直接还原铁在中国
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北京(14) 内蒙(4) 新疆(5) 陕西(7) 甘肃(2) 四川(7) 山西(9) 河南(17) 重庆(3)
吉林(2) 辽宁(12)
河北(15) 天津(5) 山东(25)
湖北(7)
江苏(4) 上海(4)
湖南(3) 云南(4)
安徽(4) 江西(2)
浙江(2)
广西(2)
广东(2)
15
四、中冶京诚在直接还原领域的优势
2014年11月 中国 • 苏州
目录
一
二
直接还原铁发展现状 我国发展直接还原的市场方向 直接还原铁在炼钢中的应用 中冶京诚在直接还原领域的优势
三 四
一、直接还原铁发展现状
直接还原工艺没有焦化和烧结工艺，既清洁环保，又能 保证产品质量，还可为炼钢提供优质的海绵铁，因而在国外得 到很好的应用和发展。
0.10
0.05
改善力学性能和加工性能
屈服 强度 /Mpa 210 205 抗拉 强度 /Mpa 340 325
有效提高材料的深冲性能
DRI对铝镇静冷轧钢的力学性质的影响
电炉配料
废钢 DRI
延伸率 /% 38 42
加工硬化 率n 0.2 0.22
异向性
1.2 1.7
晶粒粒 径/微米 8.5 7.5
12
•渣量大（DRI：140kg/t钢，废钢80~110kg/t钢）;
•电耗高（100%废钢380kWh/t，100%DRI550kWh/t）。
11
三、直接还原铁在炼钢中的应用
显著降低钢中残余元素
残留元素及氮含量% Cu Ni Cr N
精选废钢
100%DRI
0.20
0.08
0.10
0.05
0.10
0.05
主要用于DRI原料结构的熔炼； 可实现热DRI转运和计量后装入电炉； 500℃ 热装可实现吨钢节约电耗 ~110kWh/t； 利用大留钢量操作缩短冶炼周期； 基于DRI炼钢电炉产品已实现系列化。
中冶京诚先进的电
HDRI/DRI/HBI
炉技术为“直接还原 + 电 炉工艺”短流程发展提 供有力保障。
16
Shaft furnace
EAF
谢谢！
DRI炼钢短流程 DRI
EAF
竖炉 热装铁水电炉炼 钢流程
废钢
LF
CCM
BF
铁水
EAF
LF
CCM
10
三、直接还原铁在炼钢中的应用
电炉炼钢
废钢冶炼
DRI冶炼
DRI为原料的电炉冶炼特点：
•采用连续加料方式加入，靠钢液熔池传热熔化；
•钢中有害元素降低，力学性能提高，改善了加工性能； •实现平熔池冶炼，短弧埋弧冶炼为主，噪音小；
转底炉
气基竖炉
5
二、我国发展直接还原的市场方向
直接还原炼铁技术在我国一直未得到充分发展和应用，主要原因 是国内缺乏廉价的还原气和优质的矿石资源。
我国能源特点：富煤贫油少气，分布不平衡，优质炼焦煤递减。（利用煤制气） 我国矿石资源特点：贫多富少，分布不平衡，复合共生矿居多。
贫、杂、多元素共生矿：400多亿吨 钒钛磁铁矿储量120亿吨----高炉冶 炼效率低，V和Ti回收率低； 高磷铁矿100亿吨----脱磷技术未解 决，无法利用，高品位近40亿吨， 低品位60亿吨； 菱铁矿、褐铁矿、赤铁矿160亿吨---选矿技术没有解决； 硼镁铁矿10亿吨----有价元素未得到 充分利用。
三、直接还原铁在炼钢中的应用
——DRI应用于转炉炼钢
转炉冷却剂
冷却效应系数 备注
废钢
1 优质废钢短缺
铁矿石
4.5 带入杂质多
DRI
1.2-2.0 冷却效果好， 引入杂质少
直接还原铁代替废钢冷却的优越性：
（1）代替优质废钢； （2）可作稀释剂，生产特种钢，如低硫钢、低氮钢； （3）可实现自动装料； （4）低碳高金属化率DRI可直接用于钢包冷却。
硼镁铁矿 高磷铁矿
钒钛磁铁矿
高磷铁矿 硼镁铁矿 钒钛磁铁矿
6
二、我国发展直接还原的市场方向
弥补我国废钢资源不足； 石油套管
汽车用钢
核电站用钢 军用钢 桥梁用钢
冶炼优质钢、特种钢的必须原料；
提高电炉生产能力效率； 降低生产成本； 改善和提高特种钢物理性能；
7
三、直接还原铁在炼钢中的应用
——DRI与废钢的区别
金属收得率
C S
~86%
2.0% ≤ 0.03%
~90%
0.20-0.30% 0.05%
P
灰分 Al2O3 SiO2 MgO +CaO Fetotal Femetallic FeO
≤ 0.04%
< 5.7% 0.5-1.5% 2.0-3.5% 0.50-2.70% > 89% > 82% >9%
