科技5
煤与铁矿粉共处理的低碳炼铁技术研究
陈辉马泽军李东涛
(技术研究院）
摘要分析了焦化工艺的还原性特征，提出了煤与铁矿粉共处理的低碳炼铁技术。实验室研究表明，干馏温度为800℃时，铁矿粉金属化率可达到85%以上，其中铁元素约有60%被氢还原，与传统高炉炼铁
相比，吨铁CO，排放量约减少0.67t，经济效益和环境效益显著。关键词焦炉焦比低碳炼铁
Low-CarbonIronmakingTechnologyonCo-Treatment
ofCoalandIron-OreFines CHENHuiMAZejunLI Dongtao(The Research Institute of Technology)
Abstract The reducing characteristics of the cokemaking process are analyzed, and the low-carbon ironmaking technology on co-treatment of coal and iron-ore fines is proposed. The results show that the percentmetallization ofthe iron orefines isup to 85%at800C of carbonization temperature， and 60% of metallic iron is reduced by hydrogen. Compared with traditional ironmakking of BF, the amount of CO, release for this low-carbon ironmaking technology is reduced by 0. 67 ton per ton
metallic ironwith remarkableeconomic and environmental benefits. Key Words coke oven, coke ratio, low-carbon ironmaking
高炉炼铁离不开焦炭，而生产焦炭的焦煤资源相对较少。为摆脱炼铁对焦炭的依赖，自20 世纪50~60年代非高炉炼铁开始兴起。但到目前为止，非高炉炼铁工艺仅COREX达到工业化水平，且其并没有完全摆脱对焦炭的依赖，其焦比一般为150~200kg/t。另外，COREX并没有发展到同高炉一样成熟的炼铁工艺，如宝钢 COREX3000自投产以来，存在如预还原竖炉的粉化和粘结，作业率低等生产方面的间题(1-3)。因而可以预见在未来很长时间内，高炉炼铁仍是获得优质铁水且极具经济性的主要途径，焦炭仍然是高炉炼铁的主要燃料。
焦炭是高炉冶炼必不可少的原料，尽管随着高炉冶炼技术的进步，如喷煤技术、富氧技术、高风温技术以及高压操作等，焦比已有明显的下
降，但为了进一步减轻高炉对焦炭的依赖，操求明显降低吨焦炭消耗的技术对策仍十分必要[47]。煤与铁矿粉共处理技术有望大幅度降低高炉对焦炭的依赖，这是因为不仅在高炉外用非炼焦煤代替炼焦煤实现铁矿石预还原可以间接节约焦炭，而且金属化炉料人炉可以实现直接节约焦炭，并大幅度提高高炉单炉产能。
本文首先全面析了高炉降低焦比的技术路线以及焦化工艺的还原性特征，以探讨煤与铁矿粉共处理过程铁矿粉还原的可能性；其次，提出了煤和铁矿粉共处理的低碳炼铁技术路线；然后，模拟焦化工艺，对铁-焦进行了试验研究并基于煤与铁矿粉共处理试验结果，讨论了该技术降低CO，排放的空间，为开发钢铁工业低碳技术奠定基础。
陈辉：2008年毕业于北京科技大学，博士，现在技术研究院从事
铁前技术研究工作。收稿/2011-04-22