1、 粉煤煉鐵工藝（方案）粉煤煉鐵工藝（方案）探探 討討四川四川 達州達州 高高 師師 敏敏匯報的主要內容匯報的主要內容3 3 韓國韓國FINEXFINEX工藝的不足工藝的不足2 2 國內外熔融還原煉鐵工藝國內外熔融還原煉鐵工藝概況概況1 1 本工藝介紹本工藝介紹 3 3 可行性初步論證可行性初步論證4 4 效益預測效益預測 5 5第一部分第一部分 國內外熔融還原煉鐵工藝概況國內外熔融還原煉鐵工藝概況 近年，國內寶鋼引進有一條近年，國內寶鋼引進有一條COREXC3000煉鐵生產線；目前，國際上認為比較先進煉鐵生產線；目前，國際上認為比較先進的熔融還原煉鐵工藝是韓國的的熔融還原煉鐵工藝是韓國的FIN

2、EX煉鐵工藝。煉鐵工藝。筆者認為，韓國筆者認為，韓國FINEX工藝存在諸多不足。下工藝存在諸多不足。下面試作簡要分析：韓國面試作簡要分析：韓國FINEX工藝流程見下圖：工藝流程見下圖：韓國韓國 FINEX工藝流程工藝流程韓國韓國FINEX工藝流程簡述工藝流程簡述v粉礦和粒度粉礦和粒度8毫米以下的添加劑，由礦槽提升進入流化床毫米以下的添加劑，由礦槽提升進入流化床R4反應反應器，料粉在器，料粉在R4反應器干燥預熱，并按重力依次進入反應器干燥預熱，并按重力依次進入R3和和R2反應反應器中進行預還原，最后在底部的器中進行預還原，最后在底部的R1反應器中還原。經反應器中還原。經R1出來的細出來的細粒狀的

3、直接還原鐵（粒狀的直接還原鐵（DRI），通過氣力輸送方式將），通過氣力輸送方式將DRI向上輸送向上輸送到熱壓塊設備上部的喂料倉中，熱態粉到熱壓塊設備上部的喂料倉中，熱態粉DRI在雙輥壓塊機中被壓在雙輥壓塊機中被壓成條狀熱壓鐵塊，再進一步打碎成塊狀，在熱狀態下輸送到熔融氣成條狀熱壓鐵塊，再進一步打碎成塊狀，在熱狀態下輸送到熔融氣化爐頂部的料倉中，由螺旋加料機將熱壓鐵塊添加到熔融氣化爐中。化爐頂部的料倉中，由螺旋加料機將熱壓鐵塊添加到熔融氣化爐中。v煤通過篩分處理，粒度煤通過篩分處理，粒度80毫米以下的塊煤通過煤線直接裝入熔融毫米以下的塊煤通過煤線直接裝入熔融氣化爐，小于氣化爐，小于8毫米的粉煤加

4、入有機黏結劑后，機械壓成煤塊入爐。毫米的粉煤加入有機黏結劑后，機械壓成煤塊入爐。熔融氣化爐產生的熱還原氣體通入熔融氣化爐產生的熱還原氣體通入R1反應器并依次通過反應器并依次通過R2，R3,R4反應器后排出爐頂，經除塵凈化后，約反應器后排出爐頂，經除塵凈化后，約41的煤氣，通過的煤氣，通過加壓變壓吸附去除加壓變壓吸附去除CO2，使煤氣中的，使煤氣中的CO2從從33降到降到3，然后，然后回到回到R1反應器作還原氣體再利用。反應器作還原氣體再利用。v氧氣從熔融氣化爐下部噴入，煤粉通過風口噴入爐內。鐵水和爐渣氧氣從熔融氣化爐下部噴入，煤粉通過風口噴入爐內。鐵水和爐渣從爐下部排出。從爐下部排出。v加入煤

5、的比例為，加入煤的比例為，8毫米以下壓制成型的煤約占毫米以下壓制成型的煤約占6070，噴，噴煤粉約占煤粉約占1520，其余為塊煤。，其余為塊煤。第二部分第二部分 韓國韓國FINEX工藝的不足工藝的不足v 工藝流程較長，設備較多，設備能耗較多；工藝流程較長，設備較多，設備能耗較多；v 需要塊煤，或煤粉經機械壓制成煤塊；有時需要塊煤，或煤粉經機械壓制成煤塊；有時需要少量焦炭；需要少量焦炭；v 粉礦經還原成直接還原鐵粉后，需要壓制成粉礦經還原成直接還原鐵粉后，需要壓制成鐵塊入爐；鐵塊入爐；v 能耗較高：耗煤量能耗較高：耗煤量720公斤公斤850公斤公斤/旽旽鐵；耗氧氣鐵；耗氧氣500立方米立方米/旽

