非高炉炼铁技术的发展方向和策略共62页文档
非高炉冶炼技术的发展前景
浅谈非高炉冶炼技术的发展前景摘要 2011年是国家“十二五”规划的开局之年，国家对于高能耗行业的宏观调控政策呈现收紧态势。
国家主管部门制定了《钢铁产业调整与振兴规划》，对所有新建项目必须以淘汰落后产能为前提。
国家不断逐步提高淘汰标准，我国中小型高炉在日后的生存空间越来越少。
另外原材料价格不断上涨，严重压缩传统高炉冶炼成本空间。
目前，冶金上下游行业都对我国的非高炉炼铁技术表现出很大的热情。
国内宝钢、沙钢、马钢、日钢、武钢、莱钢等大型钢铁厂对非高炉炼铁技术产生浓厚兴趣，直接还原和熔融还原成为日益关注的冶炼技术。
关键词非高炉炼铁；淘汰落后产能；直接还原；熔融还原中图分类号tf55 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）44-0065-021 非高炉炼铁在我国钢铁工业发展中的作用非高炉炼铁分为直接还原炼铁工艺和熔融还原炼铁工艺两种。
直接还原炼铁工艺包括竖炉法、流化床法、隧道窑法、回转窑法和转底炉法。
熔融还原炼铁工艺主要包括corrx法、corex法、finex 法和hismelt法等。
1）非高炉炼铁是我国钢铁工业改善能源结构，减少对焦煤能源的依赖的重要途径；2）非高炉炼铁是发展短流程钢铁生产的重要途径。
发展直接还原铁生产是解决废钢短缺，另外直接还原铁（dri）在电炉炼钢中仍然是不可短缺的稀释剂原料；3）非高炉冶炼是复合矿综合利用、难选矿开发利用的有效方法。
我国高品位铁矿资源短缺，复合矿占有相当大的比例，另外，还有部分钢铁厂内部含铁物料及其它冶金业的含铁废料（如赤泥等），这些含铁资源通过传统的选矿难以将其它元素剥离，回收其有价值的金属。
2 直接还原铁工艺直接还原法应用的反应器有竖炉、流化床、转底炉、回转窑和隧道窑。
目前，国内dri生产达到工业化规模的直接还原技术有转底炉、回转窑和隧道窑三种，这三种工艺都属于煤基还原技术。
其中隧道窑的产量所占的比重较大，但是规模不大，单车产量低、生产周期长、能耗高、生产环境差。
3、非高炉炼铁技术及现状(演示)200705
一. 非高炉炼铁技术发展的原因
非高炉炼铁工艺（主要是直接还原、熔融还原工 艺）或更准确的称为“非焦炼铁工艺”是钢铁工业发 展的重要的前沿技术和方向。非高炉炼铁技术发展的 原因是： 1 钢铁工业发展摆脱焦煤资源羁绊的需要； 2 环境保护的需要； 3 降低钢铁生产的总能耗的需要； 4 提高钢铁产品的质量和品质，改善钢铁产品结 构的需要； 5 解决废钢短缺及废钢质量的不断恶化的需要； 6 资源综合利用的需要。
(1)我国的直接还原的开发研究，主要集中在煤基 直接还原方面。 (2)我国生产能力大于6.0万吨/年的煤基直接还原 铁生产厂仅仅有4个。总生产能力约80万吨/年。 (3)2002年中国直接还原铁产量为35万t，2003年约 为42万t，2004年产量约55万吨，但远不能满足国内市 场的需要。2003年中国进口DRT/HBI 约168万吨，2004 年进口138万吨，年缺口超过300万吨。 (4)对于世界第一产钢大国的我国直接还原的产量 占总的钢产量的比例与世界平均的比例相差深远，不仅 仅不能满足生产的需要，对我国钢铁工业的发展还将产 生深远的影响。
1000 800 600 400
N.G.
CO2
H2O
+ Oxygen Injection 1995
Oxygen
H2O
200
0 1980 1986 1995 1998
N.G.
