技术研发能力。据统计，我国用于研发的投入不足销售收入的0.5%，而韩国为1.75%，日本为1.25-2%。在这样少的投入情况

下，我国的研发大多是单打独斗，缺乏合作，在有限的资金情况下，很难取得突破进展。

国内对于熔融还原技术的开发现状，与我国资源短缺、环境保护和整个炼铁工艺的变革的观念相差深远。

由于传统的高炉炼铁方式投资大、能耗高、流程长、污染严重，所以高炉的炼铁发展受到了很大的限制。为了克服高炉炼铁的种种缺点，人们研究开发了多种非高炉炼铁法，这些方法包括直接还原法和熔融还原法。开发的熔融还原炼铁工艺共有3O余种，但到目前为止，只有奥钢联开发的COREX、韩国POSCO和奥钢联联合开发的FINEX炼铁工艺发展到了工业化规模。

熔融还原成为当代钢铁工业前沿技术的原因是：

(1)熔融还原工艺不使用焦炭，不需建焦炉和化工设施，使用块矿和部分球团矿时可不建烧结设施，减少了较大污染源。为实现钢铁厂清洁生产、减少环境污染创造了条件。

下图是COREX流程和Finex流程排放物比较：

(2)焦煤资源少，且分布不均匀，炼铁不用焦煤有利于钢铁工业可持续性发展

(3)熔融还原炼铁流程短，投资少，具有降低生产成本的潜力。

从全流程并考虑输出煤气的综合利用,熔融还原的投资要低于高炉流程。宝钢引进COREX投资高主要是技术费用及引进设备费用高,如果这一技术国产化,投资费用将大大降低。