6、鐵等旽鐵等 v 產生的高溫爐氣帶走大量熱量。產生的高溫爐氣帶走大量熱量。第三部分第三部分 本工藝介紹本工藝介紹v一一 本工藝流程簡述本工藝流程簡述:v 鐵礦粉經鐵礦粉經5級懸浮預熱器預熱、還原，與經預級懸浮預熱器預熱、還原，與經預熱的煤粉、石灰石粉混合一并落入熔化爐高溫鐵熱的煤粉、石灰石粉混合一并落入熔化爐高溫鐵水中。在攪拌器作用下，水中。在攪拌器作用下，DRI顆粒、碳粒熔入鐵顆粒、碳粒熔入鐵水，氧化鈣粒與礦粉脈石、碳粒灰分化合成渣上水，氧化鈣粒與礦粉脈石、碳粒灰分化合成渣上浮。上述物料熔化、造渣等反應要消耗鐵水的部浮。上述物料熔化、造渣等反應要消耗鐵水的部分熱量。該熱量由伸入爐內的噴煤燃燒器

7、、斜插分熱量。該熱量由伸入爐內的噴煤燃燒器、斜插氧槍和底吹氧氣供給。高溫爐氣被抽出；煤粉在氧槍和底吹氧氣供給。高溫爐氣被抽出；煤粉在氣化室與爐氣發生氣化反應生成還原氣，依次通氣化室與爐氣發生氣化反應生成還原氣，依次通過懸浮預熱器預熱、還原礦粉。熔化爐右端下部過懸浮預熱器預熱、還原礦粉。熔化爐右端下部連續排出鐵水；爐后左端上部連續排出爐渣。連續排出鐵水；爐后左端上部連續排出爐渣。第三部分第三部分 本工藝介紹本工藝介紹 二二 工藝流程示意圖工藝流程示意圖第三部分第三部分 本工藝介紹本工藝介紹v熔化爐水平剖面示意圖熔化爐水平剖面示意圖第三部分第三部分 本工藝介紹本工藝介紹v大型熔化爐水平剖面示意圖大

8、型熔化爐水平剖面示意圖第三部分第三部分 本工藝介紹本工藝介紹v 爐底透氣磚布置示意圖爐底透氣磚布置示意圖第三部分第三部分 本工藝介紹本工藝介紹二二 主要設備主要設備 1 旋風（懸浮）預熱器組旋風（懸浮）預熱器組 2 氣化室氣化室 3 熔化爐熔化爐 4 熔化爐攪拌器熔化爐攪拌器主要設備主要設備v1 旋風預熱器組旋風預熱器組v旋風預熱器組由旋風預熱器組由6個旋風除塵器和他們之間的連個旋風除塵器和他們之間的連接管道組成。（其中接管道組成。（其中5個旋風預熱器用于礦粉的個旋風預熱器用于礦粉的預熱和還原，一個旋風預熱器用于煤粉氣化反應預熱和還原，一個旋風預熱器用于煤粉氣化反應后收集煤粉。）旋風預熱器結構

9、與工業上使用的后收集煤粉。）旋風預熱器結構與工業上使用的旋風除塵器的結構相同。只是在除塵器及其連接旋風除塵器的結構相同。只是在除塵器及其連接管道內壁鋪砌有隔熱層和耐火磚；在旋風筒下料管道內壁鋪砌有隔熱層和耐火磚；在旋風筒下料口處設置有防堵裝置、密封裝置等。口處設置有防堵裝置、密封裝置等。主要設備主要設備v2 氣化室氣化室v 是一個圓筒形容器。器殼為耐熱鋼材制作，是一個圓筒形容器。器殼為耐熱鋼材制作，內壁砌筑有隔熱層和耐火磚。在筒體兩端有縮口內壁砌筑有隔熱層和耐火磚。在筒體兩端有縮口和鏈接法蘭；中下部筒壁上設計有煤粉加入口和和鏈接法蘭；中下部筒壁上設計有煤粉加入口和返料入口等。返料入口等。主要設

10、備主要設備v 3 熔化爐熔化爐v 熔化爐爐體外殼由鋼材焊接，拼裝而成。殼內壁敷砌有熔化爐爐體外殼由鋼材焊接，拼裝而成。殼內壁敷砌有隔熱層，耐火磚和爐頂內襯表面涂抹增強熱輻射涂料等。隔熱層，耐火磚和爐頂內襯表面涂抹增強熱輻射涂料等。爐頂部設計有料粉加入口，爐氣出口。料粉加入口與第爐頂部設計有料粉加入口，爐氣出口。料粉加入口與第五級旋風預熱器下料口膨脹倉出口連接。爐氣出口與氣五級旋風預熱器下料口膨脹倉出口連接。爐氣出口與氣化室下端縮口連接。爐的水平剖面是一個矩形或放射形化室下端縮口連接。爐的水平剖面是一個矩形或放射形容器。（見圖容器。（見圖3）爐的左前角部分是料粉反應區。有隔離）爐的左前角部分是料