CO2
Present Self-reforming 1997
Oxygen
HYL法的发展过程图
Iron Ore
CO2 H2O
Reducing gases Possible sources Natural Gas Reformed Gas Coal Gasification工艺的分类 现代直接还原法已有近百年历史，提出的工艺、方法 数百种，当前实现工业化生产的也有数十种。 （1）按使用还原剂的类型可分为： a.气体还原剂法（简称气基法）； b. 固体还原剂法（简称煤基法）； c.电煤法（以电为热源以煤为还原剂的方法）。 （2）反应器的类型可分为： 竖炉法，流化床法，回转窑法，转底炉法，罐式法 等。
非高炉炼铁
非高炉炼铁一、非高炉炼铁的发展高炉炼铁是炼铁生产的主题，经过长期的发展，它的技术已经非常成熟。
但它也存在固有的不足，即对冶金焦的强烈依赖。
但随着焦煤资源的日渐贫乏，冶金焦价格越来越高。
因此，使炼铁生产摆脱对冶金焦的依赖是开发非高炉炼铁的原动力。
经过数百年的发展，至今已形成了以直接还原和熔融还原为主的现代化非高炉炼铁工业体系。
现代化钢铁工艺流程主体由四部分构成，焦炉、造块设备（例如烧结机）、高炉和转炉。
高炉使用冶金焦为主题能源，他是由焦煤经炼焦得到。
高炉的产品是液态生铁，它经转炉冶炼成转炉钢。
熔融还原的产品相当于高炉铁水。
高炉使用冶金焦，熔融反应则使用非焦煤。
这样就使炼铁摆脱了对冶金焦的依赖。
直接还原的产品是在熔点以下还原得到固态金属铁，称为直接还原铁（DRI），又称海绵铁。
直接还原的流程可分为煤基直接还原、气基直接还原和电热直接还原三大类。
煤基直接还原以煤为主要能源，主要是使用回转炉为主体设备的流程。
气基直接还原以天然气为主题能源。
包括竖炉、反应罐和流化床流程。
电热直接还原以电力为主要能源，是使用电热竖炉直接还原流程。
熔融还原的主体能源主要分为三种：非焦煤，焦炭和电力。
熔炼设备是熔融还原流程的精华。
还原设备决定了适用原料的性质。
例如流化床可直接处理粉料，竖炉则适用于处理块状炉料。
二、重点设备分析直接还原的核心装置是一个还原单元。
占有重要地位的还原设备有竖炉，反应罐，回转炉和流化床。
熔融还原的核心装置时一个还。
原单元和一个熔炼造气单元。
最受重视的还原设备是竖炉和流化床，最重要的熔炼造气设备是煤炭流化床和铁浴炉。
竖炉是一种成熟的还原设备。
除了产量在海绵铁工业中高居榜首外，熔融还原也将它作为还原单元最实际的选择。
目前唯一的工业化二步法熔融还原流程COREX即使用竖炉还原单元。
作为还原设备，流化床的地位非常微妙。
海绵铁工业中流化床的生产能力并不大。
但他具有一个竖炉无法比拟的优点：可直接使用粉矿。
这个特点使流化床成为熔融还原中最受青睐的还原设备。
非高炉炼铁技术概述论文
非高炉炼铁技术概述摘要：随着焦煤资源日益减少，高炉炼铁技术发展受到限制，非高炉炼铁成为了日益关注的冶炼技术。
文章阐述了非高炉炼铁技术的发展现状、分类，工艺流程及特点，同时展望了其未来的发展前景。
关键词：非高炉炼铁直接还原熔融还原非焦煤一、引言目前，生铁主要来源于高炉冶炼产品，高炉炼铁技术成熟，具有工艺简单，产量高，生产效率大等优点。
但其必须依赖焦煤，而且其流程长，污染大，设备复杂。
因此，世界各国学者逐渐着手研究和改进非高炉炼铁技术。
二、非高炉炼铁工艺非高炉炼铁是指以铁矿石为原料并使用高炉以外的冶炼技术生产铁产品的方法。
在当今焦煤资源缺乏，非焦煤资源丰富的情况下，非高炉炼铁以非焦煤为能源，不但环保，而且省去了烧结、球团等工序，缩短了流程。
因此非高炉炼铁一直被认为是一种环保节能、投资小、生产成本低的生产工艺。
非高炉炼铁可分为直接还原炼铁工艺和熔融还原炼铁工艺两种。
1.直接还原炼铁工艺直接还原炼铁工艺是一种以天然气、煤气、非焦煤粉为能源和还原剂，在铁矿石软化温度下，将铁矿石中铁氧化物还原成铁的生产工艺。
