2 COREX工藝流程、主要裝備及流程工程簡(jiǎn)介

一套COREX C-2000流程，其主體設(shè)備的工程總投資約為11億元（不包括氧氣廠和發(fā)電廠投資）。

上海寶鋼羅涇寶鋼中厚板公司建設(shè)了兩套熔融還原煉鐵設(shè)備，其單套COREX-3000主體設(shè)備的工程投資為15億元（包括噴煤及型煤車間的設(shè)備，不包括空分和發(fā)電廠的投資）。為其配套建成2x150t氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐、爐外精煉、板坯連鑄機(jī)、4.2m寬厚板熱軋機(jī)及熱處理、精整車間、原料場(chǎng)，活性石灰窯車間、2x6萬(wàn)m3/h空分設(shè)備，使用COREX輸出煤氣的CCPP發(fā)電廠，原料接卸碼頭、鋼材產(chǎn)品、水渣裝船碼頭等流程工業(yè)配套設(shè)施，全流程工程總投資約230億元。

在生產(chǎn)成本方面，由于沒(méi)有焦化、燒結(jié)車間，COREX生產(chǎn)成本比常規(guī)高爐流程低10%。但如果包括空分設(shè)備，COREX輸出煤氣CCPP發(fā)電廠、氣體綜合利用、球團(tuán)、型煤的加工成本，則COREX流程相應(yīng)的生產(chǎn)成本可能會(huì)高些，成本主要取決于煤和鐵礦石的采購(gòu)價(jià)格。

除了生產(chǎn)鐵水外，COREX煉鐵工藝每噸鐵還產(chǎn)出約1650 Nm3熱值7500－8000kJ/Nm3的輸出煤氣。COREX煤氣用途非常廣泛：

①可用于發(fā)電，每立方米COREX輸出煤氣可發(fā)電1.1kwh，印度的COREX煤氣用于發(fā)電成為它盈利的主要途徑；

②可用于生產(chǎn)直接還原鐵或氧化球團(tuán)，印度和南非薩爾達(dá)納等鋼鐵公司建設(shè)了3座年產(chǎn)75萬(wàn)t DRI的Midrex豎爐，使用脫除CO2的COREX 2000熔融還原煉鐵爐輸出的爐頂煤氣為還原氣，生產(chǎn)海綿鐵供電爐作為煉鋼爐料； 

③COREX的輸出煤氣純凈，可以用于鋼鐵廠內(nèi)各種設(shè)備的加熱燃料；

④COREX煤氣可用于生產(chǎn)甲醇等化工產(chǎn)品。

目前國(guó)際上直接還原豎爐的單爐生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到了250萬(wàn)噸/年，過(guò)幾年有望達(dá)到300萬(wàn)噸/年。依托成熟的大型直接還原豎爐和大型高爐爐缸設(shè)計(jì)，未來(lái)COREX單爐達(dá)到年產(chǎn)200萬(wàn)噸、250萬(wàn)噸、甚至300萬(wàn)噸鐵水也是指日可待?；谀壳爸袊?guó)冶金行業(yè)的強(qiáng)大設(shè)備制造能力和工藝技術(shù)創(chuàng)新能力，如果COREX工藝裝置再優(yōu)化設(shè)計(jì)推廣建設(shè)幾套乃至十幾套，其單位投資和能耗必將迅速下降到接近或低于傳統(tǒng)高爐流程。因此，COREX型熔融還原工藝設(shè)備還有進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)新的潛力和光明前景。