11、粉反應區。有隔離罩將反應區與爐的其他部分隔開，以免爐氣帶走料粉。罩將反應區與爐的其他部分隔開，以免爐氣帶走料粉。爐頂部安裝有多個攪拌器。每個攪拌器都有獨自的操作爐頂部安裝有多個攪拌器。每個攪拌器都有獨自的操作和控制系統。爐四壁設置有多個燃燒器噴嘴和斜插式氧和控制系統。爐四壁設置有多個燃燒器噴嘴和斜插式氧槍（爐底設置多個底吹透氣磚）（見圖槍（爐底設置多個底吹透氣磚）（見圖3、圖、圖5）。每個）。每個燃燒器噴嘴、氧槍和底吹透氣磚都有獨自的操作和控制燃燒器噴嘴、氧槍和底吹透氣磚都有獨自的操作和控制系統。爐頂部上還設計有開爐鐵水注入口，調節物料加系統。爐頂部上還設計有開爐鐵水注入口，調節物料加入口，廢

12、鋼鐵塊加入口及其口蓋等。在爐的側壁上部，入口，廢鋼鐵塊加入口及其口蓋等。在爐的側壁上部，設計有爐渣排出口。在爐另一端爐壁下部，設計有鐵水設計有爐渣排出口。在爐另一端爐壁下部，設計有鐵水排出口。爐底設計有殘余鐵渣排出口。另外，在爐內部排出口。爐底設計有殘余鐵渣排出口。另外，在爐內部還設計有隔流墻，欄渣墻等。還設計有隔流墻，欄渣墻等。主要設備主要設備v4 攪拌器攪拌器v 分主攪拌器和輔攪拌器兩種。主攪拌器安裝分主攪拌器和輔攪拌器兩種。主攪拌器安裝在料粉反應區上方爐殼上，其作用是攪動料粉和在料粉反應區上方爐殼上，其作用是攪動料粉和鐵水，產生漩渦，增大料粉和鐵水的接觸面積。鐵水，產生漩渦，增大料粉和鐵

13、水的接觸面積。輔攪拌器排列安裝在爐頂部爐殼上，作用是推動輔攪拌器排列安裝在爐頂部爐殼上，作用是推動鐵水和爐渣向一個方向流動。每個攪拌器供電，鐵水和爐渣向一個方向流動。每個攪拌器供電，升降，裝卸以及轉速調節等都有獨立的控制系統。升降，裝卸以及轉速調節等都有獨立的控制系統。第三部分第三部分 本工藝介紹本工藝介紹三三 主要技術特點主要技術特點1 鐵礦石，熔劑，還原劑等均為粉狀物。鐵礦石，熔劑，還原劑等均為粉狀物。2 燃料使用煤粉。不需要塊煤，也不需要焦炭。燃料使用煤粉。不需要塊煤，也不需要焦炭。3 料粉經過預熱器預熱、還原后，直接進入熔化爐。料粉經過預熱器預熱、還原后，直接進入熔化爐。4 以高溫鐵水

14、作為反應場所。鐵水為熔化，還原，造渣等以高溫鐵水作為反應場所。鐵水為熔化，還原，造渣等反應提供熱源、反應平臺和產品儲存地。反應提供熱源、反應平臺和產品儲存地。v鐵水和爐渣的分離較好，分別從熔化爐的出鐵口和出渣鐵水和爐渣的分離較好，分別從熔化爐的出鐵口和出渣口連續排出。口連續排出。6 采用旋風（懸浮）預熱器作為鐵氧化物預還原設備。采用旋風（懸浮）預熱器作為鐵氧化物預還原設備。7 料粉進入鐵水后，在連續流動過程中被加熱，還原，熔料粉進入鐵水后，在連續流動過程中被加熱，還原，熔化，造渣，脫硫，分離成鐵水和爐渣。化，造渣，脫硫，分離成鐵水和爐渣。8 煉鐵周期較短。約煉鐵周期較短。約25分鐘，或更短時間

15、。分鐘，或更短時間。第三部分第三部分 本工藝介紹本工藝介紹四四 與韓國與韓國FINEX工藝對照，本工藝在理論上可能有以下優點工藝對照，本工藝在理論上可能有以下優點1 流程較短，設備較少，設備能耗較少；流程較短，設備較少，設備能耗較少；2 只需要煤粉，不需要塊煤或焦炭；也不需要將煤粉熱壓成塊狀；只需要煤粉，不需要塊煤或焦炭；也不需要將煤粉熱壓成塊狀；3 鐵礦粉還原后，直接入爐；不需要熱壓成塊狀；鐵礦粉還原后，直接入爐；不需要熱壓成塊狀；4 產塵點較少，對環境污染較小；產塵點較少，對環境污染較小；5 旽鐵煤耗較少；爐內不需要塊煤和熱壓煤塊形成料柱燃燒。旽鐵煤耗較少；爐內不需要塊煤和熱壓煤塊形成料柱