据统计直接还原冶炼工艺多达40余种，大部分已经实现了大规模工业化生产[1]。
目前，直接还原炼铁工艺主要有气基直接还原、煤基直接还原两大类。
1.1气基直接还原气基直接还原是指用co或h2等还原气体作还原剂还原铁矿石的炼铁方法。
具有生产效率高、容积利用率高、热效率高、能耗低、操作容易等优点，是dri（directly reduced iron）生产最主要的方法，约占dri总产量的90%以上[2]。
气基直接还原代表工艺有hyl反应罐法、midrex-竖炉法、流化床法等[3]。
hyl反应罐法是由墨西哥希尔萨（hojalataylamina，hylsa）公司于20世纪50年代初开发的，其工业化标志着现代化直接还原的开始。
hyl反应罐法具有作业稳定，设备可靠等优点，但其作业不连续，还原气利用差，能耗高及产品质量不均匀。
---非高炉炼铁现状趋势方向 周渝生
1.1 非高炉炼铁主题高炉炼铁已经发展了几百年，目前在高产、低耗、长寿、效率、优质包括节能、环保等许多方面都有长足的进步，是目前世界上炼铁界占绝对统治地位的炼铁工艺。
但高炉炼铁工艺的进步并不能完全克服它与生俱来的固有的缺点，这就是它对优质冶金焦和人造块矿的强烈的依赖。
正因为如此，决定了它的流程比较长即从炼焦、烧结或球团最终到高炉的长流程；决定了它的能耗比较高即需要经过冷态—热态—冷态—热态的反复的转换；也决定了它的污染比较严重，炼焦和烧结一直是冶金工厂中污染排放大户。
更严峻的是主焦煤的资源极为有限而且分布地域不均匀，仅占我国煤资源产储量的25%左右。
尽管我国是煤资源的大国，但是随着我国钢铁产量的飞跃发展（目前的产能已经达到 4.7亿吨/年）据有关方面的预测我国的炼焦煤资源只够使用30年。
30年后炼焦煤匮乏的将来我们如何生产钢铁？这一问题已经明明白白的摆在我们的面前！2010年我国的粗钢产量已达到62665万吨，其中约有三分之一是能耗高、污染大的小高炉生产的，对环境造成严重的破坏，国家《钢铁产业发展政策》严格地规定了新建钢厂和现有钢厂淘汰落后的标准规范。
另一方面又明确规定“支持企业跟踪、研究、开发和采用直接还原、熔融还原等钢铁生产流程前沿技术”。
这一政策为非高炉炼铁技术的发展开拓了广阔的空间。
开发非高炉炼铁技术的主要目的就是要摆脱对冶金焦的依赖，扩大利用非炼焦煤的使用比例并推进冶金能源、资源的高效循环利用，它的目标还在于扩大直接使用低成本难选的低品质（含有过高的氧化硅、氧化镁、氧化铝、磷或硫中的一种或二种杂质）天然块矿或粉矿炼铁。
这样可以使原料资源可利用的选择范围进一步拓宽，工艺流程大为缩短，生产成本更有竞争力，投资和污染大幅度降低，是一种清洁的炼铁技术，对钢铁工业的可持续发展具有十分重要的意义。
目前我国的经济发展正面临着以科学的发展观，走循环经济可持续发展道路的转型期。
钢铁行业既是我国主导的基础工业又是能耗和污染的大户，而非高炉炼铁技术的诸多优点正是我国钢铁行业调整结构、降低能耗和污染的重要技术。
非高炉炼铁
非高炉炼铁工艺最新进展炼铁是为炼钢提供台格原料的重要工序。
随着炼钢工艺技术的革命，炼铁工艺技术也有了新的发展和突破。
目前，钢铁工业已经形成了高炉一转炉与熔融还原一转炉流程并存，以及转炉、电炉、煤氧废钢熔化炼钢同时并存的局面。
炼铁工艺则形成了以高炉炼铁为主，同时发展直接还原、熔融还原为辅的工艺路线。
面临不同技术特点的炼铁工艺，应如何选择，是发展我国钢铁工业、确定产品大纲的重要环节。
a.直接还原工艺。
近年来,直接还原工艺仍保持持续稳定地增长, 2006年世界直接还原铁总产量达到5980万t。
其中,以天然气为能源的气基直接还原的产量占8013%(MIDREX: 5917%, HYL: 1814% , FINMET:212%),各种煤基直接还原工艺的产量占1917%。
转底炉直接还原工艺是近年来的研究开发热点,国外已建成多座不同规模的生产装置。
但据报道,北美建成的数个转底还原铁厂都在闲置,日本建设的几座转底炉直接还原装置也是作为专门处理钢铁厂内粉尘来使用的。
