中晉冶金科技有限公司

　　1概述

　　氣基豎爐直接還原工藝是當(dāng)今世界最先進(jìn)的煉鐵技術(shù)之一，無論是與傳統(tǒng)高爐工藝相比，還是與回轉(zhuǎn)窯、隧道窯等工藝相比，在節(jié)能環(huán)保、綠色冶煉、優(yōu)質(zhì)高效等方面顯現(xiàn)出得天獨(dú)厚的技術(shù)和產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，被業(yè)界稱為優(yōu)于高爐工藝的第二代煉鐵技術(shù)。中國(guó)能源具有“富煤、貧油、少氣”特點(diǎn)，中國(guó)不可能大力發(fā)展以天然氣為主要原料氣的還原鐵技術(shù)。

　　2 技術(shù)研究

　　2.1 還原氣技術(shù)研發(fā)

　　氣基還原技術(shù)的還原劑、熱載體---還原氣，是氣基還原技術(shù)能否順利實(shí)施、產(chǎn)品質(zhì)量能否達(dá)標(biāo)、能否達(dá)產(chǎn)達(dá)效的關(guān)鍵所在，是迄今為止中國(guó)氣基還原鐵技術(shù)未能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的限制性環(huán)節(jié)。為了解決這一難題，中晉冶金科技有限公司與中國(guó)石油大學(xué)（北京）作開發(fā)了用于氣基豎爐直接還原工藝的還原氣制備技術(shù)，從根本上解決了該技術(shù)在我國(guó)產(chǎn)業(yè)化的瓶頸問題，破解了國(guó)外先進(jìn)的豎爐技術(shù)不能引入我國(guó)的重大技術(shù)瓶頸（國(guó)外豎爐以天然氣為氣源）。該技術(shù)一次投資低、轉(zhuǎn)化效率高、污染排放受控，經(jīng)過側(cè)線試驗(yàn)安全可靠。目前，我公司已經(jīng)擁有煤制氣、天然氣、高碳?xì)獾葰庠锤芍卣夹g(shù)，并獲得了國(guó)家專利。

　?。?）氣體凈化和轉(zhuǎn)化技術(shù)。目前具有氣體凈化、干重整轉(zhuǎn)化、雙重整轉(zhuǎn)化、變換等研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)能力，已成功解決了干重整轉(zhuǎn)化相關(guān)技術(shù)難題，具備還原氣制備技術(shù)；

　?。?）低壓深度脫硫凈化技術(shù)。鑒于焦?fàn)t煤氣含有較多硫化物，易造成重整催化劑失活及設(shè)備腐蝕，而目前鐵-鉬工業(yè)催化劑具有使用壓力高、工藝復(fù)雜、能耗大、生產(chǎn)成本較高、易超溫、易結(jié)碳、易甲烷化和影響工業(yè)裝置正常運(yùn)行等不足。公司成功開發(fā)了基于反應(yīng)-吸附的新型脫硫吸附劑，具有較高的硫容，操作條件溫和，工藝流程簡(jiǎn)單，使用周期長(zhǎng)，再生性能好。

　　2.2 還原鐵冶煉技術(shù)引進(jìn)與研發(fā)

　　從上世紀(jì)80年代末以來，中國(guó)一直在宣傳推廣使用直接還原技術(shù)，并進(jìn)行了廣泛的探索研究，取得了一定成果。但受鐵礦、還原氣源、還原技術(shù)等條件限制，中國(guó)直接還原發(fā)展的實(shí)際成效不大，仍未建成一座氣基豎爐生產(chǎn)裝置。由此可見，中國(guó)要想發(fā)展自己的氣基還原鐵技術(shù)，規(guī)避昂貴的專利許可費(fèi)，打破受制于人的局面，必須走自主研究之路，形成自己的適合中國(guó)國(guó)情的還原鐵冶煉專利技術(shù)。公司引進(jìn)了氣基還原鐵PERED工藝包，并進(jìn)行了轉(zhuǎn)化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出圖紙后，交給廠家設(shè)備圖紙，解決豎爐設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化問題。

