塞霎弘渊・蓊，

浅析ＩＴＭＫ３非高炉炼铁新技术

王辉１路立娜２

（１．吉林省机电研究设计院；２．吉林建筑工程学院建筑装饰学院吉林长春

１３００２１）

［搞要】ＩＴ弧３非高炉炼铁新技术是以粉矿、粉煤为原料直接生产出将渣分离的。粒铁”的工艺。

【关键词】ＩＴ雠３非高炉炼铁

中围分类号：ＴＦ５文献标识码：＾文章编号：１盯１—７５９７（２００９）１２１０１６４一０１

一、ｍⅥＫ３法由来

目前国际上熔炼方法和工艺十分繁多，但大体分为高炉炼铁和非高炉

炼铁两大类。

（一）高炉炼铁法。该工艺历史悠久且现仍为我国炼铁主流工艺方

法，但其流程复杂、能耗高、环境污染严重、投资大。有统计资料数据表

明高炉熔炼就其炼焦和烧结两部分附属工艺产生的粉尘：１．２９／ｔ；ｓ０２：

１．４９／ｔ；Ｎｏ）【：１．１９／ｔ。废水排放污染物成分中耗氧：２９．９８９／ｔ；酚：

６０２９／ｔ；氰：１２０９／ｔ；氨：１５９／ｔ。一台５０万吨产量的高炉其总能耗达

２０．８１ＧＪ，ｃ０２排放量达２２０８ｋｇ。

（二）非高炉炼铁法。指高炉炼铁法之外的炼铁方法。包括直接还原

炼铁，熔融还原炼铁，粒铁法．电炉炼铁等。非高炉炼铁法都具有以下优

点：不用焦炭，可取消焦炉、烧结等传统高炉炼铁工序，能大大减少环境

污染；节能效果好；还原铁中含硫、磷少，可直接入电炉精炼。

（三）ＩＴ帐３非高炉炼铁新技术。上世纪九十年代中后期，日本神户

制钢公司与美国米德兰（Ｍｉｄｒｅｘ）公司［２］联合开发转底炉直接还原工艺

（Ｆａｓｔｍｅｔ）并取得突破性进展，使金属化球团（直接还原铁．ＤＲＩ．海绵

铁）在转底炉中还原时熔化，生成铁块（Ｎｕｇｇｅｔｓ），同时脉石也熔化，形

成渣铁分离。此法解脱了ＤＲＩ对原料品位的苛求，能用铁矿为电炉提供优质

铁料。此法因意义重大，被命名为“第三代炼铁法”（Ｉｒｏｎ

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

Ｍａ“ＩＩＩ．简称ＩＴⅧ（３）。高炉炼铁法被称为第一代炼铁法，产品属高碳液

态铁水；直接还原法被称为第二代炼铁法，产品属低碳固态铁；第三代炼

铁法的产品介于二者之间，属中碳准熔化（或半熔）状态。

二、技术棱心

（一）ｌＴ姒３炼铁法工艺原理

在１３５０～１４５０℃下，将含炭复合球团矿加热后在１０分钟内完成以下反

应。并使渣铁完全分离：

Ｆｅｘｏｙ＋ｙＣｏ：ｘＦｅ＋ｙＣ０２

（１）ｃ０２＋ｃ＝２ｃｏ

（２）

Ｃ（ｓ）＝ｃ（渗炭）

（３）

Ｆｅ（ｓ）＝Ｆｅ（１）（熔融）

（４）

（二）ＩＴ球３炼铁法工艺流程图

回

粉碎Ｈ混合Ｈ造粒Ｈ干燥Ｈ冶炼转底炉Ｈ雅选Ｈ粒铁Ｈ精熔加工

圃囤圆匮悃匦

（三）Ｔ以３炼铁法生产流程图

三、比较优舅

目前较成功并已投入或即将投入工业化生产的有ＣＯＲＥＸ法、Ｈｉｓｍｅｌｔ法

田臣回

和ＩＴ蛾３法等。ｃｏＲＥｘ法属熔融还原法：眦ｓｍｅｌｔ法属气基直接还原冶炼法

ＩＴ眦３法属煤基直接还原冶炼法。