b.熔融还原工艺。
国外正在运行的4套COREX熔融还原装置保持良好的生产状态。
2006 年, 在南非SALDANHA 钢厂的COREX直接还原联合装置连续生产了75万t铁水和75万t直接还原铁。
该装置为气基直接还原铁的生产开辟了新路。
除新投产的宝钢CORECC - 300装置外,原韩国韩宝公司10年前建设的2套C - 2000装置正在搬迁到印度的HA2IRA钢铁厂。
2007年,浦项150万t F INEX装置的投产反映了开发者对该技术的信心。
据宣传,F INEXT投资成本和运行成本比高炉流程分别低20%和15%左右。
HISMELT已开发了25 年。
第一套80万t工业生产装置于2005 年10 月投产,工艺和操作上所取得的突出成果包括:生产率达到设计能力的75% ～80%,煤比最低达到820kg/ t;反应炉实现最高富氧率操作;操作对原料、喷吹和生产率等方面的适应性,验证了装置在开动、停止、闲置的灵活机动能力。
11非高炉炼铁技术及在我国发展的展望-东北大学
熔融还原实现了工业化生产，其环境优越性得以公 认，但低能耗、低成本、低投资等优点还有待实践证 实，仍然是钢铁生产技术发展的最热门话题。
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1.1 直接还原技术及发展现状
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❖ 产量持续增加，气基竖炉占主导地位
世界直接还原铁产量（万吨）
年份 1980 1990 2000 2001 2002 2003 2004 产量 714 1768 4378 4032 4508 4945 5460
2005 5699
2006 2007 5979 6569
各工艺直接还原铁的产量（wt%）
工艺 Midrex法 HYL-III
HYL-I Finmet 其它气基
还原气源： 天然气 重整气 煤气化 焦炉煤气 其它
铁矿石
还原反应 渗碳反应
气体燃料
天然气或焦炉煤气
可选择的直接还原产品
电弧炉
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❖ 转底炉法是煤基直接还原技术的开发热点
能源来源广泛，对原料的适应性强，在钢铁厂粉尘综合利用，以 及复合矿利用有明显的优势。
产品的定位不明确，含铁品位低、含S高，以及转底炉设备运 转部件庞大，运行维护难度大是该工艺的不足。
煤基
1999 67.3 20.6 2.3 3.0 2.3 4.6
2000 68.2 18.6 3.2 2.8 2.6 4.7
2001 66.3 17.1 2.7 4.5 1.0 8.4
2002 66.6 18.4 1.3 3.6 0.2 9.8
2003 64.6 18.4 1.3 5.2 0.4 10.2
COREX是唯一实现了工业化生产的熔融还原方法。FINEX实现了连续性工 业化试生产， Hismelt仍在进行工业化试生产，还存在有待解决的问题。
中国新形势下非高炉炼铁的技术发展
C over Report封面报道中国新形势下非高炉炼铁的技术发展张文来（唐钢国际工程技术股份有限公司，河北 唐山 063000）摘 要：在中国当前的冶金新形势下，近些年非高炉炼铁技术在中国得到了较快发展。
非高炉炼铁技术是中国当前较为重要的一项科学技术。
非高炉炼铁技术是除开高炉技术外，不使用焦炭等各种工艺炼铁技术的统称，根据相应产品的形态，非高炉炼铁技术可以分为直接还原炼铁技术和熔融还原炼铁技术。
非高炉炼铁技术具有一定的优势所在，具体来讲其能够有效节约能源，同时投资低、生产成本低，因此能够满足当前炼铁技术发展的基本需求。