16、燃燒。6 旽鐵氧氣耗量較少；氧氣噴入量只需補充料粉熔化，還原消耗鐵水熱旽鐵氧氣耗量較少；氧氣噴入量只需補充料粉熔化，還原消耗鐵水熱量部分即可；碳的氣化反應利用爐氣的余熱。量部分即可；碳的氣化反應利用爐氣的余熱。7 在爐內反應區，有可能同時發生著鐵水中碳與鐵氧化物的直接還原反在爐內反應區，有可能同時發生著鐵水中碳與鐵氧化物的直接還原反應和一氧化碳與氧的氧化反應，后者釋放的熱量大于前者消耗的熱應和一氧化碳與氧的氧化反應，后者釋放的熱量大于前者消耗的熱量。因此，可以降低本工藝煉鐵的部分能耗。量。因此，可以降低本工藝煉鐵的部分能耗。v FeOCFeCO H152.2kJ/molv 3CO3/2O23C

17、O2 H-841.6KJ/mol8 旋風（懸浮旋風（懸浮)預熱器組預熱、還原礦粉，具有還原效率較高預熱器組預熱、還原礦粉，具有還原效率較高 ，耗時較少，可，耗時較少，可靠性強等優點靠性強等優點 。9 爐氣余熱利用率較高。爐氣余熱利用率較高。主要參數對照表主要參數對照表 工藝工藝項目項目韓國韓國FINEX工藝工藝150萬噸萬噸/年生產裝年生產裝置運行指標置運行指標本工藝技術方案本工藝技術方案150萬噸萬噸/年生產裝年生產裝置指標（設計值）置指標（設計值）1、礦粉：粒度范圍、礦粉：粒度范圍0 08毫米毫米0.045 50.88毫米毫米 處理方式處理方式 4級流化床還原；級流化床還原；DRI顆粒熱態

18、壓顆粒熱態壓制成型，再破碎成塊狀入爐制成型，再破碎成塊狀入爐5級旋風預熱器還原；級旋風預熱器還原；DRI顆粒直顆粒直接入爐接入爐2、煤：種類、煤：種類非煉焦煤非煉焦煤非煉焦煤非煉焦煤 粒度范圍粒度范圍8 880毫米毫米0.045 50.88毫米毫米 處理方式處理方式80毫米塊煤直接入爐；毫米塊煤直接入爐；8毫米毫米黏結劑，機械壓制成煤塊入黏結劑，機械壓制成煤塊入爐爐直接入爐直接入爐3、還原氣來源：、還原氣來源：熔融氣化爐爐氣熔融氣化爐爐氣熔化爐爐氣熔化爐爐氣4、能耗指標：耗煤量、能耗指標：耗煤量720 0850公斤公斤/噸鐵噸鐵400 0500公斤公斤/噸鐵噸鐵 耗氧量耗氧量500標立方米標立

19、方米/噸鐵噸鐵50標立方米標立方米/噸鐵噸鐵 耗氮量耗氮量140標立方米標立方米/噸鐵噸鐵30標立方米標立方米/噸鐵噸鐵 耗電量耗電量150千瓦時千瓦時/噸鐵噸鐵35千瓦時千瓦時/噸鐵噸鐵5、建設投資、建設投資約約19.1億元億元測算約測算約3.0億元億元6、占地面積、占地面積約約30萬平方米萬平方米約約5萬平方米萬平方米7、建設周期、建設周期約約3年年約約2年年8、研發費用、研發費用約約10億美元億美元預測約預測約6 610億元人民幣億元人民幣9、研發年限、研發年限約約12年年約約2 25年年主要參數對照表主要參數對照表第四部分第四部分 可行性初步論證可行性初步論證 一一 鐵水溫度的保持鐵水

20、溫度的保持 二二 攪拌器使用壽命攪拌器使用壽命 三三 工藝安全性工藝安全性 四四 旋風（懸浮）預熱器預熱、還原可行性旋風（懸浮）預熱器預熱、還原可行性 五五 冶煉周期冶煉周期 六六 熔化爐熔化能力熔化爐熔化能力 七七 熔化爐尺寸估算熔化爐尺寸估算 八八 熔化爐的設計和制造熔化爐的設計和制造 九九 熔化爐面積利用系數熔化爐面積利用系數 十十 鐵水理論產量計算公式鐵水理論產量計算公式 十一十一 配套工藝和流程配套工藝和流程第四部分第四部分 可行性初步論證可行性初步論證v 一一 鐵水溫度保持鐵水溫度保持v 鐵水熱量的消耗：直接還原鐵粒（鐵水熱量的消耗：直接還原鐵粒（DRI）的升溫和）的升溫和熔化；少