13
三、直接还原铁在炼钢中的应用
——DRI应用实例 国内某企业采用100t EAF配加10%~30%DRI生产轴承钢 每增加1%DRI，[Pb+Sb+As+Sn+Ti]降低0.0003% [Cu]降低0.0016% [Ni]降低0.0005% [Cr]降低0.0003%
14
四、中冶京诚在直接还原领域的优势
0.05%
2.00% -
装料方式的区别:
DRI为连续加入，而废钢是批量加入。
金属化率
92.00%
-
8
三、直接还原铁在炼钢中的应用
——DRI应用于电炉和转炉炼钢 作为电弧炉炼钢原料
（可100%使用）
DRI EAF
作为转炉炼钢的冷却剂
竖炉
BOF
9
三、直接还原铁在炼钢中的应用
——DRI炼钢流程和热装铁水炼钢流程对比
2015
世界直接还原铁
4
一、直接还原铁发展现状
直接还原工艺特点比较
工艺 回转窑 缺点 原燃料要求高、单位产能投资高、 运行费用高、生产稳定性差 投资较低 优点
隧道窑
技术含量低、单机产能小、能耗高、 投资低 污染严重、产品质量差。 产品品位低、质量差、投资高、生 产稳定性差。 投资较高、对还原气和原料要求高 适用于含锌粉尘处理和复合矿 综合利用 能耗低，环境友好，可大型化
有害金属残留元素更低： 采用DRI则钢水更为纯净。相反 废钢原料的最大问题是金属残留 元素。尤其在电炉炼钢过程中无 法去除，并在废钢循环再利用过 程中不断积累。 P和S元素含量更低； 脉石和金属化率指标： 含有脉石SiO2，金属化率为92% 物理性能：
DRI孔隙率高、比表面积大
项目 尺寸 堆比重 DRI ~1.7 t/m3 废钢 ≤ 1.5×0.5×0.3 m 0.70 t/m3
世界直接还原铁工艺产量占全球产量的份额
59.7%
14.1% 0.5% 25.7%
70%
3
一、直接还原铁发展现状
万吨 8000
6722
7037 8000？ 7522
6000
4032
5460
4000 2000
30 43 60 60 约100 200？
2001
2004
2007 中国直接还原铁
2010
2013
北京(14) 内蒙(4) 新疆(5) 陕西(7) 甘肃(2) 四川(7) 山西(9) 河南(17) 重庆(3)
吉林(2) 辽宁(12)
河北(15) 天津(5) 山东(25)
湖北(7)
江苏(4) 上海(4)
湖南(3) 云南(4)
安徽(4) 江西(2)
浙江(2)
广西(2)
广东(2)
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四、中冶京诚在直接还原领域的优势
2014年11月 中国 • 苏州
目录
一
二
直接还原铁发展现状 我国发展直接还原的市场方向 直接还原铁在炼钢中的应用 中冶京诚在直接还原领域的优势
三 四
一、直接还原铁发展现状
直接还原工艺没有焦化和烧结工艺，既清洁环保，又能 保证产品质量，还可为炼钢提供优质的海绵铁，因而在国外得 到很好的应用和发展。
0.10
0.05
改善力学性能和加工性能
屈服 强度 /Mpa 210 205 抗拉 强度 /Mpa 340 325
有效提高材料的深冲性能
DRI对铝镇静冷轧钢的力学性质的影响
电炉配料
废钢 DRI
延伸率 /% 38 42
加工硬化 率n 0.2 0.22
异向性
1.2 1.7
晶粒粒 径/微米 8.5 7.5
12
•渣量大（DRI：140kg/t钢，废钢80~110kg/t钢）;
•电耗高（100%废钢380kWh/t，100%DRI550kWh/t）。
11
三、直接还原铁在炼钢中的应用
显著降低钢中残余元素
残留元素及氮含量% Cu Ni Cr N
精选废钢
100%DRI
0.20
0.08
0.10
0.05
0.10
0.05
主要用于DRI原料结构的熔炼； 可实现热DRI转运和计量后装入电炉； 500℃ 热装可实现吨钢节约电耗 ~110kWh/t； 利用大留钢量操作缩短冶炼周期； 基于DRI炼钢电炉产品已实现系列化。
中冶京诚先进的电
HDRI/DRI/HBI
炉技术为“直接还原 + 电 炉工艺”短流程发展提 供有力保障。
16
Shaft furnace
EAF
谢谢！
DRI炼钢短流程 DRI
EAF
竖炉 热装铁水电炉炼 钢流程
废钢
LF
CCM
BF
铁水
EAF
LF
CCM
10
三、直接还原铁在炼钢中的应用
电炉炼钢
废钢冶炼
DRI冶炼