关键词：新形势；非高炉炼铁；技术发展中图分类号：P632 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2019）03-0001-3收稿日期：2019-03作者简介：张文来，男，生于1968年，汉族，河北唐山人，本科，高级工程师，研究方向：钢铁冶金。
众所周知，我国钢铁工业在历史发展过程中，一直都使用的是高炉炼铁工艺技术，但是高炉炼铁工艺技术具有一个非常明显的特征，这个特征表现为它必须要使用储量有限的炼焦煤为主要燃料，且需要以一定粒径的块状铁矿石进行炼铁工作，所以也就造成了能源、环境、投资等多方面的困扰。
然而在新形势下，炼铁工艺应当更加符合时代发展下对节约能源提出的要求，如此才能进一步提升我国的炼铁技术水平，同时提升资源的利用率。
1 关于非高炉炼铁工艺技术的总体分析在非高炉炼铁工艺技术当中，其中具有两种最为重要的炼铁思路，其分别是直接还原和熔融还原，这两种非高炉炼铁工艺技术具有较多的优势所在，所以整体上的发展空间较大。
直接还原炼铁技术还分为气基和煤基直接还原技术，气基直接还原技术在炼铁过程中，采用的主要方法是气基竖炉法、气基流化床法，它还可以利用天然气经裂化产出的H 2和co 作为还原剂，并且在竖炉当中将已有的铁矿石在固态温度下直接还原成海绵铁，当前所应用的方法主要有Midrex 和HYL 法两种。
《非高炉炼铁》课件
未来应用前景
随着技术的不断突破和创新， 非高炉炼铁技术有望在钢铁 生产、环境保护和特殊冶金 领域等方面实现更广泛的应 用。
挑战与机遇
非高炉炼铁技术仍面临一些 挑战，如成本控制、设备研 发等，但也带来了更多的机 遇和前景。
结论
通过对非高炉炼铁技术的介绍，我们可以看到其在铁矿石冶金转化和环境保护等方面的重要性。展望未 来，非高炉炼铁技术有望取得更大的突破并在各个领域发挥更重要的作用。
参考文献
• 文献1 • 文献2 • 文献3
《非高炉炼铁》PPT课件
欢迎来到《非高炉炼铁》PPT课件！在这个课件中，我们将介绍非高炉炼铁的 基本原理、常见工艺、技术优势以及未来前景。
什么是非高炉炼铁
非高炉炼铁是一种新型的铁矿石还原炼铁技术，通过熔融还原等方法实现矿石冶金转化为铁制品，与传 统高炉炼铁不同，具有更高的效率和更多的优势。
相关技术发展历程
非高炉炼铁技术具有较高的能源利用率，能够降低能源消耗，减少对煤炭等资源的需求。
2 环保
相比传统高炉炼铁，非高炉炼铁技术产生的废气和废水排放更少，对环境影响更小。
3 精确控制
非高炉炼铁技术可以对反应条件进行精确控制，实现更高的炉温、反应速率和产物纯度。
非高炉炼铁的前景
国内外发展趋势
非高炉炼铁技术在全球范围 内得到广泛应用，未来将继 续发展并应用于更多领域。
非高炉炼铁技术经历了多年的发展和演变。从汉密尔顿法到直接还原法、热还原法和气固反应法，不断 出现新的工艺和方法，为非高炉炼铁的应用领域提供了更多选择。
非高炉炼铁的应用领域
钢铁生产
非高炉炼铁为钢铁生产提供了更灵活和高效的铁矿石熔融还原方法。
环境保护
由于非高炉炼铁技术对环境影响较小，因此在环境敏感区域的铁矿石加工和冶金领域有广泛 应用。
非高炉炼铁技术及其在我国的发展前景
非高炉炼铁技术及其在我国的发展前景非高炉炼铁技术（或称非焦炼铁技术）是当今钢铁冶金发展的前沿技术之一。
因此，随着焦煤资源日益减少，非高炉炼铁成为了日益关注的冶炼技术。
非高炉炼铁非高炉炼铁技术（或称非焦炼铁技术）是当今钢铁冶金发展的前沿技术之一。
因此，随着焦煤资源日益减少，非高炉炼铁成为了日益关注的冶炼技术。
一、非高炉炼铁技术日益备受关注的原因1、焦煤资源的世晃性的短缺，供应紧张，价格不断上升已成为影响钢铁工业发展的重要因素，钢铁工业发展急切需要摆脱对焦煤的依赖，改变钢铁生产能源结构。
长期以来，错误的资源观和发展观使人们在发展钢铁工业的时候忽略了能源结构的问题。
我国是世界煤炭储量最大的国家之一，是世界煤炭生产第一大国，但主焦煤的供应不能满足钢铁生产发展的需要，我国一些企业不得不进口主焦煤满足生产的需要。
