【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。 2020 年?yáng)|北大學(xué)都興紅等研究了釩鈦磁鐵礦直接還原過(guò)程，熔分后渣金分離狀況以及渣相中鈦組分的賦予狀態(tài)和富集狀況。采取適宜的還原條件，能夠在獲得較高金屬化率的基礎(chǔ)上控制釩鈦的走向，使絕大部分釩進(jìn)人生鐵中，而鈦在渣相富集 p2I。同時(shí)孫瑜等人研 究了釩鈦磁鐵礦配煤直接還原的特點(diǎn)，考察了還原溫度、反應(yīng)時(shí)問(wèn)和配碳量對(duì)直接還原金屬化率的影響，以及高溫熔分的的形貌變化舊 3I。北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司采用煤基直接還原一熔分工藝的研究表明，礦物粒度越細(xì)，還原溫度越高，還原時(shí)問(wèn)越長(zhǎng)，球團(tuán)的金屬化率越高。并且進(jìn)行的轉(zhuǎn)底爐中試驗(yàn)。結(jié)果表明，還原爐內(nèi)的氣氛和溫度影響對(duì)球團(tuán)金屬化率影響很大 34J 。昆明理工大學(xué)采用硫酸一氫氟酸一次氯酸鈉組合浸出體系浸取釩鈦磁鐵礦提釩尾渣中的釩，釩的浸出率可達(dá) 85％以上，但需在高硫酸用量和高氫氟酸用量的條件下才能達(dá)到較高的釩浸 出率，因此如何降低酸耗有待進(jìn)一步研究。 1． 2熔融還原煉鐵工藝熔融還原煉鐵工藝主要包括 CO RRX 法、 CO REX 法、FIN EX 法和 H ISM ELT 法等。 CO REX 法是目前世界唯一成功應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的熔融還原煉鐵技術(shù)，由西門(mén)子一奧鋼聯(lián)開(kāi)發(fā)，它能直接使用非焦煤、天然塊礦作原燃料，生產(chǎn)出高爐品級(jí)的鐵水，適用于各種煉鋼用途。 CO REX 生產(chǎn)的所有冶金步驟都在預(yù)還原豎爐和熔融氣化爐兩個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)器中完成。熔融還原的部分很少，故也將其納入直接還原范疇。但必須指出，它的產(chǎn)品是高溫鐵水，這與傳統(tǒng)的直接還原產(chǎn)品不一致。 1． 2． 1 我國(guó)自主熔融還原技術(shù)開(kāi)發(fā)研究活躍自上世紀(jì) 80 年代，我國(guó)開(kāi)始進(jìn)行熔融還原技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究，對(duì)多種工藝進(jìn)行了探索性實(shí)驗(yàn)研究，熔融還原的中問(wèn)試驗(yàn)曾列為國(guó)家科技攀登計(jì)劃，進(jìn)行了半工業(yè)化試驗(yàn)，但未能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。近年來(lái)，針對(duì)我國(guó)資源條件，新的熔融還原工藝開(kāi)發(fā)十分活躍，如針對(duì)難選礦、復(fù)合礦，以非焦煤為能源直接生產(chǎn)鐵水的方法；以含碳球團(tuán)／塊為原料，豎爐和電爐終還原反應(yīng)器生產(chǎn)鐵水的方法等。雖然這些研究未能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，但其研究成果為我國(guó)發(fā)展熔融還原提供了方向，夯實(shí)了技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)。 1． 2． 2熔融還原 ( CO REX) 的工業(yè)化生產(chǎn)寶鋼于 2020 年引進(jìn)了 CO REX C 一 3000 技術(shù)，建成我國(guó)第一座熔融還原煉鐵廠，并于 2020年 11月投產(chǎn)。寶剛引進(jìn) CO REX 熔融還原技術(shù)，并順利投萬(wàn)方數(shù)據(jù) 第 3期何桂珍等：非高爐冶煉技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望 5 產(chǎn)、成功運(yùn)行，為還原熔融在我國(guó)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)開(kāi)創(chuàng)了新的局面，同時(shí)實(shí)驗(yàn)還積累了大量的經(jīng)驗(yàn)、揭示了許多試驗(yàn)研究中難以發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題和解決問(wèn)題的方向，為我國(guó)非高爐煉鐵的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。 