　　為了降低技術(shù)運(yùn)行成本，提高技術(shù)的生產(chǎn)率，開發(fā)與研究還原裝置低成本的煙氣密封氣系統(tǒng)（并已獲得專利）。

　　利用大學(xué)的智力技術(shù)資源與實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源，公司與北京科技大學(xué)合作，研究開發(fā)獨(dú)立產(chǎn)權(quán)的還原鐵技術(shù)CSDRI，徹底擺脫受制于人的局面，打開中國(guó)氣基直接還原鐵發(fā)展之窗。

　　我公司的CSDRI技術(shù)的主要特點(diǎn)是：

　　設(shè)計(jì)了更為合適的最大H/D比；

　　延長(zhǎng)了反應(yīng)時(shí)間而且更加合理，提高了豎爐反應(yīng)效率和能源效率，顯著提高還原有效氣體利用率。

　　專門設(shè)計(jì)的流量輔助器位于豎爐不同的位置，有助于打破豎爐結(jié)團(tuán)。

　　專門設(shè)計(jì)的勻流器（MFG），確保質(zhì)量流均勻通過爐膛。

　　專門設(shè)計(jì)的冷卻氣出口和收集器。

　　優(yōu)化設(shè)計(jì)的流量輔助器，可在最小的作用力下實(shí)現(xiàn)有效的流量分布和結(jié)團(tuán)破碎。

　　3 技術(shù)應(yīng)用

　　為了驗(yàn)證氣基還原技術(shù)與國(guó)產(chǎn)化裝置的可行性，本項(xiàng)目研究在中晉太行礦業(yè)有限公司進(jìn)行應(yīng)用研究，建設(shè)國(guó)內(nèi)首臺(tái)套工業(yè)化實(shí)驗(yàn)裝置。

　　本試驗(yàn)裝置以左權(quán)縣當(dāng)?shù)刎S富而優(yōu)質(zhì)的煤礦和鐵礦資源為原料，經(jīng)過精選生產(chǎn)出高品位鐵精粉，采用先進(jìn)的球團(tuán)工藝生產(chǎn)出能夠滿足氣基豎爐工藝要求的高品位球團(tuán)礦，作為以焦?fàn)t煤氣為氣源的氣基豎爐直接還原鐵工藝的穩(wěn)定原料，由爐頂裝入豎爐。焦?fàn)t煤氣凈化重整后制成合格的還原氣送入豎爐，在豎爐內(nèi)完成球團(tuán)礦的直接還原過程，生產(chǎn)出高質(zhì)量的直接還原鐵。

　　中晉太行礦業(yè)有限公司新建焦?fàn)t煤氣制合成氣生產(chǎn)30萬(wàn)噸/年直接還原鐵試驗(yàn)裝置以及配套裝置---50萬(wàn)噸/年氧化球團(tuán)裝置、焦?fàn)t煤氣制合成氣裝置、30萬(wàn)噸/年直接還原鐵豎爐裝置于2017年8月24日全面開工建設(shè)，2019年5月裝置試運(yùn)行。

　　4預(yù)計(jì)效果

　　4.1 經(jīng)濟(jì)效益

　　一、預(yù)期節(jié)能減排效益

　　二 、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益

　　(1) 技術(shù)的成功研發(fā)應(yīng)用，開創(chuàng)了氣基豎爐直接還原鐵在國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)化的先河，具有劃時(shí)代和里程碑式意義，引領(lǐng)和加速非高爐煉鐵技術(shù)在中國(guó)的快速發(fā)展。

　　(2) 技術(shù)的成功實(shí)施，加速“短流程”煉鋼工藝的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)鋼鐵產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級(jí)和做強(qiáng)鋼鐵以及鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排的戰(zhàn)略目標(biāo)，摘掉中國(guó)鋼鐵行業(yè)“大而不強(qiáng)”的帽子，帶動(dòng)下游產(chǎn)業(yè)鏈的升級(jí)。

　　(3) 可以解決部分當(dāng)?shù)厝说膭趧?dòng)力就業(yè)，增加當(dāng)?shù)囟愂铡?/p>

　　5 技術(shù)前景

　　該技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于非高爐煉鐵領(lǐng)域，它的成功研究應(yīng)用必將為我國(guó)做強(qiáng)鋼鐵板塊和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級(jí)以及完成節(jié)能減排目標(biāo)提供有力的技術(shù)支撐，引領(lǐng)中國(guó)鋼鐵行業(yè)的未來，指引中國(guó)鋼鐵行業(yè)技術(shù)發(fā)展方向，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景和實(shí)用價(jià)值。

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