蓄热式转底炉直接还原技术开发及产业化推广

主要完成单位:北京神雾环境能源科技集团股份有限公司

项目简介:

  2011年，我国的《钢铁工业“十二五”发展规划》指出，难选冶矿应用技术和转底炉直接还原钒钛磁铁矿技术，为国家大力支持、鼓励和提倡的项目。“十二五”规划中还明确要求，“加强冶金渣、粉尘等固体废弃物的综合利用，加快钢铁行业资源能源回收利用产业发展”。在此背景之下，加快非常规铁矿石资源、固废资源的综合利用具有重要的战略性意义。

 该项目针对目前低品位难选矿、复合共伴生矿、低品位红土镍矿等非常规矿石资源，以及冶金固废等劣质含铁资源利用难度大、利用水平低等世界难题，将神雾拥有自主知识产权的蓄热式高温空气燃烧技术和国际先进的转底炉直接还原技术相结合，建成国内唯一、国际领先的转底炉大型中试平台，依托该平台开展了30多次中试试验研究，总计处理矿量超过1000吨，另外公司进行了百余项针对上述非常规铁矿石、冶金固废资源基础试验研究。项目形成了46项专利，其中发明专利8项，通过中国机械工业联合会组织的国家级鉴定，鉴定结论为国际领先水平。

 该项目的主要科学技术内容包括：蓄热式转底炉成套装备和技术开发，即对蓄热体材料、结构以及工艺的改进和创新，重点解决普通蓄热式烧嘴直接在转底炉应用出现蓄热体堵塞等难题；不同含铁原料的直接还原工艺技术的开发，针对原料物理化学性质、冶炼性能、产品应用的差异，以转底炉直接还原为核心研发内容，结合燃气熔分、电炉熔分、磁选压块等技术，二次集成创新形成多种新工艺技术和流程。

 在冶金含锌粉尘处理方面，建成了目前全世界规模最大的年处理30万吨含锌粉尘转底炉；在钒钛磁铁矿综合利用方面，建成了世界上首台套年处理7万吨钒钛矿转底炉和第二套年处理10万吨钒钛磁铁矿转底炉。在此基础上，已将转底炉技术及装备推广应用到国外低品位红土镍矿处理方面，在印尼Titan和Balinton建设年处理量均为240万吨红土镍矿的转底炉；同时，将转底炉技术应用于难选矿处理，并已完成世界上第一台年处理50万吨高磷鲕状赤铁矿转底炉的可行性研究报告。以上应用单位生产指标先进，资源实现了综合利用，采用了蓄热式燃烧技术的转底炉比常规转底炉节能15%以上。项目近三年新增销售收入63852.17万元，新增利润24031.78万元，新增税收5464.53万元，解决了300余人就业，为我国的经济发展和社会稳定做出了应有贡献，经济效益和社会效益十分明显。以处理冶金粉尘为例，较其他工艺可减少能耗约70kg标煤/t金属化球团，按年产30万吨直接还原铁计算，每年减少废气排放504吨，减少CO₂排放3.67万吨，节能减排效果显著。