直接还原铁在钢铁制造流程中的应用价值

　　武汉科思瑞迪科技有限公司

　　直接还原铁（Direct Reduced Iron，DRI）是通过直接还原固态铁矿石或其它含铁原料生产的，使用还原剂（煤或煤气）去除铁矿石中的氧，在低于其熔化温度下进行还原生产球团或块状的高度金属化的含铁产品（取决于铁矿石原料，球团矿或块状矿石的类型）。由此产生的DRI产品本质上是非常多孔的，因此也叫海绵铁，主要分为冷态DRI、热压块DRI、热态DRI（表1）。

　　表1 直接还原铁的主要种类及规格　　　　

　　目前，全球DRI的产量接近有8700万吨（表2），主要集中在印度、伊朗、墨西哥、俄罗斯等国家：热压块DRI的生产商主要是俄罗斯，委内瑞拉，美国，马来西亚，利比亚和伊朗。冷态DRI的供应商非常少，基本上只有直接还原短流程电炉厂的富余产量，例如在伊朗，还有一些来自巴林。另外，纽柯的特立尼达工厂生产的大量冷DRI运送到其美国的其他钢铁厂。印度生产的海绵铁主要用于国内消费，仅有少量出口到周边市场。 

　　表2 全球直接还原铁产量

　　近两年，中国国内的钢铁市场运行较为稳健，各个企业生产成本低，利润空间大，钢材市场价格不断走高。近期，部分企业采购的优质废钢的市场价格在2800元/吨，炼钢生铁均价达到3200元/吨，铸造生铁达到3700元/吨，而当前生产的优质炼钢直接还原铁的生产成本不到2200元/吨，无论是与废钢还是生铁的价格相比，直接还原铁都具有明显的成本优势，使得还原铁在钢铁生产流程中的高炉、转炉、电炉各工序的应用成为了可能并有很大的应用前景。

　　1 直接还原铁在高炉工序的应用价值

　　直接还原铁的选用给高炉生产带来了较大的灵活性，尤其是在需要扩大高炉生产能力的时候。直接还原铁相比废钢更适合用于高炉的原料系统，长期使用可以有效解决高炉产能不足的问题，提高铁水产量，短期使用可以调节高炉定修带来的铁水不足的问题，另外也解决了铁块或焦炭的短缺或价格偏高增加了生产成本的问题。

　　高炉使用直接还原铁的比例一般不超过入炉料的40%，这主要是由于高炉冶炼时炉身中上部需要一定的高温煤气量来预热入炉料，否则，高炉炉况就会失常。总体而言，还原铁主要给高炉冶炼带来了以下价值：

　　1）提高了高炉产量和生产效率。
 

　　图1 还原铁加入量与铁水产量的关系

　　2）降低了高炉燃料消耗。

　　图2 还原铁加入量对高炉产量及燃料比的影响　

　　3）降低了焦比，从而大大降低了炼铁工序的温室气体排放。

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