慧荸筹期

扬倩等．熔融还原炼铁工艺环保可行性初步研究一以广州珠江钢铁为例

ＶｏＬ３４ Ｎｎ７

Ｊｕｌｙ ２００９

如今世界上熔融还原方法达３５种之多，主要有

Ｃｏｒｅｘ、ＨＩｓｍｅｋ、Ｆｉｎｅｘ、Ｄｉｏｓ、Ａｉｓｉ、Ｃｏｉｎ等，国外主要研

究集中以Ｃｏｒｅｘ为代表的竖炉型熔融还原法和以

Ｄｉｏｓ及ＨＩｓｍｅｈ为代表的转炉型铁浴熔融还原法，本

文则着重研究Ｃｏｒｅｘ、ＨＩｓｍｅｈ工艺。

１

Ｈｌｓｍｅｈ、Ｃｏｒｅｘ工艺

在炼铁发展的历史当中，高炉炼铁产生于块炼

铁之后，具有悠久的历史，技术相当成熟。熔融还原

炼铁技术产生于高炉炼铁技术之后，是目前较先进

的炼铁工艺技术。

１．１

ＣＯＲＥＸ

Ｃｏｒｅｘ以竖炉为基础，属于相对较早期的一代，

是世界上唯一已实现工业生产的熔融还原炼铁技

术，其熔融还原装置由两部分组成，上部是预还原竖

炉，矿石原料（块矿、球团矿、烧结矿）及熔剂通过装

料设备和布料器分批装入竖炉中；下部是熔融气化

炉，煤从气化炉顶上加入，从炉下部吹入氧气，煤在

炉内气化燃烧，产生的粗还原煤气经除尘器除尘、调

温后送入竖炉中，与竖炉中的矿石进行氧化还原，生

成块状海绵铁，经螺旋输送装置送入熔融气化炉。

海绵铁在熔融气化炉中进一步还原、熔化和造渣，直

到铁水和渣分离。然后同高炉一样，进行出渣、出

铁。到目前为止，Ｃｏｒｅｘ设备型号由Ｃ一１０００提升为

Ｃ一３０００，年产能力从３０万吨提高到１５０万吨。先

后已有印度、南非、韩国等国家Ｃｏｒｅｘ设备投入运

转，中国宝钢集团也引进了Ｃ一３０００技术，在宝山罗

泾地区建设了世界第一座Ｃｏｒｅｘ３０００工艺项目。Ｌ２１

１．２

Ｈｌｓｍｅｌｔ

Ｈｌｓｍｅｈ则属于金属熔池熔融法，是较新的一代，

原料经流化床设备预热预还原后，由喷枪喷入熔融还

原炉；煤粉和熔剂也由喷枪喷人。富氧（体积分数为

３０％一３５％）、高温热风（１ ２００％）从炉顶喷人。熔融

还原炉内发生反应产生大量气体，使熔池剧烈沸腾。

熔池逸出的ＣＯ、Ｈ：在从炉顶喷入的热风作用下发生

二次燃烧释放热量，来熔化喷人的固体原料。铁水经

过虹吸排出，炉渣定期从水冷渣口分批排放。首座

Ｈｉｓｍｅｌｔ商业示范厂位于西澳大利亚的奎那那工业

区，由力拓集团、纽克公司、三菱公司和首钢集团合作

建设，２００５年产出了第一炉铁水。∞１

高炉技术、Ｃｏｒｅｘ、ＨＩｓｍｅｈ工艺流程见图１～３。

・１５８・

块矿、球团矿、烧结矿、辅料

原

煤

空

铁水和

图１高炉炼铁流程图

烧结厂

图２

ＣＯＲＥＸ炼铁流程图

渣

铁

图３

ＨＩｓｍｅｈ炼铁流程图

２炼铁工艺可行性指标分析

炼铁工艺在技术、环境、经济等方面有不同的要

求，本文选取其中较主要的方面作可行性判别指标，

并就高炉、Ｃｏｒｅｘ、ＨＩｓｍｅｈ三种工艺作可行性指标对

比分析，见表１。

万方数据