１９９７年世界直接还原铁产量达到３６２０万ｔ；预计２０００年达５０００万ｔ，２０１０年可 达７０００万ｔ。世界上直接还原法按使用还原剂种类可分为气基直接还原法（生产能力占９２％ ）和煤基直接还原法（生产能力占８％）。煤基直接还原法按还原装置类型分为回转窑、固定床（ 隧道窑）、旋转床、竖炉。国外隧道窑生产直接还原铁情况见表１。表１国外隧道窑直接还原铁的 生产Ｔａｂｌｅ１Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｏｖｅｒｓｅａｓｔｕｎｎｅｌｋｉｌｎｄｉｒｅｃ ｔｒｅｄｕｃｅｄｉｒｏｎ国别和地名建立年代隧道窑规模和生产能力直接还原铁用途米尔顿（加 拿大）１９５０１座隧道窑年产９００ｔ粉末冶金及代替废钢蒙德雷（墨西哥）１９５２１座隧道 窑年产１万ｔ冶炼普通沸腾钢卡姆配斯脱拉（巴西）１９５２２座隧道窑年总产５万ｔ生产特殊钢 俄亥俄州（美国）１９５４１座隧道窑年产８００ｔ粉末冶金川崎钢公司（日本）１９６６２座隧 道窑年总产２万ｔ粉末冶金同和铁粉公司（日本）１９６５２座隧道窑年总产２万ｔ粉末冶金日本 铁粉公司（日本）１９６５１座隧道窑年产１万ｔ粉末冶金苏林粉末冶金厂（原苏联）１９６５１ 座隧道窑年产１万ｔ粉末冶金我国在５０年代末和６０年代初粉末冶金工业普遍采用倒焰窑和反射 炉等小批量地生产直接还原铁，用于生产还原铁粉。１９６５年上海粉末冶金厂建立我国第１座３ ８．５ｍ隧道窑开始成批量地生产直接还原铁。７０年代最长的隧道窑为６８ｍ。８０年代武钢粉 末冶金公司建成１座１０５ｍ隧道窑，９０年代武钢粉末冶金公司又建成１座１５４ｍ隧道窑。１ ９９７年马钢铁合金厂建成１座１６６ｍ隧道窑，到目前为止国内建有约４０座小型隧道窑。１９ ９４年全国生产直接还原铁约５万ｔ用于生产还原铁粉。我国煤基回转窑直接还原法于１９８９年 在福州特钢厂４０ｍ回转窑工业试验成功后，先后在辽宁喀左、天津钢管公司、山东鲁中矿公司、 吉林桦甸、北京密云铁矿建设６座回转窑，总生产能力为４６．２万ｔ。回转窑法工艺成熟、机械 化自动化水平高，产品质量好，能耗低，但是由于投资大，在经济不发达地区其发展受到一定限制 。由于国内市场对钢铁产品的品种和质量要求不断提高，导致电炉炼钢对业已紧俏的优质废钢的迫 切需要。直接还原铁是优质废钢的理想代用品，为此促进了煤基回转窑的建设，同时也带动了隧道 窑的发展。１９９３年山东莱芜粉末冶金厂首先在２座５４ｍ隧道窑试生产炼钢用直接还原铁供莱 钢特钢电炉炼钢用，该厂于１９９５年又建１座６６ｍ隧道窑用于生产炼钢用直接还原铁。１我国 隧道窑法直接还原铁生产现状１．１我国隧道窑建设概况和特点我国隧道窑法直接还原铁厂从１９ ９３年至１９９７年全国建成１２家（厂或公司），共建有隧道窑１７座，设计年生产能力为１７ ．４万ｔ。其中有８家共１０座隧道窑进行正常生产，有２家２座隧道窑经试生产后因销路等问题 已停产，尚有５座隧道窑建成后未投产（见表２）。