【正文】 于激發(fā)營(yíng)銷(xiāo)人員積極上進(jìn)，拓展市場(chǎng)的營(yíng)銷(xiāo)政策，充分調(diào)動(dòng)積極性，保證圓滿(mǎn)完成營(yíng)銷(xiāo)任務(wù)。以上傳統(tǒng)豎爐固有的工藝缺陷，導(dǎo)致在生產(chǎn)過(guò)程中很難保證每個(gè)球團(tuán)都達(dá)到焙燒過(guò)程和最終固結(jié)強(qiáng)度所需的溫度，因而其成品球團(tuán)礦的強(qiáng)度偏低，離大型高爐要 求的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)相差甚遠(yuǎn)。 圖 外熱式豎爐直接還原法工藝圖 防粘布料裝置發(fā)明 本項(xiàng)目研發(fā)的可防止物料與反應(yīng)容器內(nèi)壁粘接的防粘布料裝 置，包括設(shè)置在反應(yīng)容器的上端口內(nèi)作為物料通道的布料管，該布料管的 28 外壁與所述 反應(yīng)容器 的內(nèi)壁之間構(gòu)成防粘料的進(jìn)入通道。 選用環(huán)保型煤氣發(fā)生爐 豎爐的燃料可采用煤、重油、高爐煤氣等，從目前工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的情況看，豎爐使用氣體燃料時(shí)，焙燒效果最好，而且我國(guó)煤制氣技術(shù)及產(chǎn)品已日漸成熟，為發(fā)展豎爐工藝提供了可靠的保證。燃燒室的熱量通過(guò)碳化硅磚墻傳入豎爐還原反應(yīng)室并傳導(dǎo)至爐料中心。反應(yīng)室下部是水箱冷卻段。依據(jù)直接還原鐵所需的金 屬化率，可調(diào)整排料速度以控制爐料在還原段停留的時(shí)間。具體工藝見(jiàn)圖 31。管節(jié) 3 是預(yù)先制成的整體結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)外購(gòu)獲得，比如采用耐高溫的碳化硅管。 底部出料機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì) 如圖 圖 1 所示，作為該外燃管式直接還原豎爐的底部出料機(jī)構(gòu)，包括設(shè)置在還原反應(yīng)管 2 下端口的下方、一個(gè)做伸縮運(yùn)動(dòng)托板 6，當(dāng)拖動(dòng)托板 6 向外伸出時(shí)，反應(yīng)后的物料從還原反應(yīng)管 2 的下端口落下，并聚集在還原反應(yīng)管 2 的底部；再推動(dòng)托板 6 向內(nèi)縮回，此時(shí)托板 6 的前端推動(dòng)反應(yīng)后的物料從爐體 1 底部的出料口 7 排出。 本公司對(duì)國(guó)內(nèi)同類(lèi)技術(shù)分析發(fā)現(xiàn)，目前的豎爐法存在以下幾方面的缺點(diǎn) 。 外燃管式直接還原豎爐的研發(fā) 自主研發(fā)了外燃管式直接還原豎爐，包括內(nèi)設(shè)有還原室和燃燒室的爐體，爐體內(nèi)設(shè)置有至少一根 兩端開(kāi)口的還原反應(yīng)管，還原反應(yīng)管的管內(nèi)為還原室，周邊為燃燒室；燃燒室為連貫式加熱，還原室反應(yīng)器為管狀設(shè)計(jì)，熱輻射無(wú)阻擋、無(wú)死角、浪費(fèi)少，而且外燃管式直接還原豎爐中還原反應(yīng)管的周邊均為燃燒室，因此具有對(duì)還原室內(nèi)更好的加熱效果，并且對(duì)物料的加熱也更加均勻。熱的還原氣被送入豎爐還原帶，壓力大約為 （約 ， 441283Pa，或 ），向上逆向流經(jīng)鐵礦石移動(dòng)床，確保氣體分布均勻，氣固之間接觸良好。 為便于冷態(tài)直接還原鐵的卸料操作，溫度約 40℃ 、壓力 kg/cm2的合成氣和冷煤氣的混合氣體從反應(yīng)器下部的錐形區(qū)域噴入，向上逆向流過(guò)直接還原鐵移動(dòng)床。 