直接還原鐵在我國(guó)發(fā)展頻頻受挫

      從2013年以來，我國(guó)直接還原鐵產(chǎn)量近似為零，這與我國(guó)粗鋼產(chǎn)量世界*大國(guó)的地位極不相稱，影響了我國(guó)潔凈鋼生產(chǎn)和裝備制造業(yè)的發(fā)展。我國(guó)直接還原的發(fā)展現(xiàn)狀主要有以下表現(xiàn)：

回轉(zhuǎn)窯法技術(shù)成熟，因缺乏高品位鐵礦/球團(tuán)原料，全部被迫停產(chǎn)。截至2014年底，我國(guó)曾建成煤基回轉(zhuǎn)窯直接還原鐵生產(chǎn)線6條(天津鋼管2條，新疆富蘊(yùn)1條，北京密云、山東萊蕪、遼寧喀左各1條)，年總產(chǎn)能約65萬噸。

天津鋼管公司引進(jìn)英國(guó)戴維公司2條“DRC” ф4.80m×80m直接還原回轉(zhuǎn)窯，以塊礦或氧化球團(tuán)為原料，以褐煤為還原劑和燃料，生產(chǎn)煉鋼用直接還原鐵。該回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)指標(biāo)良好，運(yùn)行穩(wěn)定，環(huán)境條件達(dá)到世界回轉(zhuǎn)窯法的*佳；但因采用進(jìn)口高品位球團(tuán)為原料，難以維持經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，被迫停產(chǎn)。

國(guó)內(nèi)其余的回轉(zhuǎn)窯均為我國(guó)自主開發(fā)的鏈箅機(jī)—回轉(zhuǎn)窯(一步法回轉(zhuǎn)窯直接還原鐵生產(chǎn)技術(shù))，以鐵精礦粉為原料，經(jīng)造球—球團(tuán)鏈箅機(jī)干燥、固結(jié)—加煤在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)還原。該法因回轉(zhuǎn)窯尾氣含有CO和煤的揮發(fā)分，無法保證球團(tuán)在鏈箅機(jī)上實(shí)現(xiàn)有效氧化固結(jié)，進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯的球團(tuán)的抗壓強(qiáng)度，尤其是球團(tuán)的耐磨強(qiáng)度難以達(dá)到回轉(zhuǎn)窯對(duì)入窯球團(tuán)強(qiáng)度的要求�；剞D(zhuǎn)窯生產(chǎn)穩(wěn)定性差，黏結(jié)、結(jié)圈事故頻發(fā)，生產(chǎn)未達(dá)到人們的預(yù)期，先后被迫停產(chǎn)。

隧道窯法曾異常發(fā)展，因原料、能耗、環(huán)保等問題已全部停產(chǎn)。煤基隧道窯罐式法是傳統(tǒng)的粉末冶金還原鐵粉還原鐵的生產(chǎn)方法，前幾年在我國(guó)曾經(jīng)異常發(fā)展，建成隧道窯生產(chǎn)線數(shù)百條，總產(chǎn)能超過200萬噸/年。但這些隧道窯直接還原鐵生產(chǎn)線多遭遇鐵礦原料品位低的問題，產(chǎn)品難以滿足煉鋼生產(chǎn)對(duì)直接還原鐵的*低要求。

隧道窯法能耗高，對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響大，單機(jī)年生產(chǎn)能力過小(通常小于3.0萬噸/年)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差，難以滿足煉鋼生產(chǎn)的質(zhì)量穩(wěn)定、可批量供應(yīng)的要求，逐步停產(chǎn)。目前，我國(guó)煉鋼用直接還原鐵的隧道窯生產(chǎn)線幾乎全部停產(chǎn)。

氣基豎爐直接還原開發(fā)因原料及還原氣問題頻頻受挫，至今未能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。早在上世紀(jì)70年代，我國(guó)自行設(shè)計(jì)、建設(shè)了處理釩鈦磁鐵礦球團(tuán)的5m3氣基豎爐，試驗(yàn)順利成功，僅因天然氣資源問題被迫終止。后來，陸續(xù)也有氣基豎爐工業(yè)化、半工業(yè)化試驗(yàn)的研究，但都未能進(jìn)一步開發(fā)。

2012年，山西中晉公司在左權(quán)籌備建設(shè)100萬噸/年焦化和以焦?fàn)t煤氣為還原氣的氣基豎爐年產(chǎn)30萬噸直接還原鐵生產(chǎn)線。2015年工程建設(shè)已接近完成，但因焦炭?jī)r(jià)格急劇下降，喪失維持經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的條件而被迫停工。

自2005年開始，遼寧、吉林、內(nèi)蒙、安徽、山西等地均有籌備建設(shè)煤制氣———?dú)饣�豎爐直接還原鐵生產(chǎn)線的規(guī)劃或建設(shè)項(xiàng)目，但均由于高品位鐵原料來源受限、制氣系統(tǒng)造價(jià)過高等原因未能實(shí)施。

直接還原鐵的品質(zhì)是影響我國(guó)直接還原鐵發(fā)展的重要因素。在世界鋼鐵業(yè)中，直接還原鐵是公認(rèn)的煉鋼生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)原料，生產(chǎn)潔凈鋼、優(yōu)質(zhì)鋼*佳殘留元素的稀釋劑；進(jìn)口的直接還原鐵(DRI、HBI)在國(guó)內(nèi)煉鋼生產(chǎn)中也是受歡迎的原料。然而，在我國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的直接還原鐵因原料含鐵較低，產(chǎn)品質(zhì)量難以滿足電爐生產(chǎn)潔凈鋼、優(yōu)質(zhì)鋼的要求，在電爐鋼廠不受歡迎，成為影響我國(guó)直接還原鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要原因之一。

總結(jié)我國(guó)直接還原鐵技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)，業(yè)內(nèi)的主流認(rèn)識(shí)是：我國(guó)發(fā)展直接還原鐵生產(chǎn)必須堅(jiān)持高質(zhì)量、高品質(zhì)的路線。直接還原鐵產(chǎn)品應(yīng)保證TFe≥92.0%、S≤0.0150%、P≤0.0150%、SiO2≤3.00%，殘留元素低。我國(guó)現(xiàn)行煉鋼用直接還原鐵標(biāo)準(zhǔn)難以滿足煉鋼生產(chǎn)，尤其是潔凈鋼生產(chǎn)對(duì)直接還原鐵的要求，應(yīng)予修訂。以動(dòng)力煤為原料的制氣技術(shù)和磁鐵礦精選技術(shù)的成熟，使我國(guó)具備了發(fā)展氣基豎爐生產(chǎn)直接還原鐵的資源條件。煤制氣—?dú)饣�豎爐是我國(guó)發(fā)展直接還原鐵生產(chǎn)的主導(dǎo)方向。