21、量氧化亞鐵與碳的還原反應；煤粉熱解；石灰熔化；少量氧化亞鐵與碳的還原反應；煤粉熱解；石灰石粉分解；煙氣帶走熱量和爐體散熱等。向鐵水補充熱石粉分解；煙氣帶走熱量和爐體散熱等。向鐵水補充熱量的措施有：碳粒不斷滲入鐵水之中；側吹（底吹）氧量的措施有：碳粒不斷滲入鐵水之中；側吹（底吹）氧氣使鐵水中碳氧化放熱；鐵水表面上噴煤燃燒產生高溫氣使鐵水中碳氧化放熱；鐵水表面上噴煤燃燒產生高溫煙氣的輻射熱加熱鐵水；鐵水中部分一氧化碳與氧氣燃煙氣的輻射熱加熱鐵水；鐵水中部分一氧化碳與氧氣燃燒放熱等。燒放熱等。v 在設定條件下，根據物料的比熱容、熔化熱、分解在設定條件下，根據物料的比熱容、熔化熱、分解熱、反應熱等參數

22、，通過物料平衡和熱平衡計算，可以熱、反應熱等參數，通過物料平衡和熱平衡計算，可以計算出單位時間內，向爐內輸入的煤粉量和氧氣噴入量計算出單位時間內，向爐內輸入的煤粉量和氧氣噴入量等。等。第四部分第四部分 可行性初步論證可行性初步論證v 二二 攪拌器使用壽命攪拌器使用壽命v 攪拌器工作條件十分苛刻。它是本工藝長期攪拌器工作條件十分苛刻。它是本工藝長期運行的關鍵設備之一。主攪拌器轉速較高，其漿運行的關鍵設備之一。主攪拌器轉速較高，其漿葉磨損較快。本工藝采取一用多備制度，并設計葉磨損較快。本工藝采取一用多備制度，并設計有一軸多漿式攪拌器，即一根轉軸上套裝有一軸多漿式攪拌器，即一根轉軸上套裝24個漿葉，

23、下面漿葉破損了，會自動下降一個新漿個漿葉，下面漿葉破損了，會自動下降一個新漿葉，繼續工作。總之，本工藝一方面選用和設計葉，繼續工作。總之，本工藝一方面選用和設計耐高溫，耐沖擊，耐磨損，長壽命且易裝卸的攪耐高溫，耐沖擊，耐磨損，長壽命且易裝卸的攪拌器；另一方面，與科研，企業等單位合作，研拌器；另一方面，與科研，企業等單位合作，研制性能更好，壽命更長的攪拌器。制性能更好，壽命更長的攪拌器。第四部分第四部分 可行性初步論證可行性初步論證v 三三 工藝安全性工藝安全性v 用于煤干燥的爐氣含氧量控制在用于煤干燥的爐氣含氧量控制在3以下；磨煤，煤以下；磨煤，煤粉運輸，儲存系統中輸入氮氣，并設置多點檢測系統

24、。粉運輸，儲存系統中輸入氮氣，并設置多點檢測系統。v 為保障本工藝用電安全性，應設置兩條以上供電線路。為保障本工藝用電安全性，應設置兩條以上供電線路。v 熔化爐內設計有多點鐵水溫度、鐵水流量、爐氣氣壓、熔化爐內設計有多點鐵水溫度、鐵水流量、爐氣氣壓、氣體流量等參數的檢測儀器。氣體流量等參數的檢測儀器。v 在爐內各點設計有煤氣和鐵水化學成分分析取樣點，在爐內各點設計有煤氣和鐵水化學成分分析取樣點，采用定時化驗制度。采用定時化驗制度。v 確保旋風預熱器組的密閉性，在其連接管道、旋風預確保旋風預熱器組的密閉性，在其連接管道、旋風預熱器進、出口等處設置檢測儀器。嚴控該系統不漏氣。熱器進、出口等處設置檢

25、測儀器。嚴控該系統不漏氣。v 在各級旋風預熱器下料管設計有防堵處理裝置和檢測在各級旋風預熱器下料管設計有防堵處理裝置和檢測儀器等。儀器等。第四部分第四部分 可行性初步論證可行性初步論證v 四四 旋風預熱器組可行性旋風預熱器組可行性v 預熱，還原原理預熱，還原原理v 礦粉在旋風預熱器（又稱懸浮預熱器）進風管加入，礦粉在旋風預熱器（又稱懸浮預熱器）進風管加入，被高速煤氣流沖散，礦粉懸浮于高速煤氣流中進行傳熱，被高速煤氣流沖散，礦粉懸浮于高速煤氣流中進行傳熱，傳質。氣固兩相流切向進入旋風筒，在旋風筒內作螺旋傳質。氣固兩相流切向進入旋風筒，在旋風筒內作螺旋運動，受離心力作用，礦粉被甩向器壁，碰壁失速后

26、沉運動，受離心力作用，礦粉被甩向器壁，碰壁失速后沉積于筒底部，與煤氣流分離。在多次短暫的分散與聚集積于筒底部，與煤氣流分離。在多次短暫的分散與聚集過程中，礦粉被煤氣流反復加熱、還原。過程中，礦粉被煤氣流反復加熱、還原。v 效率效率 在懸浮狀態下，氣固兩相對流換熱系數大，傳熱面積大，在懸浮狀態下，氣固兩相對流換熱系數大，傳熱面積大，接觸面積大，傳熱，傳質速率很高。本工藝接觸面積大，傳熱，傳質速率很高。本工藝6級預熱器組級預熱器組的換熱效率的換熱效率70以上；煤氣利用率以上；煤氣利用率70以上。以上。第四部分第四部分 可行性初步論證可行性初步論證v五五 冶煉周期冶煉周期v礦粉在旋風預熱器系統里流動