配套節(jié)能、環(huán)保設(shè)備及設(shè)施，如：尾氣回收利用系統(tǒng)、煙氣回收利用系統(tǒng)、調(diào)節(jié)水池、回用水池、沉淀池等。用潔凈的直接還原鐵代替被污染的廢鋼，可稀釋鋼中有害元素、改善冶金鋼水的化學(xué)成分，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼和純凈鋼。 （ 3）對(duì)冶煉電耗的影響 實(shí)踐表明，當(dāng) DRI 金屬化率高、脈石含量低時(shí)，電爐配加一定比例的 DRI 不會(huì)增加冶煉電耗。 圖 DRI 配加比例對(duì)鋼中殘余元素的影響 （ 6）對(duì)鑄坯及鋼管質(zhì)量的影響 有些鋼種連鑄時(shí)易產(chǎn)生縱裂紋，經(jīng)分析，其中原因之一是鋼中有害元素含量較高。 （ 2）鑄坯及成品的機(jī)械性能、表面質(zhì)量和內(nèi)部性能等均滿(mǎn)足要求，且 DRI 中有一部分氧參與冶煉反應(yīng)，使得氧氣單耗下降。試驗(yàn)中用 DRI 替代廢鋼的比例從 10％增加到100％。 （ 5）對(duì)鋼中殘余有害元素的稀釋作用 DRI 中幾乎不含 Ni、 Cr、 Mo、 Cu、 Sn 等有害元素， P、 S、 N 等元素的含量也比廢鋼低得多。連續(xù)加入 DRI 使熔池變得更加活躍，脫 P 效果好，縮短了冶煉時(shí)間。 1．電爐煉鋼中的應(yīng)用 電爐煉鋼技術(shù)的迅速發(fā)展為優(yōu)質(zhì)鋼生產(chǎn)提供了有效手段，然而日益增加的合金鋼生產(chǎn)和應(yīng)用，使得多次重復(fù)回收的廢鋼中雜質(zhì)元素得以富集，嚴(yán)重影響了廢鋼的質(zhì)量。 主要設(shè)備 鐵礦石儲(chǔ)備和處理系統(tǒng) 表 鐵礦石儲(chǔ)備和處理系統(tǒng)主要設(shè)備表 序號(hào) 設(shè)備名稱(chēng) 數(shù)量 (臺(tái) ) 備注 1 鐵礦石受料倉(cāng) 2 2 帶式稱(chēng)重給料機(jī) 2 3 鐵礦石帶式輸送機(jī) 1 4 配料斗 1 5 球團(tuán)震動(dòng)篩 2 6 受料倉(cāng) 2 47 序號(hào) 設(shè)備名稱(chēng) 數(shù)量 (臺(tái) ) 備注 7 氧化物粉皮帶輸送機(jī) 1 8 氧化物粉儲(chǔ)藏倉(cāng) 1 9 鐵礦石供料輸送機(jī) 1 10 皮帶電子秤 1 11 帶裝料槽的鐵礦石供料倉(cāng) 1 12 皮帶電子秤給料機(jī) 1 13 鐵礦石給料運(yùn)輸機(jī) 1 14 涂料儲(chǔ)備倉(cāng) 1 還原系統(tǒng) 表 還原鐵系統(tǒng)主要設(shè)備表 序號(hào) 設(shè)備名稱(chēng) 數(shù) 量 (臺(tái) ) 備注 1 鐵礦石供料料倉(cāng) 1 2 鐵礦石加壓供料料倉(cāng) 4 3 反應(yīng)器 1 4 工藝壓縮氣冷卻器 1 48 項(xiàng)目 建設(shè)規(guī)模 根據(jù)市場(chǎng)需求及企業(yè)的基礎(chǔ)條件，今后五年的計(jì)劃產(chǎn)量、銷(xiāo)售收入、毛利潤(rùn)、凈利潤(rùn)等主要數(shù)據(jù)如下表 : 5 工藝氣壓縮機(jī) 1 6 工藝氣緩沖罐 1 7 工藝氣激冷塔 1 8 加濕器水泵 2 9 汽包 1 10 爐頂換熱器 1 11 冷卻氣激冷器 1 12 冷卻器文氏管 1 13 分散劑添加系統(tǒng) 1 14 冷卻氣壓縮機(jī)進(jìn)口緩沖罐 1 15 冷卻氣壓縮機(jī) 1 16 冷卻氣壓縮后冷卻器 1 17 冷卻氣激冷塔 1 18 冷卻氣分離器 1 19 減壓室 2 20 工藝氣文氏管 1 21 工藝氣激冷器 1 22 工藝氣分離器 1 23 工藝氣加熱器 1 24 引風(fēng)機(jī) 1 25 鼓風(fēng)機(jī) 1 26 硫磺添加系統(tǒng) 1 27 工藝氣加濕器 1 49 表 項(xiàng)目 目標(biāo)、進(jìn)度和需要增加的設(shè)備 項(xiàng)目目標(biāo) 預(yù)計(jì)項(xiàng)目完成時(shí)達(dá)到 以下 的關(guān)鍵技術(shù) 和參數(shù)指標(biāo)： 形成外燃管式豎爐直接還原中試生產(chǎn)線(xiàn)相關(guān)技術(shù) 形成成熟的節(jié)能環(huán)保型煤基豎爐直接還原法生產(chǎn)工藝技術(shù) 預(yù)計(jì)項(xiàng)目完成時(shí)達(dá)到的技術(shù) 參數(shù) 指標(biāo) ： 還原鐵金屬化率：≥95%； 還原鐵粉鐵含量： ≥ %； Mn≤ %； Si≤ %； C≤ %；S≤ %； P≤ %。