1 国外炼铁生产状况
在过去的两年,国外铁产量(除中国)持续下降,其中2009年仅为3.545亿t,占总量比例为40%。从总体趋势上看,比例及总量仍将保持下降趋势,特别是欧洲、美国、日本等发达国家。这种趋势来自于国外铁钢产量差距的不断扩大,铁钢比不断降低(2009年为0.543)。因此,可以推断,我国炼铁生产也终将进入这种发展模式。其具体时间取决于国内经济发展大趋势。
2 各种炼铁工艺的发展
(1) 直接还原工艺
尽管受到金融危机的影响,国外直接还原工艺仍保持稳定的发展态势,产量降低不多。2008年为6850万t,2009年6200万t。需要指出的是,其增产的主要部分来自印度的众多小煤基回转窑。然而,这种工艺的高能耗和低效率及产品低品质不能代表直接还原的发展方向。
煤基转底炉工艺曾在国外建设多条生产线,但作为使用铁矿石生产直接还原铁的生产线基本已都闲置停产。正在运行的主要是用于处理钢铁粉尘及给高炉或转炉提供原料。新的尝试是建在美国明尼苏达州的50万t ITmk3工艺生产厂,已于2010年1月投产。
气基直接还原工艺因以天然气为能源,应用区域受到限制。以Corex输出煤气作为气基还原原料气的工艺曾带来希望,但其实际发展速度和前景低于希望值。而Midrex与印度JSPL签订的180万t/a气基直接还原装置将使用煤气化后获得的合成气作为还原气体。该项目计划2011年建成,值得关注。
(2) 熔融还原工艺
近两年来,国外熔融还原炼铁工艺仍在发展,但相对缓慢。
1) Corex 工艺
Corex工艺在印度JSW的2套C 2000装置在入炉原料上,使用了该厂产生的70%废料(如Corex和高炉的尘泥,石灰石/白云石粉,转炉渣等)。
南非ArcelorMittal厂的C 2000装置在2008年进行了大修。复产后受金融危机的冲击,生产时断时续。铁水产量曾降低到25t/h,并停止与之配套的直接还原生产。充分体现了Corex生产的灵活性优于高炉的特点。
Corex 工艺正在进行煤气循环和低还原铁生产技术开发,以期使工艺更加完善和具竞争力。需要注意的是,Corex 工艺已连续多年未在中国以外建新厂,而且目前也未见新厂建设计划的正式报道。
2)Hismelt 工艺
建在西澳奎那那的Hismelt 80万t规模示范厂,自2005年4月开始投入热试以来,进行了长时间的试验开发,取得了长足的进步。其中,产量已达到设计能力的75%~80%,煤比为800kg/t铁水。然而,受金融危机导致的下游市场恶劣的影响,该厂于2008年底宣布停产,据称要在2010年恢复生产。
3)Finex 工艺
2007年4月,韩国浦项公司建成了150万t的Finex工业装置。据报道现已达到正常生产水平。其中的重要进步是在2008年10月,成功实现了3个反应器的试验。在减少1个反应器的情况下,仍保持了同样的操作指标和产品质量及作业率,但可显著降低投资和运行成本。浦项公司曾宣称建设以Finex为核心的钢铁厂计划,但未见实施报道。
(3) 高炉炼铁工艺
尽管遭受了越来越大限制发展的压力,高炉炼铁流程仍保持了绝对的优势,并且在金融危机过程中,在生产规模控制和成本控制等方面,体现了良好的适应能力。印度和韩国等一些4000m3级以上大型高炉仍在建设中。其中,韩国现代唐津厂第一座5250m3高炉已于2010年1月投产。围绕高炉节能环保的技术在普遍应用,新的研究也在不断开发过程中。总之,虽然国外炼铁的总产量不会有大的变化,特别是发达国家的铁产量将逐渐减少,高炉工艺在可预见的未来,仍将保持主导地位。
3 主要国家和地区的炼铁发展
(1) 日本
生产情况:
2008年日本生铁产量跌至6000万t,2009年恢复到6694万t。在维持产量基本不变的情况下,高炉座数由1971年的65座减少到目前的28座,平均容积达到4157m3,最大为5775m3。
新技术新工艺:
AMEBIOS (马赛克镶嵌铁矿烧结法)
将某些物料通过制粒制成致密球团(DENSE PELLET), 然后通过控制布料使其按适当的方式布置于烧结料层中,形成在正常烧结条件下的理想空隙网络。其中,对形成空隙的位置和大小的设计及控制是重要的技术。该技术可以有效控制烧结矿的粒度组成。
BJFE钢铁公司开发了新的制粒工艺
该工艺采用外裹方法,即将焦粉和一定比例的石灰石外裹在已制粒的物料上,从而改善烧结生产效率和烧结矿还原性。该工艺已在西日本钢厂的4台烧结机上应用,年产量达到1900万t。
C复合造块技术