27、耗時幾十秒鐘；礦粉在旋風預熱器系統里流動耗時幾十秒鐘；v料粉（含煤粉、石灰石粉和礦粉）落入熔化爐耗料粉（含煤粉、石灰石粉和礦粉）落入熔化爐耗時幾秒至十秒鐘；時幾秒至十秒鐘；v直接還原鐵粒和鐵氧化物被還原成鐵滴進入鐵水直接還原鐵粒和鐵氧化物被還原成鐵滴進入鐵水耗時幾秒至幾十秒鐘。耗時幾秒至幾十秒鐘。v整個冶煉周期約為整個冶煉周期約為120秒至秒至240秒鐘。秒鐘。六六 熔化爐熔化能力熔化爐熔化能力v 概念：衡量熔化爐熔化料粉的能力概念：衡量熔化爐熔化料粉的能力v 計算式：計算式： LKSJT鐵鐵fxdC/T鐵鐵T料料 （t料粉料粉/s.C）v 式中：式中： L熔化爐熔化能力熔化爐熔化能力 （噸料

28、粉（噸料粉/秒秒鐵水熱容）鐵水熱容）v K比例系數比例系數 （可通過實驗測出）（可通過實驗測出）v S熔化爐內空水平面積熔化爐內空水平面積 m2v J攪拌器總功率攪拌器總功率 KWv T鐵鐵鐵水溫度鐵水溫度 v f直接還原鐵質量分數直接還原鐵質量分數 v x料粉分散系數料粉分散系數 v T料料料粉進入鐵水前溫度料粉進入鐵水前溫度 v d料粉顆粒粒度料粉顆粒粒度 mmv C爐內鐵水熱容爐內鐵水熱容 kJ第四部分第四部分 可行性初步論證可行性初步論證v七七 熔化爐尺寸估算熔化爐尺寸估算v 根據單位時間（秒）內料粉加入量，設定料根據單位時間（秒）內料粉加入量，設定料粉在爐內熔化，還原需要時間，料粉在

29、爐內的分粉在爐內熔化，還原需要時間，料粉在爐內的分散面積，鐵水在爐內的流速等條件，可以估算出散面積，鐵水在爐內的流速等條件，可以估算出不同生產規模下熔化爐的相關尺寸。見下表：不同生產規模下熔化爐的相關尺寸。見下表：熔化爐估算容積與高爐容積對應表熔化爐估算容積與高爐容積對應表七七 熔化爐估算容積與高爐容積對照表熔化爐估算容積與高爐容積對照表 規模規模項目項目100100萬噸萬噸/ /年年200200萬噸萬噸/ /年年300300萬噸萬噸/ /年年400400萬噸萬噸/ /年年500500萬噸萬噸/ /年年10001000萬噸萬噸/ /年年高爐容積高爐容積（立方米）（立方米）10801080250

30、025003800380050005000586058602 258605860高爐容積利高爐容積利用系數用系數2.6452.6452.2862.2862.2562.2562.2862.2862.4382.4382.4382.438熔化爐容積熔化爐容積（立方米）（立方米）31.5031.5067.2067.2091.5291.52145.08145.08216.00216.00440.00440.00熔化爐長度熔化爐長度（米）（米）3.53.5米米4.84.8米米5.25.2米米6.26.2米米7.27.2米米10.010.0米米熔化爐寬度熔化爐寬度（米）（米）3.03.0米米4.04.0米米

31、4.44.4米米5.25.2米米6.06.0米米8.08.0米米熔化爐面積熔化爐面積（平方米）（平方米）10.5010.5019.2019.2022.8822.8832.2432.2443.2043.2080.0080.00爐內鐵水深爐內鐵水深度（米）度（米）2.02.0米米2.52.5米米3.03.0米米3.53.5米米4.04.0米米4.54.5米米攪拌器個數攪拌器個數4 46 64 46 66 66 66 66 68 8反應區個數反應區個數1 11 11 11 12 22 22 2第四部分第四部分 可行性論證可行性論證v 八八 主要設備設計和制造主要設備設計和制造v 根據熔化爐尺寸估算，

32、在此基礎上，可以進根據熔化爐尺寸估算，在此基礎上，可以進行熔化爐的結構設計等。行熔化爐的結構設計等。v 按我國現有的工業材料和裝備制造能力，完按我國現有的工業材料和裝備制造能力，完全能夠制造本工藝的熔化爐。全能夠制造本工藝的熔化爐。v 旋風預熱器結構與現在工業上使用的同類設旋風預熱器結構與現在工業上使用的同類設備結構相同。不存在制造問題。備結構相同。不存在制造問題。第四部分第四部分 可行性初步論證可行性初步論證v 九九 鐵水理論產量計算公式鐵水理論產量計算公式vQQ1F（1Q2）/G Kg/s v式中：式中： 鐵水產量鐵水產量 Kg/sv Q礦粉加入量礦粉加入量 Kg/sv礦粉（綜合）含鐵量礦