表２我国隧道窑直接还原铁厂Ｔａｂｌｅ２Ｍ ａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓｏｆｔｕｎｎｅｌｋｉｌｎｄｉｒｅｃｔｒｅｄｕｃｅｄｉｒｏｎｉｎ Ｃｈｉｎａ序号厂名实际生产能力／万ｔ·ａ－１隧道窑设计工艺参数长度／ｍ宽度／ｍ高度／ｍ 建窑座数生产（试生产）座数投产日期备注１山东莱芜粉末冶金厂０３０６５４６６１６１ ６１２１２２１２１１９９３１９９５４２湖北罗田海绵铁厂０５５５１６５１５ ０６１１１９９３已停３抚顺钢厂建安公司海绵铁厂１０７５１６５１５０６１１１９９５ ４安徽霍邱海绵铁厂１０８０１６５１５０６１１１９９５１０已停５新牟钢铁公司临城 海绵铁厂１２９９９８２０８８１３０２１１９９５１１６邢台益新海绵铁制造公司１ ２９９９８２０８８１３０２１１９９５１２７邯郸马头海绵铁厂１２１０４２０ ８８１６１２２１１９９６１２８哈市东方海绵铁有限公司２５４０４００１１１９９７ １９阜新海绵铁厂１０１０１２２００１３１１１１９９７２１０沙河市巨火企业集 团１０１００２００１３１１１１９９７１通化还原铁厂１０１００２００１３１１ １２河南桐柏还原铁有限公司１０７５１６５１５０６１在表２中，除哈尔滨东方海绵铁有 限公司４０ｍ隧道窑（斜坡炉）用粉煤喷嘴加热外其他隧道窑均用烟煤块加热。１．２高品位铁精 粉的来源及选矿方法目前国内尚未有专门供生产直接还原铁用的高品位铁精粉生产厂家。为解决生 产高品位铁精粉各厂家采用以下办法。１．２．１直接还原铁厂自设选矿系统安徽霍邱、湖北罗田 、河南桐柏还原铁厂均使用大别山铁砂（ＴＦｅ６１％～６２％）经湿式（一段）再磨再选生产高 品位铁精粉。１．２．２直接还原铁厂自设干式磁选机邢台益新、邯郸马头厂均使用邯郸地区小型 磁选厂铁精粉（ＴＦｅ６４％～６５％）经自设干式磁选机选出高品位铁精粉。１．２．３直接还 原铁厂自设干式磁选再磨系统莱芜粉末冶金厂由莱钢供应铁鳞，阜新海绵铁厂外购铁鳞，经水洗、 干燥、磁选，除去铁鳞夹带的杂质后再球磨，将粒度＜３ｍｍ料磨至２０～１００目之间以满足生 产需要。１．２．４直接还原铁厂直接外购高品位铁精粉新牟临城、抚钢建安、东方、通化因厂内 未设选矿系统只能外购高品位铁精粉（ＴＦｅ６７％～６８％），各厂高品位铁精粉化学成分见表 ３。１．３还原剂的种类及质量大多数厂使用本地无烟煤做还原剂，少数厂使用本地钢铁厂焦粉做 还原剂，仅有东方海绵铁有限公司使用褐煤做还原剂。各种还原剂工业分析见表４。由表可知，虽 然还原剂工业分析基本上可达到要求，但比国外使用的还原剂（焦粉）质量上有差距，一般固定碳 含量低，灰分含量高。１．４隧道窑加热燃料种类及发热值除哈市东方海绵铁有限公司使用粉煤喷 嘴加热隧道窑外，其他厂均使用燃烧室烧烟煤（块）加热隧道窑。燃烧煤工业分析见表５。由表可 知，多数厂使用本地小煤窑较低发热值烟煤。根据阜新海绵铁厂经验：使用发热值不高的烟煤，采 用二次鼓风技术的效果也不是很好的。１．５各厂隧道窑生产直接还原铁的质量各厂生产直接还原 铁的质量见表６。一般均可生产出合格产品，但是，大多数厂因隧道窑断面上下部温差大（约１０ ０℃），造成同一台车上下部产品质量不一致，成分不均匀。１．６隧道窑主要经济技术指标由于 多数厂尚未发表有关数据，故无法全面统计比较。现仅将莱芜、阜新、邯郸马头、哈市东方４厂隧 道窑主要经济技术指标列于表７［１～２］。表３各厂高品位铁精粉化学成分／％Ｔａｂｌｅ３Ｃ ｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｈｉｇｈｑｕａｌｉｔｙｉｒｏｎｐｏｗｄｅｒａ ｔｖａｒｉｏｕｓｐｌａｎｔｓ／％厂名原矿来源选矿工艺ＴＦｅＦｅＯＳｉＯ２Ａｌ２Ｏ３Ｃａ ＯＭｇＯＳＰ安徽霍邱海绵铁厂大别山铁砂湿式再磨（一段）磁选６８．８４１．３９０．