corex熔融还原炼铁技术

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1、COREX熔融还原炼铁技术陈炳庆　张瑞祥　周渝生(宝山钢铁(集团)公司)摘　要　COREX熔融还原炼铁工艺用非炼焦煤直接炼铁，流程短、投资省、成本低、污染少、铁水质量好，过程煤气可用于生产海绵铁，成为当代冶金工业的前沿技术。本文分析了COREX工艺的特点，原、燃料的性能要求，技术经济指标，讨论了其发展前景和进一步研究完善的方向。关键词　熔融还原　炼铁　海绵铁COREXSMELTINGREDUCTIONIRONMAKINGTECHNOLOGYCHENBingqing　ZHANGRuixiang　ZHOUYusheng　　(BaoshanIron&SteelCorp.)ABS

2、TRACT　TheCOREXsmeltingreductionironmakingtechnologyhasbeenknownasanadvancedtechnologyofmetallurgicalindustrypresentlyduetotheuseofnon-cokecoal,shorterproductionroute,lowerinvestmentandcost,lesspollutionandgoodqualityofhotmetalandtheuseofoffgasforproductionofspongeiron.Thispaperconcernsthe

3、COREX'sfeatures,therequirementsofrawmaterialsandfuels,andthetechnologicalindexesofCOREXproductionprocess.ThefurtherdevelopmentandimprovementofCOREXtechnologyisdiscussed.KEYWORDS　smeltingreduction,ironmaking,spongeiron1　前言　　熔融还原炼铁是当代冶金工业前沿技术之一，它的开发应用是对传统高炉炼铁工艺的根本性变革。　　高炉炼铁系统(包括焦化、烧结、高炉)经过几

4、百年应用发展，具有技术完善、生产量大、设备寿命长等优点。但其流程长、投资大、污染严重、灵活性差，尤其是世界炼焦煤资源日益匮乏，在量与质上都难以满足高炉炼铁需要，促使人们开发新的炼铁工艺。　　COREX熔融还原炼铁工艺是近年已趋成熟的新型炼铁生产方法，它不仅能使用非炼焦煤直接炼铁，而且工艺流程短、投资省、生产成本低、污染少、生产的铁水质量能与高炉铁水相媲美；能够利用排出的过程煤气在竖炉中生产海绵铁，替代优质废钢供应电炉炼钢。这对没有条件采用天然气气基竖炉法大量生产海绵铁的我国来说，其更具意义。　　目前，全世界已投产和在建的COREX装置七座，到1998年COREX熔融还原炼

5、铁将年产铁水500万t，约占世界生铁产量的1%。2　COREX工艺流程简述　　COREX熔融还原炼铁过程在两个反应器中完成。即上部的预还原竖炉，将铁矿石还原成金属化率92%～93%的海绵铁；下部的熔融气化炉，将海绵铁熔炼成铁水，同时发生还原煤气［1］。其工艺流程示于图1。图1　COREX生产流程图Fig.1　COREXprocessflowdiagram　　COREX工艺的铁矿石预还原竖炉是一个活塞式反应容器。铁矿石从上部装入，设在竖炉底部的螺旋排料器控制其向下移动的速度。热还原煤气从竖炉下部输入，矿石被煤气加热并发生还原反应。铁矿石经6～8h变成海绵铁，经螺旋排料输送器

6、输入下方的熔融气化炉。　　熔融气化炉是一个气—固—液多相复杂的炼铁移动床反应容器。煤由速度可控的螺旋给料器加入炉内，与温度1100℃以上的还原气体接触，在向下移动过程中被干燥和热解，脱除挥发分，逐步成为半焦直至焦炭。在熔融气化炉的底部形成一个类似高炉的死料柱。由均匀分布于炉缸圆周的26个风口氧枪吹入氧气，在风口区燃烧产生2000℃以上高温，使海绵铁进一步还原熔化、过热、渣铁分离，从铁口排出。　　炉顶排出的1100℃左右的煤气中，含有95%(CO+H2)，1%CH4，还有N2等。混入20%净化冷煤气，使煤气温度降到900℃左右，经热旋风除尘器，将含尘量从100～200g/m

7、3降至20g/m3左右，除尘后的850℃煤气输入竖炉作还原气。炉尘返吹入熔融气化炉。　　为使铁水成分满足炼钢要求，需按造渣成分和碱度要求在预还原竖炉中加入石灰石、白云石和硅砂等熔剂，以使碳酸盐的预热和部分分解在还原竖炉完成，然后随海绵铁一起加入熔融气化炉。3　COREX工艺的原燃料　　COREXC—1000、C—2000装置生产实践表明，为使炉况稳定、顺行，达到高产、低耗，加入炉内熔炼的原、燃料都应有一定的理化性能要求［2］。　　(1)铁矿石　　COREX工艺可以用块矿、球团矿或者两者的混合矿作为原料，其主要物化性能要求见表1