COREX熔融还原炼铁工艺.docx

COREX
熔融还原炼铁工艺

姓名岳渊
班级冶金08—2
学号2008100353

一概论
COREX技术是世界上唯一已实现工业生产的熔融还原炼铁技术,关于COREX技术的研究始于20世纪70年代末,由奥钢联公司和德国杜塞道尔科富工程公司联合开发。1985年,南非伊斯科公司为其比勒陀利亚工厂订购了世界上第一套规格为C-1000COREX生产设备,于1989年11月投产,并在1年内达到了设计产能。COREX熔融还原炼铁工艺同基于用焦煤做还原剂的传统高炉炼铁工艺不同,它可以直接使用非焦煤、球团块和天然块矿作为原燃料,生产出的铁水质量可与高炉相媲美,并同样适用于之后的各种炼钢用途。由于不使用焦炉炼焦系统,而直接采用煤作为还原剂,此工艺解决了当今焦炭资源短缺对冶炼工业产生制约的问题。由于取消了传统高炉炼铁前所需的烧结、球团,焦化等工序,从而大大缩短了整个炼铁工艺的流程,同时减少了原高炉炼铁中各环节对环境的污染,成为目前炼铁领域中的前沿技术。

二工艺介绍
COREX熔融还原工艺的基本流程是,全部冶炼过程在还原炉和熔融气化炉这两个独立的过程反应器中完成。燃料煤直接装入熔融气化炉拱顶,在1000～1050℃的温度下转变成炭,焦油、苯酚和烃等副产品则同时被分离开。氧气由底部吹入熔融气化炉,与煤发生反应后生成由95％CO和H1组成的优质还原气。从熔融气化炉排出的气体被冷却至还原所需的温度800～850℃后,进入热旋风除尘器除尘,再进入还原竖炉,使由块矿和球团矿组成的含铁料还原成直接还原铁(DRI)。直接还原铁由螺旋输送机送入熔融气化炉,并在那里熔化成铁水。球团矿、块矿从还原竖炉顶部加入,并在竖炉内不断下降的过程中被来自熔融气化炉的还原气体还原成金属化率达92％～94％的海绵铁,热海绵铁连续加入熔融气化炉中,落到由煤脱除挥发份后形成的半焦固定床上,进一步还原、熔化、渗碳并进入炉缸形成炉渣和铁水。与高炉类似,COREX熔融气化炉中也有死铁层、死料柱和风口带。出铁过程及随后对铁水的处理工艺与高炉几乎完全一样。力为30～40万吨每年,可为电炉炼钢提供所需的铁水,并生产优质钢材。(2)COREXC-2000型,该型生产铁水能力为60～100万吨每年,可配套建设转炉与连铸车间。(3)COREXC-3000型,该型生产铁水能力可达到150万吨每年,适合于新建联合钢铁企业,或替代现有高炉设施及扩大现有钢铁厂生产能力。(4)COREXC-4000型,该型设计生产能力为200万吨每年,目前还正在研究中。

三宝钢corexC3000
世界上第一座C3000于2008年在上海宝钢投产。该装置年产能力为150万t,高33m,炉缸内径为9m,设有28个氧气风口,2个铁口,采用新因巴炉渣粒化装置。还原竖炉高29m,下部水平沿圆周方向布置8台DRI螺旋排料机。在熔融气化炉输出煤气管路系统中设有4个热旋风除尘器,该除尘器收集的粉末经4套粉尘喷吹系统由熔融气化炉上部拱顶的4个燃烧口返送回熔融气化炉。

宝钢C-3000的工艺原理
宝钢的C-3000炼铁与所有的COREX一样，都是在还原竖炉和熔融气化炉两个独立的反应器中完成的，利用煤和氧气在熔融气化炉下部风口循环区燃烧的热量，粒煤落入熔融气化炉上部半焦固定床上完成焦化、气化过程，产生热还原气体，煤气离开熔融气化炉后与冷煤气混合调节到800~850℃，再经热旋风除尘器粗除尘后进入上部的还原竖炉。从料仓出来的球团矿、焦炭和熔剂按照一定比例混合后，由皮带输送、万向布料器布料，进入还原竖炉，炉料在不断下降的过程中被来自熔融气化炉的还原炉料在不断下降的过程中被来自熔融气化炉的还原气体还原成海绵铁，热海绵铁通过螺旋排料机连续加入熔融气化炉中，落到由煤脱除挥发分后形成的半焦固定床上，进一步还原熔化、渗碳并进入炉缸形成炉渣和铁水，出铁后，通过撇渣器，进入鱼雷罐中。

C-3000生产的概况
C-3000设计指标

C-3000生产主要指标的平均（累计）值

由上图对比可得实际生产熔炼率、作业率、焦比、燃料比仍与设计指标存在一定差距。

运行中的问题
（1）海绵铁金属化率不稳定
下图为2008年1月初使用块矿时，海绵铁金属化率与铁水温度的推移图。海绵铁金属化率反映了竖炉的工作状态，同时影响气化炉的操作及铁水质
量。经生产实践表明，海绵铁金属化率稳定在60%～70%是气化炉正常生产的前提条件。从操作角度来看，影响海绵铁金属化率的因素有熔炼率、顶煤气单耗、还原煤气CO2含量以及还原煤气利用率。还原煤气φ（CO2）通过调整保持在6%～8%，熔炼率和顶煤气单耗根据竖炉接受能力进行调整，还原煤气利用率反映了竖炉工作状况。当竖炉内气流分布比较均匀时，气固接触比较充分，界面反应程度较深，相同速度的气流通过炉料后带走的氧较多，煤