５４０ ．１９０．１１０．００２０．０２湖北罗田海绵铁厂大别山铁砂湿式再磨（一段）磁选～７０邢 台益新海绵铁制造公司邯郸铁精粉干式磁选机≥６８邯郸马头海绵铁厂邯郸铁精粉干式磁选机≥６ ８山东莱芜粉末冶金厂莱钢铁鳞干式磁选再磨≥７２≤２８≤０．０５≤０．０５阜新海绵铁厂铁 鳞干式磁选再磨７２＜０．０５＜０．０５新牟钢铁公司临城海绵铁厂邯郸铁精粉６９．３２９． ２５２．０８０．１００．６７０．６９抚钢建安公司海绵铁厂本溪铁精粉６７～６８２．５２０ ．００６０．０２７哈市东方海绵铁有限公司辽宁铁精粉６７～６８通化海绵铁厂二户来铁精粉６ ７．７２２８．３２５．８７０．１５０．０８０．１３０．００６０．０１５表４各厂还原剂工 业分析Ｔａｂｌｅ４Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｒｅｄｕｃｉｎｇａｇｅｎｔａ ｔｖａｒｉｏｕｓｐｌａｎｔｓ厂名还原剂种类工业分析／％固定碳挥发份灰分硫发热值／ｋＪ· ｋｇ－１山东莱芜粉末冶金厂焦粉７８≤３≤１８≤１．０２５９３６阜新海绵铁厂焦粉通化海绵 铁厂焦粉７６．６００．９８２．４２０．５１２４４６８抚钢建安公司海绵铁厂无烟煤６１．０ ２５．６０１．５１０．２０２９９１７邯郸马头海绵铁厂无烟煤７４．４２４．６２２０．６０ ．３６２５３７６新牟钢铁公司临城海绵铁厂无烟煤６７．０哈市东方海绵铁有限公司褐煤５１． ２４２．９０５．８８０．２５２１５２０表５各厂燃烧煤工业分析Ｔａｂｌｅ５Ｃｏｍｍｅｒｃ ｉａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｏａｌｆｏｒｂｕｒｎｉｎｇａｔｖａｒｉｏｕｓｐｌａｎｔｓ厂 名燃烧煤种类工业分析／％固定碳挥发份灰分硫发热值／ｋＪ·ｋｇ－１山东莱芜粉末冶金厂烟煤 ４５≤３０≤２５２３００邯郸马头海绵铁厂烟煤２７１８２新牟钢铁公司临城海绵铁厂烟煤５１ ．１７３１．４７１７．３６０．３１２３００邢台益新海绵铁制造公司烟煤＞２０９１０安徽霍 邱海绵铁厂烟煤５９．４０２７．００１３．０２９２７３哈市东方海绵铁有限公司褐煤５１．２ ４２．９０５．８８０．２５２１５２０由表可知，莱芜采用在含铁料中加入３％添加剂，使直接 还原铁的产量达到设计生产能力。阜新海绵铁厂采用二次鼓风及预热段设气幕风机提高了预热效率 ，使窑断面上下部温差由１００℃降至４０℃，使能耗处于国内较先进水平。邯郸马头海绵铁厂采 用高品位铁精粉造球，鼓二次预热风用新型反应罐代替粘土反应罐技术，从而提高了产量，降低了 能耗。哈市东方海绵铁有限公司采用烧粉煤、鼓二次预热风、高品位铁精粉加粘结剂造球等技术降 低能耗提高产量。表６各厂直接还原铁化学成分／％Ｔａｂｌｅ６Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓ ｉｔｉｏｎｓｏｆｄｉｒｅｃｔｒｅｄｕｃｅｄｉｒｏｎｐｒｏｄｕｃｅｄａｔｖａｒｉｏｕｓｐｌａｎｔｓ／％厂名ＴＦｅＭＦｅηＦｅＯＳｉＯ２Ａｌ２Ｏ３ＳＰ产品形状山东莱芜粉末冶金厂９７９５９７．９０＜３．０＜０．０５＜０．０５环状阜新海绵铁厂９７９５９７．９０＜０．０５＜０．０５环状邢台益新海绵铁制造公司８９～９２＞９００．００４０．００２环状新牟钢
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