1． 2． 3 熔融還原技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 2020 年廣鋼集團(tuán)設(shè)計(jì)院介紹了 CO REX 熔融還原煉鐵技術(shù)，同時(shí)對(duì) CO REX 熔融還原煉鐵技術(shù)與高爐煉鐵技術(shù)進(jìn)行了比較，指出目前采用 CO REX 熔融還原煉鐵技術(shù)所存在的問(wèn)題。 2020 年?yáng)|北大學(xué)孫野等人通過(guò)建立某場(chǎng)的 1： 20 的半圓周冷態(tài)模型舊 5。 36o，測(cè)定了不同氣體流量下填充床內(nèi)的壓力場(chǎng)，在相同條件下還利用 FLU EN T 商業(yè)軟件模擬了填充床內(nèi)的氣流速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)，數(shù)值計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果吻合較好。結(jié)果表明氣體流量和床層高度是影響填充床內(nèi)壓強(qiáng)變化的因素例。 2020 年昆明理工大學(xué)與攀鋼集團(tuán)研究院采用二步法熔融還原工藝，在 9900C、 12020C、 1500。 ( 2 下進(jìn)行氣體預(yù)還原 、配碳預(yù)還原和熔融還原試驗(yàn)，結(jié)果表明：熔融還原的渣鐵分離效果良好且鐵損耗較低，鐵水釩含量高于高爐流程鐵水，鈦渣品位可以達(dá)到或超過(guò)理論品位。攀枝花精礦二步法熔融還原適宜預(yù)氧化后采用固體碳預(yù)還原，其還原溫度應(yīng)等于或高于 1200。 (2；熔態(tài)終還原時(shí)可不配碳，終還原應(yīng)控制鈦還原度、 ( FeO ) 含量在適宜的范圍內(nèi)口 8I。熔融還原是鋼鐵工藝技術(shù)發(fā)展中最受關(guān)注的方向之一。熔融還原環(huán)境友好的優(yōu)勢(shì)，以及以煤作為主要能源的特征是熔融還原發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。熔融還原與高爐煉鐵系統(tǒng)比，向大氣排放的硫化物 ( SO ：、 SO 。、 CO S 等 ) 約減少 80％～ 90％，氮氧化物 ( N O 。 ) 約減少 95％～ 98％，尤其是在世界焦煤資源緊缺、價(jià)格飛漲的今天凸顯了它的優(yōu)勢(shì)和巨大的吸引力，熔融還原是解決鋼鐵工業(yè)發(fā)展擺脫焦煤資源的羈絆，控制環(huán) 境的污染，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。 2釩鈦磁鐵礦非高爐煉鐵技術(shù)存在的問(wèn)題及發(fā)展前景本文對(duì)釩鈦磁鐵礦非高爐煉鐵技術(shù)的兩種工藝方法及近幾年的研究成果進(jìn)行了一定總結(jié)，該技術(shù)有著獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，但也存在著一些缺陷。以下簡(jiǎn)要敘述了各種釩鈦磁鐵礦非高爐冶煉技術(shù)存在的問(wèn)題及發(fā)展前景。 ( 1) 豎爐技術(shù)豎爐直接還文庫(kù) 手機(jī)文庫(kù) 文庫(kù) 手機(jī)文庫(kù) 原中，金屬化率與還原質(zhì)量、還原溫度具有很大的關(guān)系。該工藝存在的問(wèn)題主要是堵塞、結(jié)瘤等，導(dǎo)致生產(chǎn)不順和排料不暢。有分析認(rèn)為，溫度過(guò)高是導(dǎo)致結(jié)爐的主要原因，經(jīng)降低溫度和控制排料速度后有所緩解，但金屬化率也同時(shí)降低 了。攀枝花恒鼎實(shí)業(yè)公司采用豎爐技術(shù)進(jìn)行了 3 年左右的 5 萬(wàn) t／ a 規(guī)模工業(yè)化試驗(yàn)，但因技術(shù)問(wèn)題、產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題及原料問(wèn)題等種種原因終止。 ( 2) 流化床技術(shù)流化床直接還原過(guò)程中出現(xiàn)比較嚴(yán)重的失流、粘結(jié)等問(wèn)題，對(duì)順利進(jìn)行操作構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。有分析認(rèn)為，失流和粘結(jié)主要在還原溫度和金屬化率較高、礦粉粒度較細(xì)、還原氣 CO 含量較高等條件下產(chǎn)生，可能與新生金屬鐵相的生長(zhǎng)有關(guān)，提出了控制失流的一些技術(shù)措施。 ( 3) 轉(zhuǎn)底爐技術(shù)由于轉(zhuǎn)底爐直接還原具有高溫、快速的工藝特點(diǎn)，能夠滿(mǎn)足釩鈦磁鐵礦直接還原的特殊要求。其爐底相對(duì)靜止不動(dòng)，能 夠緩解還原過(guò)程球團(tuán)膨脹粉化，降低球團(tuán)強(qiáng)度，具有更好的可操作性。轉(zhuǎn)底爐直接還原相較于高爐、豎爐等成熟工藝，屬于較新的工藝。其主要問(wèn)題是生產(chǎn)效率低，產(chǎn)能低。可以通過(guò)改進(jìn)工藝，強(qiáng)化換熱效率等途徑實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能和生產(chǎn)效率的提高，避免單一地依靠設(shè)備大型化所帶來(lái)的一系列負(fù)面影響。同時(shí)，受爐子燃燒供熱和爐內(nèi)輻射傳熱的限制，球團(tuán)的受熱均勻性和還原所需的氣氛也難以保證。所以由于存在大型規(guī)模化難以解決的設(shè)備問(wèn)題、技術(shù)問(wèn)題，該技術(shù)難以在短期內(nèi)取得產(chǎn)業(yè)化突破。轉(zhuǎn)底爐法在處理鋼鐵企業(yè)含鐵塵泥、復(fù)合礦利用方面是一種可供選擇的工藝方法，但其產(chǎn) 品 Fe 品位低、 s0：、S, P 高，不能直接用于煉鋼，只能用高爐用或融化分離出鐵水的方法應(yīng)用，因此其經(jīng)濟(jì)性和可行性有待進(jìn)一步實(shí)踐檢驗(yàn)。轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝是近年來(lái)的研究開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)，四川龍蟒集團(tuán)在 2020 年在其子公司一攀枝花龍蟒礦冶有限公司建成了單臺(tái)年產(chǎn)能 7 萬(wàn) t 規(guī)模的轉(zhuǎn)底爐中試生產(chǎn)線，但由于技術(shù)的復(fù)雜性、產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中遇到種種問(wèn)題，目前仍在繼續(xù)研發(fā)。攀鋼研究院曾投入億萬(wàn)方數(shù)據(jù) ’ o’ 礦產(chǎn)綜合利用 2020 年 ========— ======================================元以上資金進(jìn)行轉(zhuǎn)底 爐技術(shù)中試，目前仍在探索之中。據(jù)報(bào)道，北美建成的數(shù)個(gè)轉(zhuǎn)底爐還原鐵廠都在閑置，日本建設(shè)的幾座轉(zhuǎn)底爐直接還原裝置也是作為專(zhuān)門(mén)處理鋼鐵廠內(nèi)粉塵來(lái)使用的。 ( 4) 回轉(zhuǎn)窯技術(shù)的資源、能源條件和發(fā)展的需要，非高爐冶煉技術(shù)在資源綜合利用、含鐵復(fù)合礦、難選礦、特殊礦冶煉領(lǐng)域必將得到長(zhǎng)足的發(fā)展。參考文獻(xiàn)：回轉(zhuǎn)窯直接還原存在的主要問(wèn)題是結(jié)圈和粘結(jié)問(wèn)題?；剞D(zhuǎn)窯結(jié)圈主要是由于釩鈦礦還原過(guò)程的膨脹粉化、還原溫度超過(guò)煤粉灰熔點(diǎn)導(dǎo)致灰分粘結(jié)等原因造成的，無(wú)法從根本上解決 “ 高的金屬化率需要較高的還原溫度 ” 與 “ 避免煤粉灰分粘結(jié)必須使 還原溫度保持在灰熔點(diǎn)以下 ” 之問(wèn)的矛盾。因此，目前采用回轉(zhuǎn)窯直接還原釩鈦磁鐵礦的生產(chǎn)廠，諸如南非 H i ghvel d和新西蘭鋼