洗滌過(guò)的氣體通過(guò)工藝氣體壓縮機(jī)提高壓力后循環(huán)使用。還原流程的還原氣由補(bǔ)充的合成氣與脫除了 CO2的溫度為 50℃ 、壓力為 。 豎爐法直接還原工藝創(chuàng)新 本項(xiàng)目生產(chǎn)工藝對(duì)傳統(tǒng)豎爐法的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了重大改進(jìn)，包 括增加了一次還原后再行磨選并二次還原的工藝、尾礦二次磁選制鐵中 43 礦回用造球工藝以及尾礦沉淀壓濾等工藝，可不僅有效提高了金屬資源的利用率，而且實(shí)現(xiàn)了良好的環(huán)保清潔生產(chǎn)效果。 直接還原 工藝通過(guò) H2和 CO 與鐵礦石的化學(xué)反應(yīng)將礦石中的氧除去，生產(chǎn)出高金屬化率的直接還原鐵 ： 2322232 323 323 COFeCOOFe OHFeHOFe ??? ??? 工藝的核心是直接還原豎爐。所述布料管 801的周邊形狀最好與還原反應(yīng)管 2上端口 201的周邊形狀相適配，以使防粘料能夠貼合還原反應(yīng)管 2 的內(nèi)壁下落。 還原反應(yīng)管分節(jié)對(duì)接，大大的節(jié)省了建造的時(shí)間和成本。具體工藝見(jiàn)圖 。這些參數(shù)隨不同原料特性而變化。一座豎爐內(nèi)含 6 個(gè)反應(yīng)室，單室有效容積為 7． 2m。鐵礦石、煤與石灰石分別閉路破碎、篩分，取合格粒級(jí)配料與混合，混合料從爐頂部加入，隨下部排料機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，物料沿爐身干燥、預(yù)熱、還原、冷卻各段逐步下降。 防粘布料方法及裝置在豎爐中的應(yīng)用 在傳統(tǒng)的豎爐法直接還原技術(shù)工藝中，沒(méi)有防止?fàn)t料與矩形豎式還原反應(yīng)室內(nèi)壁粘接的措施，爐料與還原反應(yīng)室的內(nèi)壁易發(fā)生粘接問(wèn)題，不僅影響還原效果，而且會(huì)使?fàn)t內(nèi)溫度分布不均勻，導(dǎo)致 能耗的嚴(yán)重浪費(fèi)和引發(fā)球團(tuán)粘連，情況嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)造成還原爐的阻塞，導(dǎo)致生產(chǎn)的中斷和設(shè)備的損壞。由于本發(fā)明的外燃管式直接還原豎爐中還原反應(yīng)管的周邊均為燃燒室，因此具有對(duì)還原室內(nèi)更好的加熱效果，并且對(duì)物料的加熱也更加均勻。同時(shí)，由于豎爐內(nèi)加熱球團(tuán)的氣流來(lái)自?xún)蓚?cè)的燃燒室，因而爐內(nèi)加熱球團(tuán)的氣體溫度分布也不均勻。 企業(yè)營(yíng)銷(xiāo)基礎(chǔ) 公司具有較強(qiáng)的營(yíng)銷(xiāo)能力。3200 造球（含碳球團(tuán)） 1 臺(tái) 單段式煤氣爐 216。東區(qū)政府累計(jì)出資 7000 多萬(wàn)財(cái)政資金進(jìn)行園區(qū)場(chǎng)平、公路、水、電等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)完善，基本實(shí)現(xiàn)水、電、路、通訊、場(chǎng)平“四通一平”。 