corex熔融还原炼铁技术的探讨

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1、COREX熔融还原炼铁技术的探讨COREX熔融还原炼铁技术是一种代替常规高炉炼铁的新技术，由于其环保方面的优势，国内外的一些专家学者比较赞成采用该项技术炼铁。广钢集团设计院根据本公司的实际情况，对COREX熔融还原炼铁技术进行了初步的研究，取得了一定的成果。   COREX技术简介   COREX熔融还原炼铁技术是一种用煤和矿生产热铁水的新工艺，是世界上唯一已实现工业生产的熔融还原炼铁技术。该工艺的研究始于20世纪70年代末，由奥钢联和西德杜塞道尔科富(Korf)工程公司联合开发，在德国的凯尔(Kehl)建造了1套200t/

2、d的中间实验设备。1981～1987年在此设备上又进行了6000h以上的10个炉役的实验，使COREX技术发展到工业成熟阶段。   COREX工艺的核心设备是由熔融气化炉和还原竖炉两个反应器组成的，类似将高炉拦腰截断分成上下两部分，上部进行直接还原，下部进行熔融还原，并通过加煤来提供热量和还原气。将高压氧气吹入熔融气化炉，氧气与加入到熔融气化炉的煤燃烧，进行发热和熔化反应。煤气化后产生优质的还原气体。此还原性气体从熔融气化炉中出来后被循环工艺气体(经洗涤塔除尘后的净煤气)冷却到竖炉还原所要求的气体温度800-850°C，进入

3、到还原竖炉前被热煤气旋风除尘器净化。这些被分离出的细粒被再次加入到熔融气化炉，煤炭微粒被气化，细粒的铁立即被熔化。   干净的还原性气体进入到还原竖炉，将被加入的铁矿石还原为海绵铁。海绵铁被一种为其专门设计的螺旋运输机从还原竖炉中取出，并倒入熔融气化炉中，发生最终还原和冶炼。加入石灰石或白云石来调整渣的碱性，以确保渣的流动性和铁水脱硫。   COREX工艺的一个典型特征是产生“输出煤气”——还原工艺的副产品。输出煤气是从还原竖炉上部排出的顶部气体和熔融气化炉内产生的不通过竖炉的过剩气体的混合物。这两种气体在进行混合前均经过了

4、气体湿法洗涤系统清洁。输出的净煤气热值高，有多种用途，如加热、生产合成煤气、生产直接还原铁、吹入高炉或发电等。该工艺用原煤代替焦炭，以块矿和粉料代替烧结矿，不需要建焦化厂和烧结厂。从理论上讲，由于该工艺可以不建设和不使用焦化、烧结等高污染设备，故可减少污染，节省一次投资和运行成本。但COREX工艺必须使用富块矿、球团矿和品质较高的煤。把烧结、焦化、高炉取消，三道工序放在一起，用COREX来取代的思路较好，但相应的限制性条件也多，若某个环节保证不了，就会影响到整个工艺生产。   COREX与高炉炼铁的比较   广钢设计院采用年

5、产350万吨铁水为研究标准，从投资、环保和经营方面对COREX炼铁工厂和高炉炼铁工厂进行了比较，做出以下方案比较。   （1）设备费比较COREX与高炉炼铁的设备费用比较见表1。   表1　COREX与高炉炼铁的设备费用比较   设备高炉/百万元COREX/百万元差额/百万元原料场　　1套171417140烧结　　1套6300630烧结环保设施1套5480548焦化　　　　1套8900890高炉　　　　1座179901799COREXc-3000　3座04290▲4290TGBL(1500MW)7460746发电厂(600M

6、W)03500▲3500氧气站3621925▲1563供配电设施324596▲272铁水脱硅设备　1套0118▲118合计701312143▲5130   注：(1)高炉炼铁厂的经费已经包括加强料场防尘措施、参照国际先进的脱硫脱硝环保设备、氧气站。(2)COREX炼铁厂，发电厂，氧气站参照国内外其它单位的资料。(3)COREX设备费中包含了土建、安装、水处理、区域变电等附属设施。   （2）单耗比较   用COREX法与高炉法生产铁水350万t/年的单耗比较见表2。   表2　年生产铁水350万t/年的单耗比较   物料高炉

7、法COREX法煤焦煤/kg·t-156713030067270009001001000非焦煤(PCI)/kg·t-1非焦煤(烧结)/kg·t-1非焦煤/kg·t-1外购焦炭/kg·t-1外购量合计/kg·t-1矿石块矿/kg·t-115914312881590474110601580球团矿/kg·t-1烧结矿/kg·t-1合计/kg·t-1副原料石灰石等/kg·t-1269294产生煤气焦炉煤气/MJ·t-13505518000013000高炉煤气/MJ·t-1COREX气/MJ·t-1合计/MJ·t-1868513000 

8、  由表2可知，COREX法使用的煤约比高炉法增加四成，回收的煤气量也较大。而且需要大量高品质的铁矿和球团矿。   （3）经济性评估   建设350万t/年的COREX炼铁厂与建高炉炼铁厂的经济性比较见表3。   表3　建设350万t/年炼铁厂的经济性比较   炼铁工艺设备总投资(人民币)