2、以传统BF.—一BOF钢铁生产流程为主的钢铁工业生产对环境的污染及不良影响在国民经济各行业中仅次于动力工业，是我国控制环境污染，减少温室气体C02排放量的最主要行业部门。
我国冶金工业所产生的温室气体C02量占国民经济产生温室气体C02总量超过10%。
是气体硫化物（S02、S03、COS等）氮氧化物（NOx）等有害气体的重要污染源之一，是向大气排放粉尘及悬浮微尘的主要工业部门之一。
因此，冶金工业被列为重污染行业之一，随着环境保护的要求日益提高，钢铁工业发展的环境压力越来越大，钢铁工业的发展需要新的工艺方法。
首钢被迫花费巨资迁出北京教训为钢铁工业的发展提出了警示。
宝钢在上钢三厂搬迁中采用COREX熔融还原工艺的主要出发点也是环境问题。
3、降低能源消耗，进而减少C02及气相污染物的排放量是钢铁工业可持续发展的重要方向，为此，需要寻求新的工艺技术。
4、为改善钢铁产品结构，提高钢铁产品的质量和品质迫切需要寻求新的钢铁生产工艺。
5、电炉炼钢是目前能耗最低，对环境负面影响最小的工艺方法，电炉炼钢迫切需要稀释废钢中的不可控元素或有害元素的高品质、高纯净的铁源材料。
非高炉冶炼技术的发展现状与展望报告
非高炉冶炼技术的发展现状与展望报告随着环境保护要求的不断提高和高炉冶炼成本的逐渐攀升，非高炉冶炼技术逐渐成为了冶金行业的新焦点。
非高炉冶炼技术指的是通过直接还原和熔炼铁矿石，而不采用传统的高炉冶炼工艺。
该技术的发展为冶金行业带来了新的机遇和挑战。
本文旨在探讨非高炉冶炼技术的发展现状与未来展望。
一、发展现状1.1 目前采用的非高炉冶炼技术目前采用的非高炉冶炼技术主要包括直接还原炉（包括隧道炉、回转窑炉、HBI炉等）、电弧炉、冶炼炉和金属化合物熔炼等技术。
1.2 技术优势和缺陷非高炉冶炼技术的优势主要包括：一是能够利用低品位铁矿石，提高铁矿石的综合利用效率；二是能够震撼生产，缩短生产周期，提高生产效率；三是能够加快钢水的脱氧剂等元素的反应速率，有利于提高炼钢炉生产速度。
但与高炉冶炼相比，直接还原炉存在生产成本较高、设备投资过大、环境污染较大等缺陷，电弧炉和冶炼炉则存在脱氧效果差、生产效率低下等缺陷。
1.3 应用领域和规模目前非高炉冶炼技术已经广泛应用于钢铁、有色金属、冶金残渣等领域。
其中，直接还原炉技术已经在全球范围内得到了广泛的应用。
HBI是目前最广泛采用的直接还原炉技术之一，全世界已经有100多个生产线，年产能已经达到1500万吨。
二、未来展望2.1 技术发展趋势未来非高炉冶炼技术的发展趋势主要包括：一是采用多种非高炉冶炼技术的联合应用，构成系统化的非高炉冶炼工艺；二是全面推进非高炉炼钢技术，提高产能和品质；三是提高非高炉冶炼技术的自动化和智能化水平，实现对生产过程的实时监控、控制和优化。
2.2 应用领域拓展未来非高炉冶炼技术的应用领域将会不断拓展。
目前非高炉冶炼技术已经在钢铁、有色金属、冶金残渣等领域得到了广泛的应用，未来还有望在其他领域得到广泛应用，如无机材料制备、环保与资源循环利用等领域。
2.3 发展挑战非高炉冶炼技术在应用过程中也存在一些挑战。
一是如何解决非高炉冶炼过程中的环境污染问题；二是如何降低生产成本，提高铁矿石的综合利用效率；三是如何在不影响铁水品质的前提下提高生产效率，提高生产效率。
非高炉炼铁工艺现状及未来适应性分析
非高炉炼铁工艺现状及未来适应性分析摘要：文章阐述了非高炉炼铁技术的发展现状及分类，并对主要工艺流程法作了较为详细的介绍，并对各种工艺流程的特点进行了分析，展望了非高炉炼铁技术在新世纪的发展前景。
关键词：非高炉炼铁；直接还原；熔融还原；二步法熔融还原引言高炉炼铁发展至今，因其必须使用储量有限的焦炭为主要燃料，需要以一定粒径的块状铁矿石入炉冶炼等原因，面临着能源、环境、投资等方面的困扰。
近几十年来世界各国的冶金工作者们一直致力于研究和改进各种非高炉炼铁技术。
1非高炉炼铁生产工艺技术直接还原和熔融还原是两种最主要的非高炉炼铁思路，他们较高炉炼铁具有更多的优势，因而具有较大的发展空间。