ｃＯＲＥｘ法采用蛏炉两步还原方法。生产过程中由于煤气中Ｎ２含量低，

故燃烧烟气中ＮＯｘ摊放浓度比高炉低２０～３帆；因无烧结和炼焦工序且无高

炉热风炉，其吨铁ｃ０２排放量较高炉工艺少３０～５０％，Ｓ０２等气态污染物总量

也比高炉工艺低得多，输出煤气的Ｈ２ｓ一般＜Ｏ．０１％，全部硫分的９０％左右以

ｃａＳ和Ｍｇｓ等形式进入炉渣和煤气洗涤水中；镍气中的高分子碳氢化合物全

部裂解成Ｃ０和Ｈ２，粗煤气中ｃＨ４含量ｌ～２９６；能耗比高炉工艺低１２％左右。

Ｈｉｓ∞ｌｔ法使用粉矿和煤粉，向铁浴炉熔池中喷入煤粉，在其项部吹

入１２００℃富氧热风，使炉内煤气二次燃烧满足熔池反应需要，终还原炉产

生的还原性气体作为还原剂进入预还原系统，循环使用能源。

ＩＴ帐３法为转底炉流程，使用铁碳复合技术。其特点是在高温状态下

在转底炉中实现铁矿固态还原，最终获得粒铁产品。产品成本价格８５～

９０美元／ｔ．５０万吨ＩＴ眦３与５０万吨高炉熔炼相比，前者能耗１７．８９ＧＪ，Ｃ０２排

放量１４６５ｋｇ，后者能耗２０．８１ＧＪ，ｃ０２排放量２２０８ｋｇ。可以看出ｌＴ慨３比高炉

节能１４％左右、捧废（ｃ０２）少３３％左右。

ＩＴ帐３法与前两种非高炉炼铁法相比较其共同特点是不需炼焦炉和烧

结工艺过程。可实现节能减排，粒铁产品具有与高炉生铁同等的品质。但

ＣＯＲＥｘ法和Ｈｉｓ瞻ｌｔ法在生产过程中需要大量天然气．对入炉矿石粒径有较

严格要求，所以受地区资源限制。而ＩＴ＾Ⅱ（３法可以利用种类广泛的矿粉原料

与煤炭．受选址限制少。需要原料矿石条件ＴＦｅ＞６５％，煤炭：固定碳＞

６５％，挥发分＜３０％，灰分＜１５％即可。ＩＴ眦３法熔炼还原时间短，在１２ｍｉｎ内

可以完成，因而设备的起动、停止、产量调整等易实现。

四、震晨前量

ＩＴ慨３法不用焦炭和块矿，可用普通煤和低品位矿等高炉不便应用的

劣质原料，且工艺设备简单。因此灵活性大而投资低，符合合理利用资源

和环境友好的战略方针，预计今后将很快应用，发展前景广阔。

五、结论履童诅

１．ＩＴ慨３即第三代炼铁法，是一项较新的煤基炼铁工艺，已取得实质

性成果，引起世界钢铁界关注，有望获得推广．

２．转底炉的单位投资低于其它炼铁工艺。

３．ＩＴ呱３法的单位能耗比高炉法节约３０～３５％。

４．ＩＴ眦３法的吨铁ｃ０２捧放量、粉尘、ｓｏｘ及Ｎ０ｘ均比高炉炼铁法低得

多．

５．此工艺符合我国资源能源实际，有可能使我国走出几十年来直接

还原的困境，且此法完全不用焦炭，实现以煤代焦，也不需烧结和焙烧球

团。对节约焦煤资源和改善环境都有利，建议大力发展．

参考文献：

［１】。无高炉炼铁”：远非一项新技术那么简单，新华每日电讯，２００７．１０．

［２］Ｔ“ｕｙａ

Ｎｅｇａｍｉ，１１慨３Ｐｒｅｍｉ岫

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２００１．０７．

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