国内 外直接还原铁生产概况及发展 魏 国 赵庆杰 黄文献 王治卿 ( 东 北大学 材料与冶金学院， 沈阳， 1 1 0 0 0 4 ) 摘 要:介绍了2 0 0 2年国内外 直接还原铁生产概况，分析了 直接还原不同 工艺的、不同 地区的 状况， 认为我国直 接还原 铁有较大的市场需求: 煤基回 转窑直接还原法近期 仍将是我国 直接还原铁生产的主要方法: 气基竖炉还原工艺被国内 企业重视， 应加速开发研究工作; 一些企 业的隧 道窑反 应 罐应进行改造和强 化: 应 建 立稳 定 畅 通的 原料 供应渠 道。 关键词:直接还原法 M i d re x煤基回转窑 气基竖炉 P r e s e n t S t a t u s a n d D e v e l o p m e n t T r e n d s o f Wo r l d D i r e c t R e d u c t i o n P r o c e s s e s ( W E I G u o , Z H A O Q i n g j i e , D O N G W e n x i a n , W A N G Z h i q i n g ) ( N o r t h e a s t e rn U n i v e rs i t y , S c h o o l o f M a t e ri a l t h e n a t u r a l re s o u r c e s a n d e c o n o m i c c o n d it i o n o f C h i n a d e t e r m i n e s t h a t t h e c o a l - b a s e d ro t a ry k i l n d i re c t r e d u c t io n i s t h e m a i n t r e n d . T h e p ro c e s s o f g a s - b a s e d s h a ft k i l n h a s b e e n p a i d c l o s e a tt e n ti o n b u t m o re re s e a r c h w o r k s ti l l n e e d i n t h i s f i l e d . M a n y t u n n e l f u rn a c e s h o u l d b e e n i m p ro v e .:一: 2 0 0 2 6 6 . 6 1 8 . 4 13369802 万月刀 4六己1 ，只，苦U . 内J，J，肉 23304623 179513.547加 M i 由吧 x 法 HYL I I I HYLI F i t “ n e t 其它煤基 其它气基 表3 直接还原各工艺的产能情况 HYL I I I HYL I F i mn e tOt h e r Ga sCo a l B a s e d 4444 乙U1.刊 住众20 介一 产能 ( M t1 Y ) 产量 ( M t ) 利用率 (%) 2 6 . 5 3 0 . 0 1 1 3 3 9 . 4 8 . 3 8 8 . 52 6 . 9 4 9 . 51 0 0 . 9 2 .3 2 0 0 3 年形势 随着2 0 0 2 年世界经济形势的普遍回暖， 钢产量增长迅速， 使得直接还原铁价格尽管已 经较 高，但依然供不应求。 目 前， 直接还原铁的 生产厂家正在迅速扩张， 仅印 度目 前计划中的新增产能 为闷 加万V 年， 现在正在生产的 产能为8 8 0 万t/ 年. S a i l 正在考虑新建一 座直接还原铁厂; T i s c o 计划新增一座回 转 窑; J in d a l 钢 铁 动 力 公 司 和M o n n e t i s p a t 正 在 迅 速 扩 张， 大 约 有3 0 个 新 的 生 产 单 元 将 投 入 使 用. 