DRI为原料的电炉冶炼特点：
•采用连续加料方式加入，靠钢液熔池传热熔化；
•钢中有害元素降低，力学性能提高，改善了加工性能； •实现平熔池冶炼，短弧埋弧冶炼为主，噪音小；
转底炉
气基竖炉
5
二、我国发展直接还原的市场方向
直接还原炼铁技术在我国一直未得到充分发展和应用，主要原因 是国内缺乏廉价的还原气和优质的矿石资源。
我国能源特点：富煤贫油少气，分布不平衡，优质炼焦煤递减。（利用煤制气） 我国矿石资源特点：贫多富少，分布不平衡，复合共生矿居多。
贫、杂、多元素共生矿：400多亿吨 钒钛磁铁矿储量120亿吨----高炉冶 炼效率低，V和Ti回收率低； 高磷铁矿100亿吨----脱磷技术未解 决，无法利用，高品位近40亿吨， 低品位60亿吨； 菱铁矿、褐铁矿、赤铁矿160亿吨---选矿技术没有解决； 硼镁铁矿10亿吨----有价元素未得到 充分利用。
三、直接还原铁在炼钢中的应用
——DRI应用于转炉炼钢
转炉冷却剂
冷却效应系数 备注
废钢
1 优质废钢短缺
铁矿石
4.5 带入杂质多
DRI
1.2-2.0 冷却效果好， 引入杂质少
直接还原铁代替废钢冷却的优越性：
（1）代替优质废钢； （2）可作稀释剂，生产特种钢，如低硫钢、低氮钢； （3）可实现自动装料； （4）低碳高金属化率DRI可直接用于钢包冷却。
硼镁铁矿 高磷铁矿
钒钛磁铁矿
高磷铁矿 硼镁铁矿 钒钛磁铁矿
6
二、我国发展直接还原的市场方向
弥补我国废钢资源不足； 石油套管
汽车用钢
核电站用钢 军用钢 桥梁用钢
冶炼优质钢、特种钢的必须原料；
提高电炉生产能力效率； 降低生产成本； 改善和提高特种钢物理性能；
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三、直接还原铁在炼钢中的应用
——DRI与废钢的区别
金属收得率
C S
~86%
2.0% ≤ 0.03%
~90%
0.20-0.30% 0.05%
P
灰分 Al2O3 SiO2 MgO +CaO Fetotal Femetallic FeO
≤ 0.04%
< 5.7% 0.5-1.5% 2.0-3.5% 0.50-2.70% > 89% > 82% >9%
13
三、直接还原铁在炼钢中的应用
——DRI应用实例 国内某企业采用100t EAF配加10%~30%DRI生产轴承钢 每增加1%DRI，[Pb+Sb+As+Sn+Ti]降低0.0003% [Cu]降低0.0016% [Ni]降低0.0005% [Cr]降低0.0003%
14
四、中冶京诚在直接还原领域的优势
0.05%
2.00% -
装料方式的区别:
DRI为连续加入，而废钢是批量加入。
金属化率
92.00%
-
8
三、直接还原铁在炼钢中的应用
——DRI应用于电炉和转炉炼钢 作为电弧炉炼钢原料
（可100%使用）
DRI EAF
作为转炉炼钢的冷却剂
竖炉
BOF
9
三、直接还原铁在炼钢中的应用
——DRI炼钢流程和热装铁水炼钢流程对比
2015
世界直接还原铁
4
一、直接还原铁发展现状
直接还原工艺特点比较
工艺 回转窑 缺点 原燃料要求高、单位产能投资高、 运行费用高、生产稳定性差 投资较低 优点
隧道窑
技术含量低、单机产能小、能耗高、 投资低 污染严重、产品质量差。 产品品位低、质量差、投资高、生 产稳定性差。 投资较高、对还原气和原料要求高 适用于含锌粉尘处理和复合矿 综合利用 能耗低，环境友好，可大型化
有害金属残留元素更低： 采用DRI则钢水更为纯净。相反 废钢原料的最大问题是金属残留 元素。尤其在电炉炼钢过程中无 法去除，并在废钢循环再利用过 程中不断积累。 P和S元素含量更低； 脉石和金属化率指标： 含有脉石SiO2，金属化率为92% 物理性能：
DRI孔隙率高、比表面积大
项目 尺寸 堆比重 DRI ~1.7 t/m3 废钢 ≤ 1.5×0.5×0.3 m 0.70 t/m3
世界直接还原铁工艺产量占全球产量的份额
59.7%
14.1% 0.5% 25.7%
70%
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一、直接还原铁发展现状
万吨 8000
6722
7037 8000？ 7522
6000
4032
5460
4000 2000
30 43 60 60 约100 200？
2001
2004
2007 中国直接还原铁
2010
2013