鋼鐵行業(yè)碳減排技術(shù)——直接還原煉鐵

“雙碳”目標(biāo)下，如何節(jié)能降碳成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。鋼鐵行業(yè)是高能耗行業(yè)，同時(shí)也是溫室氣體排放的重點(diǎn)行業(yè)。鋼鐵行業(yè)低碳技術(shù)是引領(lǐng)低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的制高點(diǎn)，大力發(fā)展鋼鐵行業(yè)低碳技術(shù)是鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的有效途徑。

 

直接還原煉鐵技術(shù)是以非焦煤為能源，在不熔化、不造渣的條件下，原料基本保持原有物理形態(tài)，鐵的氧化物經(jīng)還原獲得以金屬鐵為主要成分的固態(tài)產(chǎn)品技術(shù)方法，具有流程短、污染小、消耗少等優(yōu)點(diǎn)，減少了溫室氣體排放，對(duì)環(huán)境友好，是中國(guó)鋼鐵行業(yè)發(fā)展的方向之一。

 

直接還原煉鐵技術(shù)是什么？

 

直接還原是指以氣體、液體或者非焦煤為能源與還原劑，在低于鐵礦石和氧化球團(tuán)礦軟化溫度下進(jìn)行還原得到固態(tài)金屬鐵的煉鐵工藝，其產(chǎn)品稱為直接還原鐵，可作為電爐煉鋼的優(yōu)質(zhì)原料（簡(jiǎn)稱DRI）。

 

工藝原理：鐵礦石經(jīng)過(guò)球團(tuán)工序或者氧化熔融處理得到氧化球團(tuán)，隨后依次進(jìn)入氣基還原豎爐、電爐融化和精煉連續(xù)鑄軋分別轉(zhuǎn)化為直接還原鐵、鋼水和成品鋼材，其中在電爐和精煉連鑄連軋工序伴隨有廢鋼產(chǎn)生。

 

根據(jù)其使用還原劑不同，可分為煤基和氣基兩種，氣基還原工藝在全球范圍內(nèi)是主流，占主導(dǎo)地位；按反應(yīng)器分類，可分為固定床、豎爐、流化床、回轉(zhuǎn)窯等種類。

 

煤基法直接還原工藝是將高品位塊礦或鐵精粉等含鐵氧化物制成球團(tuán)與固體還原劑混合成爐料，加入煤基立式反應(yīng)爐中，爐料在封閉的立式反應(yīng)器中進(jìn)行“預(yù)熱→還原”。還原后產(chǎn)品為DRI球團(tuán)，用于短流程煉鋼工藝，可軋制成塊或餅，還可通過(guò)熱裝進(jìn)入煉鋼工序，實(shí)現(xiàn)低能耗生產(chǎn)。

 

氣基直接還原工藝是以天然氣為主體能源生產(chǎn)海綿鐵，主要設(shè)備是豎爐，其他的還有流化床和反應(yīng)罐。

 

直接還原煉鐵的優(yōu)勢(shì)有兩方面：一是不使用焦炭，二是對(duì)規(guī)模的依賴程度比高爐要小很多。但由于其能耗較高，目前還不能從根本上取代高爐煉鐵工藝。

 

目前我國(guó)直接還原鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較緩慢，隨著我國(guó)進(jìn)入廢鋼供應(yīng)快速增長(zhǎng)時(shí)期，短流程鋼鐵制造流程將得到大力推廣和發(fā)展，這也勢(shì)必將逐漸推動(dòng)我國(guó)直接還原鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。