直接还原分为气基和煤基直接还原，其中气基直接还原主要是气基竖炉法、气基流化床法，是利用天然气经裂化产出的H2和CO作为还原剂，在竖炉中将铁矿石在固态温度下还原而成海绵铁，目前主要方法有Midrex和HYL法两种。
煤基直接还原是用煤作还原剂在回转窑或循环流化床中将铁矿石在固态温度下还原成海绵铁，其中回转窑工艺是最成熟、应用最广的方法，具有代表性的是SL/RN法。
熔融还原法是以煤炭为主要能源，使用天然富矿、人造富矿（烧结矿或球团矿）取代高炉生产液态生铁的方法。
2直接还原工艺现状2.1直接还原铁产量迄今为止，只有竖炉、流化床（其他气基还原）和煤基回转窑直接还原三种被纳入国际钢铁协会以及Midrex、Energiron等大公司统计的直接还原生产工艺，近六年其他方法生产的DＲI产品产量接近于零，隧道窑产品归于粉末冶金。
转底炉产品质量低于DＲI国际标准，金属化率仅约为50%～85%，只适合作为冶炼半成品原料供给高炉或作为冷却剂供给转炉。
2017年世界直接还原铁总产量为8710万t，比2016年增加了1430万t，其主要原因是伊朗、俄罗斯和美国有新建的工厂，以及埃及和印度生产条件得到改善，其中伊朗和印度是DＲI产量增加最多的国家。
伊朗在2017年DＲI产量是2055万t，比2016年同期增加28．3%，主要是因为伊朗拥有大型铁矿石资源和天然气的非凡储量，预计未来几十年里，DＲI产量还将快速增长。
现代非高炉炼铁的发展现状及展望
现代非高炉炼铁的发展现状及展望摘要：目前高炉炼铁技术的发展已接近顶峰，但同时它也存在着污染大、排放物多及耗费大量能源等问题，针对以上这些问题并响应国家节能减排的号召，非高炉炼铁等相关技术成为目前研究的重点。
相比之下，炼铁是炼铁产业发展的尖端技术之一。
相对而言，炼铁工艺在炼铁工艺节能减排，生产工艺环境优化，对炼铁主要炼焦炭依赖程度下降方面具有独特的优点。
关键词：非高炉炼铁；直接还原；熔融还原一般把没有高炉的炼铁工程称为替代或比较炼铁工程。
高炉工艺法是炼铁工艺的主要工艺法，规模和效率性与其他工艺无法相提并论。
高炉炼铁技术经过数百年的开发，生产竞争力非常强。
高炉的弱点是依赖于冶金焦炭。
同时，大规模高炉也会带来矛盾。
第一，大量的原料燃料使高度的生产得到满足。
过程中会产生很多污染。
[1]；二是对焦煤依赖越来越强[2]；第三，大规模高炉造成的焦炭、清洁和炼铁的生产设备太大、太复杂。
[3]。
非高炉炼铁是指在高炉外进行的、不用焦炭的所有的炼铁技术，是一系列炼铁技术的统称。
发展非高炉炼铁工艺的主要目的是使铁生产不含焦炭。
其主要工艺包括：直接还原工艺与熔融还原工艺等。
1 直接还原法直接还原是使用熔融温度以下的固体碳或天然煤气生成海绵铁或DRI的工程。
这种铁拥有氧气损失时形成的许多微细气孔，在显微镜下看，它就像海绵。
还原的特点是，造钢和造钢差不多，但C和Si含量较低。
传统的铁矿石是先在高炉中还原含碳量高的生铁并冶炼后，在炼钢炉中氧化减少含碳量，再炼成钢。
直接还原法与早期炼铁法基本相同。
高炉取代原来的炼铁方法后，生产效率大大提高。
但是，由于钢铁工业的大规模发展以及高炉对焦炭的过度依赖，适用于高炉的焦炭正在日渐减少，这极大地限制了钢铁工业的发展。
为了摆脱这种局限性，直接还原的想法在18世纪后期提出并在1960年代得到发展。
目前，直接还原技术是全世界大规模产业化的技术。
根据还原剂的种类可分为煤气还原方法、固体还原方法、电气煤炭法(还原剂为煤炭、热源)、反应器的种类。
冶金概论非高炉炼铁法
有丰富的天然气资源作保障；
其次 Midrex的反应温度低 ，反应速度较慢，炉料
在还原带大约停留6 h，在整个炉内停留时间在 10h左右。
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另外Midrex法要求铁矿石粒度适宜且均匀，粒度 过大会影响CO和H2的扩散使反应速度降低；粒度过小， 透气性差，还原气分布不均匀，一般小于5mm粉末的含量 不能大于 5％。
