煉鐵生產作為鋼鐵生產流程中的重要組成部分,是能量消耗和生產成本的主要載體,同時是污染物排放的主要工序。未來的煉鐵發展狀況將決定整個鋼鐵工業的組成、結構及產品市場競爭力。我國作為世界第一煉鐵大國,今后的煉鐵可持續發展取決于正確的工藝路線、先進的生產理念,以及持續的改進提高。本文試圖通過對國外連鐵生產及技術進展的調研,為國內煉鐵同仁提供一些有益的信息和參考。
國外煉鐵各工藝生產狀況
世界煉鐵生產工藝分為高爐工藝、直接還原工藝,熔融還原工藝。在過去的10年里,各工藝生產均取得一定進展。
1.高爐工藝
在過去的10余年里,在我國生鐵產量高速增長的帶動下,世界生鐵的總量持續增加,2014年全球高爐煉鐵的產量為11.795億噸,見圖1。國外生鐵總產量基本維持不變,2014年為4.679億噸,占39.67%;我國為7.116億噸,占60.33%。
2.新建高爐的大型化仍是發展趨勢
韓國浦項建成世界最大的6000m3高爐。但行業普遍認識到,在原燃料質量下降和頻繁波動的情況下,大型高爐的適應能力存在不足。
3.直接還原工藝
據美國Midrex公司統計,世界直接還原鐵的生產自上世紀70年代以來,總體保持增長趨勢,2013年產量為7522萬噸。生產的工藝分為氣基和煤基,其中氣基占78.8%,煤基占21.2%。
2014年,全球直接還原鐵產量為6051.9萬噸(國際鋼協統計,占87%),其中最大生產國是印度,產量為1806.7萬噸。
直接還原工藝的一個新進展是在印度JSPL的煤氣化直接還原裝置(MXCOL)建成投產。該裝置設計能力是180萬噸/年,其工藝采取的是魯奇的煤氣化爐和Midrex的豎爐相結合,將煤用高壓蒸汽和氧氣進行氣化,生產原料氣供氣基豎爐使用。據報道,2014年第3季度,該裝置已生產出金屬化率穩定在93%的直接還原鐵產品。