POSCO及FINEX技术的考察报告

2019-01-14   作者:佚名   网友评论 0

POSCO及FINEX技术的考察报告
   顾    玲

  冶金工业信息标准研究院 

  前言

  2015年,某国际投资公司计划在拉美地区投资建设一个以钢铁为主线,以钢铁相关的循环经济、环境保护、公辅设施及纵向一体化发展的完善的集群化钢铁冶金工业园,钢铁厂规模300万吨/年,产品品种包括高牌号取向硅钢、海工钢、高强钢、精细螺纹等高端产品。因为当地的环保要求非常严格,也没有焦煤,综合环保、运输成本等等因素,在炼铁工艺优先考虑采用非高炉炼铁。因为要建成国际一流的工业园区,被福布斯评为”全球最受瞩目公司”的POSCO无疑就是公司考察和学习的对象之一。

  2015年到2016年前后两次去韩国考察POSCO及FINEX技术,考察情况如下:

  1 POSCO基本情况

  POSCO(旧英文名Pohang Iron and Steel Company)成立于1968年,是世界最大的钢铁制造商之一,世界财富500强企业,总部设于韩国庆尚北道浦项市南区。POSCO公司组织结构如图1所示,公司组织结构包括CEO下属的价值经营室和技术研究院以及由钢铁业务总部、钢铁生产总部、财务投资总部和经营建设总部构成4个部门。钢铁生产总部下辖浦项制铁所和光阳制铁所两个韩国国内钢铁全流程生产基地。

  

  POSCO浦项厂(PohangPlant)是POSCO在韩国第一个综合制铁所,浦项制铁刚起步时可以说是一无所有,建设和运营钢厂所需要的资金、技术、经验一样都不具备,有的只是朴正熙总统对钢铁的信念和拥护这种信念的朴泰俊的坚绝执行和推进,他们将当时有钢铁厂的巴基斯坦视为炼铁技术先进国,并派去考察团,后利用日本的技术和资金,一步一步的把韩国送入钢铁时代。1973年1期设备竣工以后,共经过4个阶段的扩充工程,在1981年2月正式运营,具备碳钢与不锈钢生产能力。2007年5月,竣工完成世界第一个FINEX商用设备。目前既拥有烧结、焦化、高炉长流程炼铁工艺,又拥有FINEX短流程炼铁工艺。

  POSCO光阳厂(KwangyangPlant)是一个工厂布局更为合理的世界最大规模全流程钢铁厂,有1座全球容量最大的高炉6000m?(目前增容至6095m?),炉缸直径16.1m,风口数44个,出铁口数4个,喷煤量160kg/t;。

  截止2017年底,POSCO钢铁产能达到4500万吨,职工15000人,人均产钢量3000吨。

    

 图2 浦项厂的远景图

  2 FINEX工艺技术

  2.1 FINEX工艺发展历史

  FINEX技术是POSCO与奥钢联合作开发的一种非高炉炼铁工艺,FINEX发展历程如下(图1):

  1992年,POSCO启动FINEX技术的基础研究。

  1996年,建成15t/d的FINEX模型厂。

  1999年,建成150t/d示范工厂。

  2003年7月,POSCO将原有0.6MTPA的COREX改造成为同等规模的1#FINEX厂(Demo)。

  2007年4月,POSCO新建的1.5MTPA的2#FINEX工业化生产厂;2014年6月建成2.0MTPA的3#FINEX工业化生产工厂,目前已完成达产。

  2015年11月参观时,1#FINEX已停产,炉子凉后看里面的炉型,供研究用。

    

  图3 FINEX技术发展历史(来源:POSCO)

  2.2 FINEX工艺技术

  FINEX起源于COREX,但针对COREX存在的问题进行了技术创新,同时它与高炉比少了烧结、球团和焦化工艺流程如图2所示:粒度8 mm以下的铁矿粉和添加剂(石灰石或白云石)由气力输送进入干燥预热流化床R3反应器(约450 ℃),并按重力依次进入R2反应器中进行预还原(600~700 ℃),最后经底部的R1反应器中还原(约750 ℃)出细颗粒状的直接还原铁(DRI),还原率70%左右,在热状态下被压制成热压块(HCI),然后和型煤一起装入熔融气化炉还原成金属铁并熔化成铁水。

  熔融气化炉中型煤与纯氧燃烧气化产生的热还原气体通入R1反应器并依次再通过R2,R3反应器后排出炉顶,经除尘净化后,通过加压变压吸附去除约41%的CO2,使煤气中的CO2从33%降到3%,然后回到R1反应器作为还原气体再利用,以节约煤的消耗。矿石还原和熔化所需热量由熔融气化炉中煤氧燃烧气化提供。

 
  图4 简易工艺流程图                  来源:POSCO

  POSCO通过这些年不断的改进和完善,在FINEX技术上形成特有的专利技术如流态化还原炉技术、HCI热压块技术(图4)、煤压块技术(图5)等。并成为目前世界上技术最成熟,工业生产适应性最好的熔融还原炼铁工艺。

 
5 热压块HCIHot Compacted Iron)技术 来源:POSCO
 
6 型煤CB技术   来源:POSCO

  2.3 3# FINEX的优化升级

……

  

  

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