世界多國煉鐵技術發展特點
日本高爐爐容不斷增大,而生產高爐的數量卻不斷減少。增加非焦煤和低質量鐵礦石的使用使得煉鐵原料成本下降。日本煉鐵技術面臨的挑戰是設備的老化(正在努力延長高爐爐缸壽命和焦爐壽命)和原料價格的上升(尤其是鐵礦石和煉焦煤價格)。同時,日本也在極力提高高爐生產率,使其大于2.25t/m3·d,并使燃料消耗降低至500kg/t(鐵焦比小于300kg/t,煤比在200kg/t左右)。
日本煉鐵領域的另一個研究方向是致力于減少CO2的排放。為此,日本基于煉焦技術“SCOPE21”新建造了一座煉焦廠。另外,日本鋼鐵生產商組成的聯盟利用“COURSE50”技術研究通過其他操作方式來減少CO2的排放。
韓國
韓國高爐煉鐵面臨著高原料價格的挑戰,浦項公司通過進口低成本原料來發展鋼鐵工業。韓國的鐵水產量急劇增長,表1列出了韓國浦項公司(包括Finex生產)和現代鋼鐵公司目前的部分指標。
北美自由貿易協定組織
來自北美的Poveromo博士對美國煉鐵原料和煉鐵技術進行了綜述,指出高爐可以使用從頁巖礦床中獲取的廉價天然氣,并基于海綿鐵的產量,增加通入高爐和從中返回的煤氣量(目前紐柯鋼鐵公司正在籌建此項目)。目前NAFTA天然氣價格低廉,煤的使用在高爐生產中近期內不會有大的發展。
在美國鋼鐵協會的資助下,猶他大學研發了一項新的技術——閃速煉鐵技術,該技術是在閃速還原過程中將鐵氧化物直接進行氣體還原。相比于現在的高爐技術,該項技術有望降低32%—57%的燃料消耗以及61%—96%的CO2排放。該新工藝利用氣體如天然氣、氫氣、合成氣或者這些氣體的混合氣體作為還原劑,生產的鐵作為煉鋼工藝的原料或者連續直接煉鋼工藝的一部分。
高爐煉鐵工藝替代技術發展情況
德國鋼鐵協會的Lungen博士歸納了高爐煉鐵工藝替代技術在近幾十年的快速發展情況:72個直接還原煉鐵系統和59個熔融還原煉鐵系統,其中每一種工藝都以某種形式實現了工業化生產。不過,高爐煉鐵工藝仍然是煉鐵的主體。一個地區或一個公司如何正確地選擇冶煉工藝取決于很多因素,如鐵礦石的價格和可用性,礦石的質量,煉焦煤的可用性和成本,進出口天然氣、焦爐煤氣、高爐煤氣和電能的價格,以及CO2的排放成本等。