非高炉冶炼技术的发展现状与展望.pdfVIP

第3期 矿 产 综 合 利 用 No．3 2014年 6月 MultipurposeUtilizationofM ineralResources Jun．2014 非高炉冶炼技术 的发展现状与展望 何桂珍，都兴红，曲赫威，张正，娄太平 (东北大学 材料与冶金学院，辽宁 沈阳 110189) 摘要：非高炉冶炼技术是钢铁工业发展的前沿技术之一。目前直接还原已成为世界炼铁工业不可或缺的 组成部分 ，熔融还原实现工业化生产的环境优越性也已经得以公认。本文综述了近几年国内非高炉冶炼技术 的现状 ，尤其对该工艺在钒钛磁铁矿冶炼过程中的研发状况进行了分析，评价了非高炉冶炼技术在钒钛磁铁 矿综合利用中的前景。 关键词：非高炉炼铁 ；直接还原；熔融还原；钒钛磁铁矿 doi：10．3969／j．issn．2014．1000-6532．03．001 中图分类号：TD989；TF55 文献标志码 ：A 文章编号：1000—6532(2014)03—0001—07 我国的钒钛磁铁矿的加工利用，大多采用传统 燃料为能源和还原剂，在铁矿石软化温度 以下，不熔 的烧结一高炉一转炉流程 ，主要用于V和 Fe的回收。 化即将矿石 中的氧化铁还原获得固态直接还原铁 随着焦炭资源的日渐枯竭，高炉生产也面临着危机， (DRI、HBI、HDRI)的生产工艺。按还原剂可分为气 因此非高炉冶炼技术的发展已经迫在眉睫。非高炉 体还原剂法和固体还原剂法，按炉型可分为竖炉法、 炼铁技术的优点在于摆脱了焦煤资源短缺对钢铁工 固定床法、回转窑法和流态化床法四种。熔融还原 业发展的羁绊、适应Et益提高的环境保护要求、降低 是指非高炉炼铁方法中采用焦煤冶炼液态热铁水的 钢铁生产能耗、改善钢铁产品结构和提高质量和品 一 种工艺过程，普遍采用两步法：即将整个熔炼过程 质、解决了废钢短缺及质量不断恶化的问题并实现 分为固态预还原和熔态终还原两步，分别在两个反 了资源的综合利用。按其产品形态，非高炉炼铁可 应器 内完成。 分为直接还原和熔融还原两部分。其中直接还原的 1．1 直接还原炼铁工艺 重要特点是还原过程相对容易控制，可用来有选择 近年来涌现出几种具有代表性的直接还原工 性地还原矿石中的某些元素，从而使另一些元素继 艺，如气基竖炉、流化床装置、煤基转底炉、回转窑、 续保持氧化状态。这一特点非常适用于铁品位偏低 隧道窑工艺，流化床工艺，可省去焦炭，直接利用粉 且伴生、共生元素较多的多元共生矿，而钒钛磁铁矿 矿，传质和传热的效率高，但是流化床在工业应用方 正是典型的多元共生矿 ，所 以将直接还原法应用于 面仍然受到粘结失流问题的限制，继续化生产 尚无 钒钛磁铁矿，不仅有利于铁、钒和钛的资源综合回收 法实现n ]。回转窑和隧道窑单炉处理能力小，还 利用，而且还可以选择性地回收铬、钴、镍、钪等重要 原时间长，生产率低。相比来说，转底炉直接还原技 有价元素，具有广阔的实际应用前景。 术由于对原料适用性强、能耗低而备受青睐 J。 其中竖炉法具体包括 MIDREX法和HYL—III法；流 1 非高炉冶炼技术研究的现状 化床法具体包括 FIOR法、碳化铁法和FNMET法； 非高炉炼铁分为直接还原炼铁工艺和熔融还原 转底 炉 法 具 体 包 括 FASTMET 法、IMK3法。 炼铁工艺两种。直接还原炼铁使用煤、气体或液态