世界多國(guó)煉鐵技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)
日本高爐爐容不斷增大,而生產(chǎn)高爐的數(shù)量卻不斷減少。增加非焦煤和低質(zhì)量鐵礦石的使用使得煉鐵原料成本下降。日本煉鐵技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)是設(shè)備的老化(正在努力延長(zhǎng)高爐爐缸壽命和焦?fàn)t壽命)和原料價(jià)格的上升(尤其是鐵礦石和煉焦煤價(jià)格)。同時(shí),日本也在極力提高高爐生產(chǎn)率,使其大于2.25t/m3·d,并使燃料消耗降低至500kg/t(鐵焦比小于300kg/t,煤比在200kg/t左右)。
日本煉鐵領(lǐng)域的另一個(gè)研究方向是致力于減少CO2的排放。為此,日本基于煉焦技術(shù)“SCOPE21”新建造了一座煉焦廠。另外,日本鋼鐵生產(chǎn)商組成的聯(lián)盟利用“COURSE50”技術(shù)研究通過(guò)其他操作方式來(lái)減少CO2的排放。
韓國(guó)
韓國(guó)高爐煉鐵面臨著高原料價(jià)格的挑戰(zhàn),浦項(xiàng)公司通過(guò)進(jìn)口低成本原料來(lái)發(fā)展鋼鐵工業(yè)。韓國(guó)的鐵水產(chǎn)量急劇增長(zhǎng),表1列出了韓國(guó)浦項(xiàng)公司(包括Finex生產(chǎn))和現(xiàn)代鋼鐵公司目前的部分指標(biāo)。
北美自由貿(mào)易協(xié)定組織
來(lái)自北美的Poveromo博士對(duì)美國(guó)煉鐵原料和煉鐵技術(shù)進(jìn)行了綜述,指出高爐可以使用從頁(yè)巖礦床中獲取的廉價(jià)天然氣,并基于海綿鐵的產(chǎn)量,增加通入高爐和從中返回的煤氣量(目前紐柯鋼鐵公司正在籌建此項(xiàng)目)。目前NAFTA天然氣價(jià)格低廉,煤的使用在高爐生產(chǎn)中近期內(nèi)不會(huì)有大的發(fā)展。
在美國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)的資助下,猶他大學(xué)研發(fā)了一項(xiàng)新的技術(shù)——閃速煉鐵技術(shù),該技術(shù)是在閃速還原過(guò)程中將鐵氧化物直接進(jìn)行氣體還原。相比于現(xiàn)在的高爐技術(shù),該項(xiàng)技術(shù)有望降低32%—57%的燃料消耗以及61%—96%的CO2排放。該新工藝?yán)脷怏w如天然氣、氫氣、合成氣或者這些氣體的混合氣體作為還原劑,生產(chǎn)的鐵作為煉鋼工藝的原料或者連續(xù)直接煉鋼工藝的一部分。
高爐煉鐵工藝替代技術(shù)發(fā)展情況
德國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)的Lungen博士歸納了高爐煉鐵工藝替代技術(shù)在近幾十年的快速發(fā)展情況:72個(gè)直接還原煉鐵系統(tǒng)和59個(gè)熔融還原煉鐵系統(tǒng),其中每一種工藝都以某種形式實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。不過(guò),高爐煉鐵工藝仍然是煉鐵的主體。一個(gè)地區(qū)或一個(gè)公司如何正確地選擇冶煉工藝取決于很多因素,如鐵礦石的價(jià)格和可用性,礦石的質(zhì)量,煉焦煤的可用性和成本,進(jìn)出口天然氣、焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣和電能的價(jià)格,以及CO2的排放成本等。