流化床技术可助高炉增产与节能减排

 

　　有助于我国高炉增产与节能减排 

 

　　据易碳家了解到,随着世界上高品位铁矿资源越来越少、价格越来越高，无论是国产还是进口铁矿原料都是粉矿居多，进口矿中粉矿已达到80%。国产铁矿石的平均品位只有33%，要达到炼铁的品位要求，必须经过细磨、选矿生产细粒铁精矿粉。我国有大约40亿吨的高品位中高磷铁矿，而高炉炼铁时矿石中的磷几乎全部进入铁水，但是铁水脱磷和一般的炼钢过程脱磷都很困难。如果采用流化床技术生产预还原铁，由于其还原反应温度比高炉炼铁低得多，在气体还原过程中矿石中的磷酸钙就不能被还原进入铁相，而且预还原铁装入电炉以后，可经电炉炼钢扒渣将磷富集于渣相，高磷渣可作磷肥（1t钢可副产250kg左右磷肥）。这样既解决了高磷矿的冶金问题，又利用了矿石中的磷资源。预还原铁若进入高炉冶炼，可以直接采用喷吹的方式，减少造块环节，但进入之前，须经过选别，避免磷酸钙在高炉中被还原。由此可见，开发既能直接利用粉矿又能综合利用复合共生矿的绿色环保流态化炼铁技术，可以有效应对进口矿增长趋势不减、粒度越来越细,国内大量复合共生矿得不到合理利用的资源形势。 

 

　　流化床技术之所以在我国还没有得到推广，主要是因为所需气源成本较高，引进技术成本较高，更为重要的是部分流化床技术在还原过程中常出现的黏结失流问题没有从根本上解决。生产中为了避免黏结失流，常维持一个较低的还原温度，这样就恶化了反应的动力学条件，使反应速率大大减慢，造成该技术的优势被部分抵消，而且由于还原度低，增加了熔融炉的负担，对炉子侵蚀较严重。 

 

　　鉴于目前高炉在传统炼铁行业中占据统治地位，采用流化床技术生产高炉用低还原铁具有更大的经济效益和环境效益。国外在实验高炉上进行的试验证明，在高炉炼铁工序中加入低还原铁，可以大幅度降低还原剂的消耗量和CO2的排放量，还可以显著提高高炉利用系数。数据显示，与加入100%的球团矿作为含铁原料相比，加入100%的LRI可以降低焦比240千克/吨铁，相应地可以降低CO2排放量690千克/吨铁；铁料的金属化率每提高10%，实验高炉利用系数可以升高8%。因此通过流化床处理粉矿得到LRI，然后作为炉料加入高炉的工艺流程可以作为今后着力发展的新技术方向。 

 

　　缺少天然气资源是我国的固有国情，研究和发展高炉用LRI的流化床技术必须以此为前提。Circofer煤基流化床工艺有效地解决了黏结失流问题，而且设备较其他流态化工艺更为简洁，得到的预还原铁金属化率较高，更重要的是无须使用天然气和其他还原气体而可直接使用劣质煤粉，可充分利用我国的煤炭资源。因此，Circofer煤基流化床可以作为我国今后重点发展的主流流化床，通过它得到LRI代替部分高炉炉料，达到增产和节能减排的目的。