煉鐵生產(chǎn)作為鋼鐵生產(chǎn)流程中的重要組成部分,是能量消耗和生產(chǎn)成本的主要載體,同時是污染物排放的主要工序。未來的煉鐵發(fā)展?fàn)顩r將決定整個鋼鐵工業(yè)的組成、結(jié)構(gòu)及產(chǎn)品市場競爭力。我國作為世界第一煉鐵大國,今后的煉鐵可持續(xù)發(fā)展取決于正確的工藝路線、先進(jìn)的生產(chǎn)理念,以及持續(xù)的改進(jìn)提高。本文試圖通過對國外連鐵生產(chǎn)及技術(shù)進(jìn)展的調(diào)研,為國內(nèi)煉鐵同仁提供一些有益的信息和參考。
國外煉鐵各工藝生產(chǎn)狀況
世界煉鐵生產(chǎn)工藝分為高爐工藝、直接還原工藝,熔融還原工藝。在過去的10年里,各工藝生產(chǎn)均取得一定進(jìn)展。
1.高爐工藝
在過去的10余年里,在我國生鐵產(chǎn)量高速增長的帶動下,世界生鐵的總量持續(xù)增加,2014年全球高爐煉鐵的產(chǎn)量為11.795億噸,見圖1。國外生鐵總產(chǎn)量基本維持不變,2014年為4.679億噸,占39.67%;我國為7.116億噸,占60.33%。
2.新建高爐的大型化仍是發(fā)展趨勢
韓國浦項建成世界最大的6000m3高爐。但行業(yè)普遍認(rèn)識到,在原燃料質(zhì)量下降和頻繁波動的情況下,大型高爐的適應(yīng)能力存在不足。
3.直接還原工藝
據(jù)美國Midrex公司統(tǒng)計,世界直接還原鐵的生產(chǎn)自上世紀(jì)70年代以來,總體保持增長趨勢,2013年產(chǎn)量為7522萬噸。生產(chǎn)的工藝分為氣基和煤基,其中氣基占78.8%,煤基占21.2%。
2014年,全球直接還原鐵產(chǎn)量為6051.9萬噸(國際鋼協(xié)統(tǒng)計,占87%),其中最大生產(chǎn)國是印度,產(chǎn)量為1806.7萬噸。
直接還原工藝的一個新進(jìn)展是在印度JSPL的煤氣化直接還原裝置(MXCOL)建成投產(chǎn)。該裝置設(shè)計能力是180萬噸/年,其工藝采取的是魯奇的煤氣化爐和Midrex的豎爐相結(jié)合,將煤用高壓蒸汽和氧氣進(jìn)行氣化,生產(chǎn)原料氣供氣基豎爐使用。據(jù)報道,2014年第3季度,該裝置已生產(chǎn)出金屬化率穩(wěn)定在93%的直接還原鐵產(chǎn)品。