已取得的研發(fā)成果 2021 年， 成功開(kāi)發(fā)了粉末冶金用霧化鐵粉系列產(chǎn)品， 2021 年，開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了還原用鐵粉系列產(chǎn)品， 該系列產(chǎn)品產(chǎn)銷(xiāo)規(guī)模 已居國(guó)內(nèi)行業(yè)前列。公司制定了研發(fā)項(xiàng)目管理制度與 研發(fā)投入核算體系，有優(yōu)秀的研發(fā)人才團(tuán)隊(duì)和良好的激勵(lì)機(jī)制， 從制度和體系上保障了新 技術(shù)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)工作。 穩(wěn)定并發(fā)展了攀成鋼等重大客戶(hù)， 取得了良好業(yè)績(jī)。在他的領(lǐng)導(dǎo)下， 公司相關(guān)技術(shù)成果已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利和實(shí)用新型專(zhuān)利各兩項(xiàng)，并獲得授權(quán)或受理。其中不乏佼佼者 。 針對(duì)以上問(wèn)題，本公司對(duì)還原豎爐進(jìn)行了整體的優(yōu)化設(shè)計(jì) 改造，發(fā)明了一種外燃管式直接還原豎爐 ,在實(shí)現(xiàn)加熱與還原反應(yīng)相分離的基礎(chǔ)上，還能夠?qū)ξ锪线M(jìn)行更為均勻、穩(wěn)定的加熱，實(shí)現(xiàn)了更好的還原效果。同時(shí)，可簡(jiǎn)化豎爐出料系統(tǒng)，減少 DRI 的再氧化，降低豎爐投資。 轉(zhuǎn)底爐難以成為我國(guó)直接還原鐵發(fā)展的主體方法。 （ 2）我國(guó)回轉(zhuǎn)窯直接還原生產(chǎn)指標(biāo)世界領(lǐng)先，但發(fā)展受阻 天津鋼管在引進(jìn) DRC 技術(shù)基礎(chǔ)上，進(jìn)行了大量改造并取得了重大進(jìn)步，最好年份產(chǎn)量超過(guò)設(shè)計(jì)產(chǎn)量 20%，在使用 TFe 68%球團(tuán)時(shí)，產(chǎn) 15 品 TFe%、金屬化率 %、 S、 P%、 SiO2～ %。 COREX 實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn) 奧鋼聯(lián)開(kāi)發(fā)的 COREX 工藝是第一個(gè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的熔融還原工藝（ 1989 年 11 月投產(chǎn)）。 DRI）；生產(chǎn)周期長(zhǎng)（ 48～ 76 小時(shí)）；污染嚴(yán)重；產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定；單機(jī)產(chǎn)能難以擴(kuò)大，不可能成為直接還原鐵發(fā)展的方向。因此氣基 直接還原法無(wú)法考慮。 8 圖 2021 年世界還原鐵產(chǎn)能趨勢(shì)圖 圖 氣基豎爐在世界還原鐵生產(chǎn)中比例 表 近年世界各國(guó)直接還原鐵產(chǎn)量統(tǒng) 計(jì) 產(chǎn)量呈持續(xù)上升的趨勢(shì)， 2021年產(chǎn)量達(dá) 6845 萬(wàn)噸，2021 年產(chǎn)量 6200萬(wàn)噸，比上年度僅下降 %。 直接還原鐵技術(shù)是成熟的，推進(jìn)直接還原鐵生產(chǎn)的發(fā)展是我國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展的迫切需要。屬于國(guó)家節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化專(zhuān)項(xiàng)重點(diǎn)支持領(lǐng)域，本項(xiàng)目的重心放在廢棄資源綜合利用與產(chǎn)業(yè)化方面 ，完全符合國(guó)家科技產(chǎn)業(yè)政策和宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求。 