3 COREX熔融還原煉鐵的冶煉原理及工程設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)

 COREX熔融還原煉鐵工藝流程示意圖中，熔融氣化爐產(chǎn)生的高溫發(fā)生煤氣經(jīng)除塵、調(diào)溫后，經(jīng)由豎爐圍管中的80個(gè)噴嘴噴入預(yù)還原豎爐，從下向上逆流穿過(guò)下降的礦石層。與焦炭和熔劑一同加入的含鐵原料在豎爐中停留6h，靠重力從上向下運(yùn)動(dòng)，在下降過(guò)程中還原成金屬化率約70%的海綿鐵，然后被螺旋推送進(jìn)入熔融氣化爐。預(yù)還原海綿鐵進(jìn)入充滿焦炭、塊煤和半焦的熔融氣化爐料柱內(nèi)爐缸變成了焦炭死料柱；爐料在下降過(guò)程中被進(jìn)一步還原、熔化并熔煉成鐵水需要2h，同時(shí)在氣化爐拱頂空間吹氧，氣化粉煤產(chǎn)出大量滿足預(yù)還原豎爐需要的發(fā)生煤氣。在熔化氣化爐的拱頂空間下部周邊分布有4支氧氣-粉塵混合噴槍及6支純氧噴槍，將噴入的粗煤氣旋風(fēng)除塵獲得的含碳約60%的粉塵、及從熔融氣化爐爐頂加入的燃料煤混合、裂解、燃燒和氣化，成為氣化爐拱頂輸出的1050℃的1760m3/thm含(CO+H2)達(dá)86%的高溫粗煤氣；爐內(nèi)被高達(dá)10余米、重達(dá)數(shù)千噸重的爐料壓迫的死料柱?沒(méi)入爐渣及爐缸的鐵水中直抵爐底，死料柱持續(xù)不斷地向鐵水滲碳，并與碳飽和的鐵水共同將爐渣中的（FeO）還原，從爐缸上部周邊28個(gè)氧氣風(fēng)口鼓入的氧氣與料柱中的碳燃燒，不斷產(chǎn)生的高溫還原氣上升，加熱半焦床中的爐料，還原鐵礦石并陸續(xù)生成鐵水滴入爐缸，礦石中的脈石、煤灰、熔劑等形成爐渣，渣鐵逐步分離和過(guò)熱，形成的爐渣層不斷與碳飽和的鐵水混合、反應(yīng)使渣中的（FeO）含量始終低于1%，1480℃的鐵水貯于爐缸，隔幾個(gè)小時(shí)排放一次。氧煤在風(fēng)口循環(huán)區(qū)燃燒產(chǎn)生大量高溫煤氣，產(chǎn)生的高溫煤氣經(jīng)過(guò)半焦床提供熱量，發(fā)生碳?xì)饣磻?yīng)后上升，與拱頂空間煤氣匯合。該高溫還原氣在上升管出口外兌入凈化后的冷煤氣，調(diào)溫到840℃，再經(jīng)熱旋風(fēng)除塵器除塵近90%后，作為3.6-4.0MPa的還原氣進(jìn)入預(yù)還原豎爐，還原下降中的球團(tuán)礦和精塊礦。

 

8

定員

人

150

150

 

表2 寶鋼COREX-3000鐵礦石原料的成份要求

化學(xué)成份	塊礦	球團(tuán)礦
TFe	>63%	>65%
Si	<3.70%	<2.40%
	<1.5%	<0.6%
S	<0.015%	<0.012%
P	<0.06%	<0.025%
	<0.25%	<0.10%
	<0.25%	<0.25%
平均入爐比例	<15%	>85%
入爐平均品位	>64%
渣鐵比	<280kg/ts

4 寶鋼COREX 3000的生產(chǎn)工藝實(shí)踐參數(shù)簡(jiǎn)介

以下圖表為寶鋼COREX 3000實(shí)際生產(chǎn)的爐料煤氣流程圖、原燃料、年均生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)匯總。

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表9 COREX－3000鐵礦石原料冶金性能要求（二）

轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度TI+6.3mm	轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度TI_0.5mm	抗壓強(qiáng)度	粘結(jié)性指數(shù)SⅠ1+16mm	粘結(jié)性指數(shù)SⅠ2+16mm	還原后粉化指數(shù)DI+6.3mm	還原后耐磨指數(shù)DI+6.3mm
%	%	danN/p	%	%	%	%
>92	<5	--	<15	<2	>90	<3
>96	<4	200	<20	<2	>80	<5