5.1　以往還原鐵生產(chǎn)工藝的技術(shù)改善

    由于世界對(duì)鋼鐵需要量的增大和美國等國家煉焦?fàn)t設(shè)備的老化及發(fā)展中國家對(duì)

鋼鐵需要量的增加造成電爐短流程鋼廠的增加，還有劣質(zhì)廢鋼的增加造成廢鋼質(zhì)量

的下降，因而導(dǎo)致了對(duì)還原鐵需要量的增加。在這種情況下，對(duì)還原鐵生產(chǎn)技術(shù)的

主要課題進(jìn)行了研究開發(fā)，如提高還原鐵生產(chǎn)率、節(jié)省能耗和降低煉鋼成本等。

     5.1.1提高還原鐵的生產(chǎn)率

    一般來說，通過生產(chǎn)設(shè)備的大型化可達(dá)到提高生產(chǎn)率的目的?；剞D(zhuǎn)窯和轉(zhuǎn)底爐

由于在高溫部裝有驅(qū)動(dòng)裝置，因此設(shè)備的大型化受到限制。另外，由于還原鐵的生

產(chǎn)主要是MIDREX和HYL這兩大工藝，因此至今只是向豎爐的連續(xù)化和大型化方向發(fā)

展。

    提高生產(chǎn)率的方法之一是提高噴吹還原氣體的溫度可以提高還原速度。豎爐在

高溫下的操作課題之一是還原鐵的粘結(jié)性，但在混合使用球團(tuán)礦和塊礦或在球團(tuán)礦

表面裹上石灰系氧化物情況下，就可以在900C以上的溫度中進(jìn)行還原。

    5.1.2高溫還原鐵的直接裝入技術(shù)

    電爐短流程鋼廠和發(fā)展中國家為降低鋼鐵的生產(chǎn)成本，開發(fā)了將還原鐵在高溫

下裝入煉鋼爐的技術(shù)。其代表性工藝有HYL法的HYTEMP工藝和MIDREX法的HOTLINK工

藝。采用這些技術(shù)后能把在650－700C排出的還原鐵直接裝入電爐。根據(jù)采用HYTE

MP工藝的示范工廠的操作結(jié)果可知，電爐使用了750C的還原鐵后，電耗和電極消耗

都降低了19%，生產(chǎn)率提高了16%。

    5.1.3提高還原鐵中的含炭量

    在最近的電爐操作中，有人提出通過吹O2能使還原鐵中的碳含量（通常為1%－

2%C）再增加0.5個(gè)百分點(diǎn)左右。為利用鐵浴中C的氧化熱來減少熔化所耗的電力，

因此有的電爐短流程廠對(duì)碳含量的要求更高，試生產(chǎn)了含碳量為4%左右的還原鐵。

還有的開發(fā)了一種新的噴吹工藝，即在提高還原氣體溫度的同時(shí)，除了噴吹通常的

還原氣體外，還噴吹部分天然氣用氧進(jìn)行燃燒。

    5.1.4生產(chǎn)碳化鐵球團(tuán)礦

    1994年底，Nucor公司開始進(jìn)行了碳化鐵生產(chǎn)工藝的工業(yè)性生產(chǎn)，它是采用流

化床把粉礦石直接制成碳化鐵。這種碳化鐵具有不容易發(fā)生再氧化、處理性好和在

煉鋼階段的熔化性好等優(yōu)點(diǎn)，因此有可能給以電爐短流程鋼廠為主的新鐵源供給狀

況帶來巨大變革，它已引起了世界的關(guān)注，曾研究過要建幾個(gè)廠。Nucor工藝雖經(jīng)

數(shù)年的努力研究，但由于無法達(dá)到穩(wěn)定生產(chǎn)，因此在1999年1月就停止了工業(yè)性生

產(chǎn)。

    日本在研究碳化鐵穩(wěn)定生成條件的同時(shí)，為抑制碳化鐵生成過程中碳的析出，

使碳化鐵能在較大的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定生產(chǎn)，因此在還原氣體中添加了極少量的硫黃

，取得成效。據(jù)此研究了直徑為數(shù)十毫米的球團(tuán)狀碳化鐵的生產(chǎn)工藝。研究證明，

這種球狀碳化鐵在熔化試驗(yàn)中的熔化合格率高。從θ相（Fe3C)的生成狀況來看，

只要大約1.7h就能完全生成碳化鐵。這種碳化鐵球團(tuán)的處理性比用流化床生產(chǎn)的細(xì)

粒碳化鐵好得多，在電爐使用時(shí)的優(yōu)點(diǎn)很多。

    但是，由于還原氣體中含有硫黃，因此如果采用以往的重整天然氣生產(chǎn)還原時(shí)

有可能發(fā)生催化劑中毒，需要對(duì)工藝進(jìn)行改進(jìn)，故沒有實(shí)用化的可能性。