33、粉（綜合）含鐵量 v Q2鐵損量鐵損量 v G-鐵水中含鐵量鐵水中含鐵量 第四部分第四部分 可行性初步論證可行性初步論證v十十 熔化爐面積利用系數熔化爐面積利用系數v 概念：衡量熔化爐單位面積的生產能力。概念：衡量熔化爐單位面積的生產能力。v 計算式：計算式：RsQ/S (t/m2.d) v式中式中 ： Q-日產鐵水量日產鐵水量 t鐵水鐵水/d v S-熔化爐內空水平面積熔化爐內空水平面積 m2v Rs-面積利用系數面積利用系數 t/m2.d第四部分第四部分 可行性初步論證可行性初步論證十一十一 配套工藝和流程配套工藝和流程 1 與粉煤煉鐵工藝配套的是連續式煉鋼工藝。詳與粉煤煉鐵工藝配套的是連

34、續式煉鋼工藝。詳見筆者論文見筆者論文一種連續式煉鋼工藝的探討一種連續式煉鋼工藝的探討。 該煉鋼工藝具有：鐵水三脫、煉鋼、精煉和微該煉鋼工藝具有：鐵水三脫、煉鋼、精煉和微調的功能；產品為潔凈鋼水。調的功能；產品為潔凈鋼水。2 上述兩種工藝串連，加上連鑄、連軋，組成一種上述兩種工藝串連，加上連鑄、連軋，組成一種新的鋼鐵流程。（見筆者新的鋼鐵流程。（見筆者鋼鐵流程鋼鐵流程一文）一文）3 該流程特點有：一、鐵礦粉、煤粉等物料直接該流程特點有：一、鐵礦粉、煤粉等物料直接入爐煉鐵；二、煉鐵爐和煉鋼爐的距離約入爐煉鐵；二、煉鐵爐和煉鋼爐的距離約10米；米；三、煉鐵加上煉鋼的總耗時小于三、煉鐵加上煉鋼的總耗時

35、小于30分鐘。分鐘。第五部分第五部分 效益預測效益預測 v 一一 工序能耗工序能耗 v FINEX工藝工藝 生產數據生產數據 本工藝（設計值）本工藝（設計值）v 734（641）公斤標煤）公斤標煤/旽鐵旽鐵 約約303公斤標煤公斤標煤/旽鐵旽鐵v 包括耗煤量包括耗煤量850（720）公斤）公斤/旽鐵旽鐵 400公斤公斤/旽鐵旽鐵v 耗氧量耗氧量500 標立方米標立方米/旽鐵旽鐵 50 標立方米標立方米/旽鐵旽鐵v 耗氮量耗氮量140 標立方米標立方米/鐵鐵鐵鐵 30 標立方米標立方米/旽鐵旽鐵v 耗電量耗電量150 千瓦時千瓦時/旽鐵旽鐵 35 千瓦時千瓦時/旽鐵旽鐵v （不計入回收煤氣熱量等

36、）（不計入回收煤氣熱量等） 第五部分第五部分 效益預測效益預測v 二二 生產成本估算生產成本估算v 設定條件：原燃料價格取自網上設定條件：原燃料價格取自網上2014年年6月份國內市場參考價；鐵水含鐵月份國內市場參考價；鐵水含鐵量量93計；原燃料費用占鐵水成本計；原燃料費用占鐵水成本90計；其他各項占鐵水成本計；其他各項占鐵水成本10計。計。v 鐵水成本：鐵水成本：1 原料原料v 鐵精粉，鐵精粉，65，單價，單價700元元/旽，旽， 耗量耗量1.4307旽旽 計費計費1001.5元元v 2 燃料及動力燃料及動力v 貧煤，貧煤，Q5500S0.1V11-18，單價，單價480元元/旽，耗量旽，耗量

37、0.4旽，計費旽，計費192元元v 耗氧量，單價耗氧量，單價0.6元元/標立方米標立方米 耗量耗量50立方米立方米 計費計費30元元v 耗氮量，單價耗氮量，單價0.6元元/標立方米標立方米 耗量耗量30立方米立方米 計費計費18元元v 耗電量，單價耗電量，單價0.8元元/千瓦時千瓦時 耗量耗量35千瓦時千瓦時 計費計費28元元 v 小計，小計，1269.5元。元。 v 3 輔助材料輔助材料v 4 直接工資和福利直接工資和福利v 5 制造費用制造費用v 6 成本扣除成本扣除v 鐵水成本鐵水成本1269.5元元/901410.6元元/旽。旽。第五部分第五部分 效益預測效益預測v三三 三廢對環境污染