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图4 回转窑炼铁过程示意图
1-氧化区；2-中性区；3-还原区；4-窑头；5-熔化带；6-粒铁带；7-还原带；8-预热 带；9-窑尾；10-海绵铁法；11-粒铁法；12-液铁法
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• 窑体稍有倾斜（4%的斜度），窑中装有耐火衬，在窑头、窑中、窑
尾设有耐火材料挡圈以增加炉料停留时间。
回转窑内反应温度应控制在1100℃以下，经8～ 10h完成还原反应后出窑。回转窑所产生的废气从进料 端吸走，高温废气可余热利用。
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若炉料在回转窑中经过预热和还原后，再进一步提高温
度（1250℃）进入粒铁带，金属铁与炉渣开始软化，在半
熔化状态下金属铁由小颗粒堆集成卵状粒铁，炉料出炉后经 水淬冷却后很容易用磁选或重选把粒铁与脉石分开，这就是 回转窑粒铁法。
原和煤基直接还原。 直接还原铁生产大多采用天然气为能源，其产量占总
产量的90%以上 。气基直接还原设备对环境污染小、耗水
量少、噪音小、产生的 CO2也比用煤作还原剂少得多， 所以具有很强的竞争力和发展潜力。
煤基直接还原法生产的直接还原铁占总产量的比例小， 产量逐年增长，但增长缓慢。
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B、随着钢铁工业的发展，废钢消耗量迅速增加，废钢供用量日渐紧张
几种非高炉炼铁技术现状及其发展
世界金属导报/2010年/6月/15日/第010版原料炼铁几种非高炉炼铁技术现状及其发展王定武1概述从20世纪70年代以来，熔融还原炼铁技术开始得到重视和发展，所有熔融还原工艺的目标都是用非焦煤还原铁矿(首选粉矿、低品位铁矿)制造生铁，经过许多国家多年的努力，熔融还原炼铁工艺已开始进行商业化生产，并取得显著成绩和进步。
・Finex韩国浦项公司和西门子奥钢联合作开发的Finex熔融还原炼铁工艺已经成熟地用于工业化生产，并正在连续运转且初步显示其明显的优越性。
・ITmk3日本神户制钢开发、由神户制钢和美国动力钢公司合资建立的ITmk3炼铁厂顺利运营，已逐步达到设计产能，预期在2010年中期该厂产能达到50万t/a。
・COREX奥钢联开发的COREX熔融还原炼铁工艺已有四座工业化生产装置在连续运转，其中产能最高的COREX C-3000装置在上海宝钢集团进行生产。
・HismeltHismelt工艺经两级中试开发后已建成80万t/a工厂，小时产能已达到设计能力的75%～80%，有进一步发展的潜力。
在上述四种进入商业化生产的非高炉炼铁工艺中，以Finex工艺较优越，已经具备替代1000m3～2000m3级高炉的条件，浦项公司将在Finex工艺大型化方面进一步开发。
2 Finex工艺Finex工艺是在COREX工艺基础上经过创新和改进发展起来的，其主要特点是:①用铁矿粉经多级流态化床反应器进行还原，浦项对反应器结构和气流分布进行改选，将多级还原反应器的温度降低，将铁矿粉还原度降至60%～70%，解决了反应器易粘结不能连续作业的问题。
②流态化床出来的部分还原的铁矿粉压成密度较实的矿饼后破碎，再加入熔融气化炉。
③将煤粉与结合剂混合后压成煤球和热压铁装入熔融气化炉中，同时向气化炉直接喷射煤粉。
④用熔融气化炉煤气作为多级流态化床反应器的还原剂，为减少煤耗，将部分自流态化床反应器排出煤气返回作还原剂使用。
为提升这部分煤气还原能力，在煤气管网中增加CO2变压吸附装置，还原煤气中的CO2质量分数由约33%降至约15%。