非高炉炼铁工艺发展现状

保证其高的还原速 率。
Ｍ ｅ 技 术和 Ｈ Ｌ Ｉ ｉｒｘ ｄ Ｙ — 技术 具 有 污 染较 小 ，能耗 低 Ｉ Ｉ
的特 点，但都 只解 决了不使用焦炭这一个 问题 ，仍 必 须使用球 团矿 ，另外 我国天然气资源严重缺乏 ，这两
基直接还原有着 自己的特 点，我 国煤 资源丰 富，此 工
２ １ ．１ｏ 中闯 新技 企 ０ ｏ １ 高 术 业 ５ ７
艺在 我 国有 着 一 定 的发 展前 景 。
烟道燧奄
料 进 行 一 定 程 度 的还 原 后 入 炉 ， 同时 可 以减 小终 还 原 炉 生 产 成 品铁 的 压 力 。 因此 二 步 法 熔 融 已经 成 为 熔 融 还 原工 艺 的主 要 发展 方 向 。
术还原温度为８０ ０ ℃～９ ０ ０ ℃），另外 ，Ｈ Ｌ Ｉ Ｉ Ｙ — Ｉ 反应器
内压 力 ＞ ． ５ Ｐ ，其 高温 、 高 压 、 高 氢气 浓 度 的条 件 ０ ５Ｍ ａ
公 司 开 发 的一 种 用 粉 矿 和 煤 生 产 优 质 海 绵 铁 的 工艺 ，
工艺原理 ：采用转底炉 ，将煤层和铁矿粉交替铺在炉 床上 ，通过煤气烧嘴加热 。这样 的混合物可使温度 很 快上升到１ ０ ℃ 以上 。此工艺可 以使用粉矿 ，但煤 层 ３０ 和铁矿粉 的交替铺层必然 导致其 生产率低 的弱点。煤
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 ，冶 炼
种工艺难 以适应我 国国情。
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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 。
Ｅ 交流园 地
ｘｅｈａ ｎｇｅ Ｆｉ ｌ ｅ ｄ
非 高炉炼铁 工艺发展 现状
王 振 智
（ 中 台天工 上 海 十 三 冶建 设 有 限公 司设备 安装 分 公 司 ， 海 ２ １ ０ ） 上 ０ ９ ０
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 ； 融还原 ； 步 法熔融 还原 ； 底 炉法 熔 二 转 中图分 类号 ： ５ ７ ＴＦ ５ 文献标 识 码 ： Ａ 文章 编号 ：１ ０ － ３ ４（ ０ ０ — ０ ７ ０ ０９ ２ ７ ２ １ ３ ０ ５— ２ １）
８ ％以上 ，是直接还原铁 的两大主流 技术 。两者均 采 ５
用 逆 流 移 动床 作 为 反 应 器 ，还 原 气 为 天 然 气 ，天 然 气 经 转 化 炉 变 成Ｈ＋ Ｏ Ｃ 的混 合 气 ，进 入 还 原 竖 炉 与 氧化 球 团矿 反应 ，最 终金 属 化 率 ＞ ０ 。Ｈ Ｌ Ｉ Ｉ ９％ Ｙ — Ｉ 技术 的特 点是 其 还 原温 度 ＬＭ ｄ ｅ 技术 高 约 ５ ℃ ～ １０ （ ｉｒ ｘ Ｌ ｉｒ ｘ ０ ０ ℃ Ｍ ｄｅ 技
中的流态化介质 为还 原性气 体。在气 化器中，煤与氧
发 生 氧 化 ，气 体 和 再 循 环 物 料 将 反应 热 带入 还 原 反 应 器 内 ，氧 化 铁 被 还 原 为 金属 铁 。 目前 流 化床 技 术存 在 的 问题 是粉 矿 粘 结及 其对 设备 带 来 的损 害 。
二 、 直 接 还 原 工 艺
图 １ Ｍｉｒｘ竖 炉 结 构 示 意 图 ｄｅ
Ｆｉ ｒ 和 Ｃ ｒ ｆ ｒ 均 采 用 流 化 床 技 术 。 法 Ｏ ｉ ｏ 法 ｃ ｅ
Ｃ ｒ ｏ ｅ 法 工 艺 原 理 ：粉 矿 经 过 两 段 预 热 后 进 入 反 应 ｉｃｆｒ 器 ，在 高于 ９ ０ 的温 度下 被 还 原 。 反应 器 由流 化 床 反 ０℃ 应 炉 、再 循 环 旋 风 收尘 器和 气 化器 组 成 。还 原 反应 器
（ 一）气 基 直接 还 原工 艺
Ｍ ｄ ｅ 技 术 和Ｈ Ｌ Ｉ Ｉ 术 占直 接 还 原 铁 产 量 的 ｉｒ ｘ Ｙ—Ｉ技
（ 煤基直接还原工艺 二） 煤 基直接还 原工艺 主要包括 回转窑 法 （ ｓ — Ｎ 如 Ｌ Ｒ
法 ）和 转底 炉 法 （ ＨＯ Ｅ 法 ） 。 ￣Ｃ Ｍ Ｔ
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、
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 ，
ｓ —Ｒ法工艺原理：铁矿石或球 团矿 与煤粉 同时由 Ｌ Ｎ
窑 尾 加 入 窑 内 ，借 助 于 炉 体 的倾 斜 和 转 动 ，使 炉 料 向 窑头 方 向运 动 ，经 过预 热 带 、还 原带 而得 到产 品 。
Ｃ Ｍ Ｔ 是 一 种 转 底 炉 法 ， １ ９ 年 由 比利 时 的 Ｃ Ｍ Ｏ Ｅ法 ９７ Ｒ
是利用天然气经裂化产出的Ｈ和ｃ 作为还 原剂，在竖炉 Ｏ 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Ｍ ｄ ｅ 和Ｈ Ｌ ｉｒ ｘ Ｙ 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Ｓ ／ Ｎ 。熔 融 还 原法 是 以煤 ＬＲ法 炭 为 主 要 能 源 ，使 用 天 然 富矿 、人 造 富矿 （ 结矿 或 烧 球 团矿 ）取 代 高炉 生产 液态 生 铁 的方 法 。