38、程度三廢對環境污染程度vFINEX工藝工藝 比高爐工藝減少比高爐工藝減少90以上。以上。 v預測，本工藝比預測，本工藝比FINEX工藝減少約工藝減少約1020。 結結 束束 語語v 與韓國與韓國FINEX工藝相比較，在理論上，本工藝在節能，工藝相比較，在理論上，本工藝在節能，環保和經濟效益等方面有較多優點；初步論證，筆者認環保和經濟效益等方面有較多優點；初步論證，筆者認為本工藝是可行的。為本工藝是可行的。v 本工藝的不足之處有：本工藝的不足之處有：1、 在原、燃料制粉，收塵，防在原、燃料制粉，收塵，防爆，攪拌器運轉等需要耗能；爆，攪拌器運轉等需要耗能；2 、攪拌器使用壽命需要、攪拌器使用壽命需

39、要技術攻關等等。技術攻關等等。v 本工藝具有一定的工業生產實踐基礎。部分工序，設備本工藝具有一定的工業生產實踐基礎。部分工序，設備和操作技術可以借鑒。通過深入研究和論證，從實驗室和操作技術可以借鑒。通過深入研究和論證，從實驗室做起，從小做起。在較短時間內實現工業化是有可能的。做起，從小做起。在較短時間內實現工業化是有可能的。v 筆者希望與大家合作，共同研討，共同開發。謝謝大家。筆者希望與大家合作，共同研討，共同開發。謝謝大家。v 文中的錯誤或繆誤，請多加指教。十分感謝。文中的錯誤或繆誤，請多加指教。十分感謝。v 注：本工藝的核心內容已申請專利。注：本工藝的核心內容已申請專利。第二部分第二部分

40、應對的技術方案應對的技術方案3、脈動氣流鼓風的作用：、脈動氣流鼓風的作用： 為了活躍爐缸，改善煤氣流的分布。可以將鼓風頻率為了活躍爐缸，改善煤氣流的分布。可以將鼓風頻率控制在控制在13分鐘左時間里。分鐘左時間里。 如果爐況難行，或為了沖如果爐況難行，或為了沖刷死料柱等，可以采用頻率較高的脈動鼓風，增強鼓風刷死料柱等，可以采用頻率較高的脈動鼓風，增強鼓風的沖擊力的沖擊力 。4、使用脈動氣流鼓風的設備、使用脈動氣流鼓風的設備：（見圖：（見圖3） 只需增設一臺與現有電機匹配的大功率交流變頻器及其只需增設一臺與現有電機匹配的大功率交流變頻器及其調控系統等即可。調控系統等即可。(如果是軸流式風機，可以采

41、用風機動如果是軸流式風機，可以采用風機動葉調節法調節風量的大小。不需要變頻器葉調節法調節風量的大小。不需要變頻器)第二部分第二部分 應對的技術方案應對的技術方案三、局部噴燒和沖擊技術三、局部噴燒和沖擊技術此為眾所周知的老方法：即發現爐內風口附近有熔融固此為眾所周知的老方法：即發現爐內風口附近有熔融固體團塊體團塊 ，在休風，降料等條件下，將碳鋼管伸入爐內，在休風，降料等條件下，將碳鋼管伸入爐內 ，管內輸入高壓氧氣，將熔融固體團塊噴燒掉；或使用沖擊管內輸入高壓氧氣，將熔融固體團塊噴燒掉；或使用沖擊式機械或鋼釬等將團塊擊碎。此法的特點是，及時發現，式機械或鋼釬等將團塊擊碎。此法的特點是，及時發現，及

42、時局部處理。及時局部處理。 第二部分第二部分 應對的技術方案應對的技術方案四、支架安裝四、支架安裝1、 支架技術的概念及作用支架技術的概念及作用2、支架技術的效果預測、支架技術的效果預測3、支架的結構及支撐范圍、支架的結構及支撐范圍4、支架安裝的高度、支架安裝的高度5、支架的受力分析、支架的受力分析6、爐內安裝支架對現有高爐操作制度有何影響、爐內安裝支架對現有高爐操作制度有何影響7、支架的使用壽命及經濟效益估算、支架的使用壽命及經濟效益估算第二部分第二部分 應對的技術方案應對的技術方案五、中央鼓風五、中央鼓風1、中央鼓風的概念、中央鼓風的概念2、中央鼓風的氣體選擇、中央鼓風的氣體選擇3、中央鼓風后高爐運行的變化、中央鼓風后高爐運行的變化 4、增加中央鼓風的好處預測、增加中央鼓風的好處預測 5、使用中央鼓風的基本條件、使用中央鼓風的基本條件第二部分第二部分 應對的技術方案應對的技術方案6、中央鼓風的結構、中央鼓風的結構7、噴嘴的受力分析、噴嘴的受力分析8、噴嘴的使用壽命、噴嘴的使用壽命9、中央鼓風增產效果預測、中央鼓風增產效果預測 增