印度2 0 0 3 2 0 0 4 年的产量可能会 超过7 5 0 万t ， 其海绵铁的 需求量在2 0 0 6 - 2 0 0 7 年预 计将达到9 5 0 万t 左右。 转底炉法近年来开发研究也 有新进展，日 本、 欧洲、 美国 建成一批示范性工厂投入生产， 该工艺以 含碳球团为原 料， 进行高 温快速还原。 还原产品 进一步 熔炼获得铁水. 表4 为2 0 0 3 年上半 年主要直 接还原铁生产国的产量情况。 数据显 示， 今年上半 年多 数国 家 的直接还原铁产量呈增长趋势， 但受天然气涨价因素影响， 气基法生产的直接还原铁产量受到影 响，如直接还原铁生产大国委内瑞拉的总产量明显下降。煤荃法生产的发展谏i 加快。 表4 2 0 0 3 年7 月世界各国还原铁产量统计 ( 万价 2 0 0 2 年2 0 0 3 年 6 月6 月 2 0 0 3 年 5月 当月 增长率， % 2 0 0 2 年 1 - 7 月 2 0 0 3年 卜 7 月 3 0 . 7 1 - 7 月 增长奉，% 川03304。绷柳川端椒划劫洲-06 315.31386脚232“2478脚10862551449脚骗19413 3 0 1 32 6 4 . 9 0 城32 6 9 . 1 - 1 1 1 3 8 . 1 3 5 3 8 1 .2 . 1 . 7 2 1 . 8 0 1 . 4 3 7 . 4 4 1 2 . 1 - 1 6 . 6 7 6 . 4 - 5 .7 8 6 . 5 - 6 3 . 4 3 0 1 .3 - 7 .8 4 3 .6 3 . 2 1 9 6 .0 2 3 . 5 3 2 6 . 5 - 1 2 . 1 1 9 5 3 . 1 。仰18014634“那145145”58翻543洲 46仍190150”舫410”150141动310579 。496213川36此哪115159385“301469 加拿大 且西哥 特立尼 达和多巴 哥 阿根廷 巴西 秘普 委内瑞拉 利比亚 南非 伊朗 卡塔尔 沙特 印度 合计 预 计全世 界D R 产量仍将呈增 加趋势， 但综合2 0 0 2 2 0 0 3 年直接 还原 铁厂的 建设情况来看， 直 接还原 铁产食的 增加主要 依靠提高 现有设备的生 产能 力。因 此， 2 0 0 3 年D R I 的 产量 增幅 不会 很大。 3我国直接还原现状与发展 3 . 1 我国 直接 还原 铁生产 概况 1 9 9 2 年， 我国 直 接还原铁生产实 现了 零的突 破，1 9 9 4 年 我国 第一台 直接 还原回转窑 在辽宁 喀左县 建成投产。I 卯6 年天津钢管公司 直接还原 厂 澳成 投产， 1 9 9 7 年 鲁中 冶 金矿山公司 煤墓 冷 固 结球团 回转窑 直接 还原 装里建成投产. 此后密云 一步 法回 转 窑直 接还原 装里 也 投入生产。 但我 国目 前 直 接还原 铁年 产能不 足6 0 万 到2 0 0 2 年 底， 我国 直接还原铁企 业 ( 含建设中) 数 量景计己 超过3 0 个， 生产能 力约6 0 万 t 1 年 ( 见表5 ) . 与 世界上 主要以 气塞直接还原 法生产的情况 不同， 现有的 资 源条 件决定了 我国直接还原 铁 生产工艺 主要以 煤荃直接还原法为主. 为了 适应资 源条件， 我国D R I 生产工艺多祥， 且新工艺、 新 方 法不 断出 现. 目 前己 实 施 工 业化 生 产 的 方 法 有 倒焰 窑 暇 式 法、 隧 道 窑 峨 式 法、 冷固 结 球团 回 转窑 法、 回 转窑一 步 法( 链 蓖机 一 回 转 窑 法 ) 、 斜 坡 炉 法 ( X S H - A 法 )以 及 使 用 块 矿的 回 转 窑 法 等。 