corex熔融還原煉鐵技術(shù)的探討

1、CEX熔融還原煉鐵技術(shù)的探討熔融還原煉鐵技術(shù)的探討CEX熔融還原煉鐵技術(shù)是一種代替常規(guī)高爐煉鐵的新技術(shù)，由于其環(huán)保方面的優(yōu)勢，國內(nèi)外的一些專家學(xué)者比較贊成采用該項技術(shù)煉鐵。廣鋼集團設(shè)計院根據(jù)本公司的實際情況，對CEX熔融還原煉鐵技術(shù)進(jìn)行了初步的研究，取得了一定的成果。CEXCEX技術(shù)簡介技術(shù)簡介CEX熔融還原煉鐵技術(shù)是一種用煤和礦生產(chǎn)熱鐵水的新工藝，是世界上唯一已實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的熔融還原煉鐵技術(shù)。該工藝的研究始于20世紀(jì)70年代末，由奧鋼

2、聯(lián)和西德杜塞道爾科富(Kf)工程公司聯(lián)合開發(fā)，在德國的凱爾(Kehl)建造了1套200td的中間實驗設(shè)備。1981～1987年在此設(shè)備上又進(jìn)行了6000h以上的10個爐役的實驗，使CEX技術(shù)發(fā)展到工業(yè)成熟階段。CEX工藝的核心設(shè)備是由熔融氣化爐和還原豎爐兩個反應(yīng)器組成的，類似將高爐攔腰截斷分成上下兩部分，上部進(jìn)行直接還原，下部進(jìn)行熔融還原，并通過加煤來提供熱量和還原氣。將高壓氧氣吹入熔融氣化爐，氧氣與加入到熔融氣化爐的煤燃燒，進(jìn)行發(fā)熱和

3、熔化反應(yīng)。煤氣化后產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)的還原氣體。此還原性氣體從熔融氣化爐中出來后被循環(huán)工藝氣體(經(jīng)洗滌塔除塵后的凈煤氣)冷卻到豎爐還原所要求的氣體溫度800850C，進(jìn)入到還原豎爐前被熱煤氣旋風(fēng)除塵器凈化。這些被分離出的細(xì)粒被再次加入到熔融氣化爐，煤炭微粒被氣化，細(xì)粒的鐵立即被熔化。干凈的還原性氣體進(jìn)入到還原豎爐，將被加入的鐵礦石還原為海綿鐵。海綿鐵被一種為其專門設(shè)計的螺旋運輸機從還原豎爐中取出，并倒入熔融氣化爐中，發(fā)生最終還原和冶煉。加入石灰石

4、或白云石來調(diào)整渣的堿性，以確保渣的流動性和鐵水脫硫。CEX工藝的一個典型特征是產(chǎn)生“輸出煤氣”——還原工藝的副產(chǎn)品。輸出煤氣是從還原豎爐上部排出的頂部氣體和熔融氣化爐內(nèi)產(chǎn)生的不通過豎爐的過剩氣體的混合物。這兩種氣體在進(jìn)行混合前均經(jīng)過了氣體濕法洗滌系統(tǒng)清潔。輸出的凈煤氣熱值高，有多種用途，如加熱、生產(chǎn)合成煤氣、生產(chǎn)直接還原鐵、吹入高爐或發(fā)電等。該工藝用原煤代替焦炭，以塊礦和粉料代替燒結(jié)礦，不需要建焦化廠和燒結(jié)廠。從理論上講，由于該工藝可以

5、不建設(shè)和不使用焦化、燒結(jié)等高污染設(shè)備，故可減少污染，節(jié)省一次投資和運行成本。但CEX工藝必須使用富塊礦、球團礦和品質(zhì)較高的煤。把燒結(jié)、焦化、高爐取消，三道工序放在一起，用CEX來取代的思路較好，但相應(yīng)的限制性條件也多，若某個環(huán)節(jié)保證不了，就會影響到整個工藝生產(chǎn)。CEXCEX與高爐煉鐵的比較與高爐煉鐵的比較廣鋼設(shè)計院采用年產(chǎn)350萬噸鐵水為研究標(biāo)準(zhǔn)，從投資、環(huán)保和經(jīng)營方面對CEX煉鐵工廠和高爐煉鐵工廠進(jìn)行了比較，做出以下方案比較。（1）設(shè)

6、備費比較CEX與高爐煉鐵的設(shè)備費用比較見表1。焦?fàn)t煤氣MJt1高爐煤氣MJt1產(chǎn)生煤氣CEX氣MJt13505518000013000合計MJt1868513000由表2可知，CEX法使用的煤約比高爐法增加四成，回收的煤氣量也較大。而且需要大量高品質(zhì)的鐵礦和球團礦。（3）經(jīng)濟性評估建設(shè)350萬t年的CEX煉鐵廠與建高爐煉鐵廠的經(jīng)濟性比較見表3。表3建設(shè)350萬t年煉鐵廠的經(jīng)濟性比較煉鐵工藝設(shè)備總投資(人民幣)億元制造、銷售成本(熱軋鋼板

7、)美元噸1內(nèi)部收益率%高爐18725712.8CEX2453075.4CEX法與高爐法相比，有原燃料成本高以及設(shè)備費用高的劣勢，雖然有售電的收益，但最終產(chǎn)品的制造成本比高爐法高了50美元(用年產(chǎn)350萬噸鋼比較)，經(jīng)濟性較差。（4）工藝特征比較CEX與高爐煉鐵比較具有如下工藝特征(見表4)。表4工藝特征優(yōu)點(VAI介紹手冊)缺點(實際操作中了解到的)1環(huán)境影響小CEX不用焦?fàn)t、燒結(jié)機，所以不產(chǎn)生焦油、輕油、氨，噴吹純氧(不用鼓風(fēng)機)，副

8、產(chǎn)氣中的SOX的濃度低。氣化熔融爐中分解成CO、H2，產(chǎn)生的NOX、氰化物少，還原豎爐中DRI轉(zhuǎn)移S。2煤氣利用更完善CEX工藝的副產(chǎn)品是含有大量CO和H2的優(yōu)質(zhì)煤氣，含雜質(zhì)很低，這種煤氣純凈、熱值高。3用煤替代焦炭CEX工藝采用原煤作為還原劑和燃料。1設(shè)備規(guī)模小最大規(guī)模的CEX生產(chǎn)能力也只相當(dāng)于1500m3的高爐。2耗能多高還原劑比(1000kgt)單位耗氧大(500m3t)，耗電大。3原料上有限制實際操作中必須是灰分低、揮發(fā)份高和含