流化床技術可助高爐增產與節能減排

 

　　有助于我國高爐增產與節能減排 

 

　　據易碳家了解到,隨著世界上高品位鐵礦資源越來越少、價格越來越高，無論是國產還是進口鐵礦原料都是粉礦居多，進口礦中粉礦已達到80%。國產鐵礦石的平均品位只有33%，要達到煉鐵的品位要求，必須經過細磨、選礦生產細粒鐵精礦粉。我國有大約40億噸的高品位中高磷鐵礦，而高爐煉鐵時礦石中的磷幾乎全部進入鐵水，但是鐵水脫磷和一般的煉鋼過程脫磷都很困難。如果采用流化床技術生產預還原鐵，由于其還原反應溫度比高爐煉鐵低得多，在氣體還原過程中礦石中的磷酸鈣就不能被還原進入鐵相，而且預還原鐵裝入電爐以后，可經電爐煉鋼扒渣將磷富集于渣相，高磷渣可作磷肥（1t鋼可副產250kg左右磷肥）。這樣既解決了高磷礦的冶金問題，又利用了礦石中的磷資源。預還原鐵若進入高爐冶煉，可以直接采用噴吹的方式，減少造塊環節，但進入之前，須經過選別，避免磷酸鈣在高爐中被還原。由此可見，開發既能直接利用粉礦又能綜合利用復合共生礦的綠色環保流態化煉鐵技術，可以有效應對進口礦增長趨勢不減、粒度越來越細,國內大量復合共生礦得不到合理利用的資源形勢。 

 

　　流化床技術之所以在我國還沒有得到推廣，主要是因為所需氣源成本較高，引進技術成本較高，更為重要的是部分流化床技術在還原過程中常出現的黏結失流問題沒有從根本上解決。生產中為了避免黏結失流，常維持一個較低的還原溫度，這樣就惡化了反應的動力學條件，使反應速率大大減慢，造成該技術的優勢被部分抵消，而且由于還原度低，增加了熔融爐的負擔，對爐子侵蝕較嚴重。 

 

　　鑒于目前高爐在傳統煉鐵行業中占據統治地位，采用流化床技術生產高爐用低還原鐵具有更大的經濟效益和環境效益。國外在實驗高爐上進行的試驗證明，在高爐煉鐵工序中加入低還原鐵，可以大幅度降低還原劑的消耗量和CO2的排放量，還可以顯著提高高爐利用系數。數據顯示，與加入100%的球團礦作為含鐵原料相比，加入100%的LRI可以降低焦比240千克/噸鐵，相應地可以降低CO2排放量690千克/噸鐵；鐵料的金屬化率每提高10%，實驗高爐利用系數可以升高8%。因此通過流化床處理粉礦得到LRI，然后作為爐料加入高爐的工藝流程可以作為今后著力發展的新技術方向。 

 

　　缺少天然氣資源是我國的固有國情，研究和發展高爐用LRI的流化床技術必須以此為前提。Circofer煤基流化床工藝有效地解決了黏結失流問題，而且設備較其他流態化工藝更為簡潔，得到的預還原鐵金屬化率較高，更重要的是無須使用天然氣和其他還原氣體而可直接使用劣質煤粉，可充分利用我國的煤炭資源。因此，Circofer煤基流化床可以作為我國今后重點發展的主流流化床，通過它得到LRI代替部分高爐爐料，達到增產和節能減排的目的。