还有许多 正 在建厂或开发 研究的 方 法， 如:自 固 结球团 回转窑 法( C R I M M法) ， 回 转窑 两步 法， 转底炉法，改进转底炉法， 连续炉法，自 热式煤矿球团法， 煤基流化床法， 煤制气竖炉法， 水煤 浆 制气竖炉 法， 含 碳球团 ( 压 块法 M _ 表5我国主要直接还原铁生产企 业情况 ( 不完全统计)( 万 v 年) 企 业生 产 工 艺生产能力 天津 钢管 还原 铁厂 密云冶金矿山公司还原铁厂 警中冶金 矿山公司还原铁厂 喀左海绵铁厂 哈尔滨东方海绵铁厂 吉林复森海纬铁公司 福建大田 海绵铁公司 邢台 益新海 绵铁厂 邢台 海绵铁厂 邯郸马头海绵铁厂 山西长治惠达海绵铁厂 山东莱芜粉末冶金厂 安徽桐柏海绵铁厂 安徽霍丘海绵铁厂 河北东撅海络铁厂 抚钢建安公 司 海绵铁厂 通化海绵铁厂 阜新海编铁厂 D R C回转 窑 链算机 一 ， 回 转窑 冷固球团 一回转窑 链算 机一回 转 窑 钢反应端一斜坡炉 钢反应幼一斜坡炉 S i c反应峨户 月 谈 道窑 枯土反应峪一隧道窑 枯土反应姗一隧道窑 粘土反应峨 一隧道窑 粘土反 应踢一隧道窑 1 ( , 1 焰窑 粘土反应谧一隧道窑 粘土反应猫一隧道窑 粘土反应峨一隧道窑 粘土反应踢 一隧道窑 粘土反应绪 一隧道窑 粘土反应谧 一隧道窑 枯土反应锐一使道窑 3 0 . 0 0 6 . 2 0 生产情况 连续生产 连续生产 5oo 2 . 5 0 2 . 5 0 2 . 5 0 5 . 0 0 2 . 0 0 2 . 0 0 1 . 0 0 2 . 0 0 0. 7 0 1 . 00 2 . 0 0 1 . 0 0 1oo 1 . 0 0 1 . 0 0 吉林桦甸海绵铁厂氧化球团一回转窑二步法2 . 5 0 鞍山海绵铁试验厂转底炉 1 . 0 0 改为块矿回转窑法， 生产 己停产多年 2 0 0 0 年末停产 2 0 0 2 年生产 2 0 0 2 . 0 5 试生 产 生产 生产 己转产 生产 生产粉末冶金为主 己停产 己停产 不详 生产情况不详 生产情况不详 停产 含1 5 .0 万r 氧 化球团。己 停建 建成，未生产 3 . 2我国 直接还原铁发 展 近年来，我国煤基回转窑直接还原技术有了新的突破。 天 津钢管还原铁厂回转窑生产经过长期努力，通过对原 进口的设 备、工艺进行大规 模的改 造、 选择和优化生产使用的原料和还原剂、 加强生产管理等一系列措施，已 达到同类生产设备的 世界先 进水 平。 今 年上半 年， 该厂D R 产量达到1 5 . 1 8 万t , 金 属化率9 3 . 1 % . 矿 耗、 煤耗、 电 耗 等项经济 技术 指 标 均优于 设计水平。 在1 5 0 t 电 炉 ( 天 津 钢管公司) 中 每 炉加 入5 0 tD R 1 时， 电 妒 吨钢电 耗明 显下 降。 天 津钢管还原铁厂为 我国 煤基 还原铁的工 业化大 生产 积景了 经验. 山东鲁中 冶金 矿山 公司 直接还原厂回 转窑在 用块矿生产期间， 利用回转窑 废气发电， 平均 每吨直接还原铁可发电2 0 0 -2 4 0 k w b ， 产品 成本下降 约 1 0 0 .0 0 元八， 使直接还原 铁生产的单位 产品能耗大幅度下降。 北京密云冶金矿山公司直接还原厂 ( 北京威克海绵铁公司) 利用自 有矿山生产的优质精矿 粉采用 链算 机 一回 转窑法生产， 连续生产 可超过6 0 天， 产品 全铁 超过9 2 .0 8/ o , 金属化 率稳 定在 9 2 .0 % 以 上、 单 位产 品入 窑 媒耗9 0 0 .0 k 召 人 以 下， 已 实 现了 连续稳定生 产。 产品 销售价( 到厂、 含 税)1 2 0 0 .0 -1 3 5 0 .0 7 G l t ， 接近国 外产品到 厂价。 上述情况表明: 我国 煤荃回转窑直接还原技术已 进入连续稳定、 不断改进生产指标的阶段， 某些指标 ( 如煤耗、 废气利用)已 达到或超过了 世界的 先进水平。 虽然，与国