5 直接還原法有氣基（以 CO＋ H2為還原劑）和煤基（以非焦煤為還原劑）兩種。與此相反，大量的非焦煤資源在冶煉工藝中卻無(wú)法得到充分利用，因此開(kāi)發(fā)和采用非焦煤煉鐵工藝已迫在眉睫。首先， 對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)和各個(gè)工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)， 科學(xué)的建立 全面質(zhì)量管理 體系 ； 其次， 公司還 從質(zhì)量和管理等制度上做到規(guī)范、合理，公司制定了質(zhì)量方針、目標(biāo)，建立 質(zhì)量管理體系，并制訂了公司《質(zhì)量手冊(cè)》； 第三，落實(shí)全面質(zhì)量管理體系， 確保產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量合格率為 99%；出廠(chǎng)批量檢驗(yàn)合格率為 100%；不合格產(chǎn)品不得入庫(kù) 。 2021年，公司 霧化鐵粉生產(chǎn)線(xiàn)建成投產(chǎn)后，成功開(kāi)發(fā)了粉末冶 金用霧化鐵粉系列產(chǎn)品，投放市場(chǎng)后，很快得到用戶(hù)認(rèn)可 ； 近幾年，公司 把握 住鈦白粉行業(yè)飛速發(fā)展，化工還原劑鐵粉需求大增的契機(jī)，開(kāi)發(fā)出還原用鐵粉系列產(chǎn)品，產(chǎn)品上市后， 以其優(yōu)良的品質(zhì)和服務(wù)贏(yíng)得客戶(hù)信賴(lài)， 2021年公司銷(xiāo)售收入 ，實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)。公司現(xiàn)有專(zhuān)業(yè)化的、經(jīng)驗(yàn)豐富的研發(fā)技術(shù) 人才共 37 人，占公司總?cè)藬?shù)的 50%。 自從 1735 年英 國(guó)人亞直接還原法（ Direct Reduction）是指“以氣體燃料、液體燃料或非焦煤為能源和還原劑，在天然礦石（粉）或人造團(tuán)快呈固態(tài)的軟化溫度以下進(jìn)行還原獲得金屬的方法”。因還原失氧形成大量氣孔，在顯微鏡下觀(guān)察形似海綿 ，固又稱(chēng)海綿鐵）產(chǎn)量中，氣基直接還原占到90％以上。 改善傳統(tǒng)鋼鐵生產(chǎn)流程，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減少 CO硫化物的排放，適應(yīng)日益提高的環(huán)境保護(hù)要求； “十二五”行業(yè)規(guī)劃中 要求以節(jié)能降耗、污染治理、綜合利用為重點(diǎn)，也是本項(xiàng)目產(chǎn)生的重要原因。 氣基直接還原法發(fā)展?fàn)顩r 也稱(chēng)氣體還原劑法，是將礦石裝入豎爐、流態(tài)床爐或罐式容器中，用還原氣體（經(jīng)過(guò)裂化的天然氣，主要成分為 H2 或 CO）使氧化鐵中的氧以 H2O 和 CO2 形式除去，而還原成金屬鐵。 還原氣源 ：天然氣重整氣煤氣化焦?fàn)t煤氣其它鐵礦石氣體燃料還原反應(yīng)滲碳反應(yīng)天然氣或焦?fàn)t煤氣可選擇的直接還原產(chǎn)品電弧爐：還原反應(yīng)滲碳反應(yīng) 10 圖 豎爐工藝原理圖 （ 3） 氣基豎爐實(shí)現(xiàn)了熱出料、 DRI 熱輸送和熱 DRI 直接入電爐煉鋼技術(shù)工業(yè)化 例如： HYL 開(kāi)發(fā)的熱氣體輸送（ HYLITEMP）；印度 ASSAR 鋼鐵公司密封保溫罐輸送； Midrex采用的德國(guó) AUMUND的熱輸送。回轉(zhuǎn)窯法對(duì)原燃料要求苛刻，能耗高，運(yùn)行費(fèi)